城市物流貨運(yùn)地鐵設(shè)計(jì)分析
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摘要：時(shí)代正在快速變遷，同時(shí)也在逐漸進(jìn)步，城市物流貨運(yùn)地鐵可能將成為未來(lái)社會(huì)發(fā)展的新一代產(chǎn)物?？v觀當(dāng)今社會(huì)，電子商務(wù)蓬勃發(fā)展，物流快遞車輛在我們生活中司空見(jiàn)慣。它作為網(wǎng)上購(gòu)物和商務(wù)項(xiàng)目中間的必要載體，起著至關(guān)重要的作用。通過(guò)對(duì)目前物流現(xiàn)狀的研究發(fā)現(xiàn)，由于物流體系還需進(jìn)一步完善，運(yùn)輸交通工具還沒(méi)有輻射到地鐵層面，而地鐵夜間停運(yùn)后到次日開(kāi)始運(yùn)營(yíng)的一段時(shí)間人流量為零，正好可以為城市物流提供有效的資源和條件。文中著重對(duì)地鐵物流的概念進(jìn)行設(shè)想，從電子商務(wù)與地鐵物流兩者的雙重關(guān)系發(fā)展入手，對(duì)物流地鐵的空缺開(kāi)展物流地鐵的造型設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：城市物流;貨運(yùn)地鐵;造型設(shè)計(jì)
貨運(yùn)地鐵可能是人類社會(huì)未來(lái)發(fā)展的產(chǎn)物。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，社會(huì)分工越來(lái)越細(xì)，快遞物流業(yè)隨之興起，提到電子商務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)，大家耳熟能詳，一方面，電子商務(wù)給我們帶來(lái)便捷與快樂(lè)的同時(shí)，另一方面，也給我們帶來(lái)了一些新的問(wèn)題。在電子商務(wù)風(fēng)生水起的現(xiàn)代社會(huì)，物流業(yè)所表現(xiàn)現(xiàn)出來(lái)的增長(zhǎng)潛力讓人無(wú)法想象，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2018年雙十一節(jié)日時(shí)間段，我國(guó)EMS和國(guó)內(nèi)各快遞公司共處理包裹18.82億件，比去年同一時(shí)期增長(zhǎng)了25.8%。短短幾年，快遞物流的業(yè)務(wù)可謂是空前高漲，那么如何更好地應(yīng)對(duì)快遞物流的需求成為我們的關(guān)注點(diǎn)。近年來(lái)，各國(guó)各城市優(yōu)先和著重發(fā)展軌道交通產(chǎn)業(yè)，使地鐵線路這張網(wǎng)慢慢鋪開(kāi)，這使得地下物流系統(tǒng)能得以更好地開(kāi)展和進(jìn)一步研究。地鐵站點(diǎn)附近的人群較為集中，且暫時(shí)地鐵物流并沒(méi)有充分利用起來(lái)，這或許是新型物流發(fā)展的模式，以補(bǔ)充完善現(xiàn)有物流交通體系。
一、城市物流和貨運(yùn)地鐵
（一）城市物流的概念城市，即大規(guī)模的人口聚居區(qū)，是人類社會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)、流通、分配的行動(dòng)區(qū)域，城市功能的本質(zhì)就是將一定區(qū)域內(nèi)的人、物、資金、信息進(jìn)行聚集、流通和擴(kuò)散，人類的活動(dòng)決定了城市的基本功能既要承擔(dān)人流的遷移，也要滿足貨物的流通[1]。城市物流，顯而易見(jiàn)指的是為城市區(qū)域提供服務(wù)的物流，城市經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)和提高需要當(dāng)?shù)匚锪鳌Ｋ硎矩浳锾幱诔鞘蟹秶膶?shí)際流通、郊區(qū)與城區(qū)的貨物集散和處理在城市中廢棄物品的過(guò)程，并且有著多種模式、系統(tǒng)和形態(tài)，在這里我們集中討論的是貨物流通和集散的問(wèn)題。（二）貨運(yùn)地鐵的定義在宏觀角度的維度來(lái)看，地鐵分為客運(yùn)地鐵和貨運(yùn)地鐵，但目前國(guó)內(nèi)外大部分都是客運(yùn)地鐵，貨運(yùn)地鐵基本沒(méi)有。貨運(yùn)地鐵，定義為非載人城市軌道交通工具，它的主要功能是用來(lái)運(yùn)輸貨物，這個(gè)最主要的功能就決定了它的外觀設(shè)計(jì)、內(nèi)飾設(shè)計(jì)和客運(yùn)地鐵存在一些差異，其中外觀包括比如車門寬度、車窗的數(shù)量、燈光顯示等。
二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
地下物流的構(gòu)想最早來(lái)自國(guó)外，很多發(fā)達(dá)國(guó)家包括荷蘭、美國(guó)、日本、英國(guó)、德國(guó)由于早期開(kāi)始探索，一直比其他國(guó)家在這方面的發(fā)展都要領(lǐng)先。其中日本國(guó)內(nèi)目前運(yùn)用的地下物流運(yùn)輸系統(tǒng)主要是氣力囊體管道（PCP），圓形直徑0.5或1m，方形大約1m×1m，用于城市垃圾收集或工業(yè)礦石運(yùn)輸，如圖1。此外，東京從2000年開(kāi)始研究建設(shè)貨物運(yùn)輸專用的地下物流系統(tǒng)（管道直徑5m），利用兩用卡車（DMT）為運(yùn)輸工具，該卡車以電為動(dòng)力，在地面有人駕駛，地下無(wú)人駕駛、自動(dòng)導(dǎo)航[2]。德國(guó)從1998年開(kāi)始研究以CargoCap為運(yùn)輸工具的地下物流配送系統(tǒng)，該系統(tǒng)被認(rèn)為是當(dāng)前地下管道物流系統(tǒng)發(fā)展的最高形式。運(yùn)輸工具由傳統(tǒng)的三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在無(wú)人駕駛的條件下在直徑約為2m的地下管道線路中運(yùn)行，同時(shí)通過(guò)雷達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，如圖2。在正常情況下，通過(guò)這種系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)36km/h的恒定運(yùn)輸速度[2]。研究者在實(shí)驗(yàn)室建了160m長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)段（內(nèi)徑1.6m）進(jìn)行該系統(tǒng)的研究，計(jì)劃在德國(guó)魯爾工業(yè)區(qū)修建一條從多特蒙德到杜伊斯堡長(zhǎng)約80km的地下物流配送系統(tǒng)。荷蘭曾為“地鐵代替地下物流”的觀點(diǎn)做出實(shí)際的探索，采用地鐵線路白天運(yùn)人夜間運(yùn)貨，但導(dǎo)致的結(jié)果是貨運(yùn)效果并不理想，最終結(jié)論認(rèn)為地下物流與客運(yùn)必須分離[3]。從以上調(diào)研資料可以看出，國(guó)外貨運(yùn)工具需要另外修建專門的運(yùn)輸管道和其他一系列設(shè)施，才可以完成貨物的運(yùn)輸。且運(yùn)輸工具體積較小，每次運(yùn)輸?shù)呢浳锪勘容^有限。但足以證明貨運(yùn)地鐵確實(shí)有可行的發(fā)展空間，我們可以借鑒前人的思路，因地制宜做出適合當(dāng)?shù)厍闆r的設(shè)計(jì)方案。且事實(shí)證明貨運(yùn)地鐵和客運(yùn)地鐵不可以共用車輛，說(shuō)明了貨運(yùn)地鐵需要獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)和發(fā)展的必要性。相對(duì)于國(guó)內(nèi)而言，貨運(yùn)鐵路比貨運(yùn)地鐵要發(fā)展的好很多。但貨運(yùn)地鐵這種運(yùn)輸工具和類似運(yùn)輸方式還停留在理論研究和驗(yàn)證的階段。很多有創(chuàng)新思維的學(xué)者和設(shè)計(jì)師提出類似的想法，打破常規(guī)，從創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)方面進(jìn)行探索給出相應(yīng)的規(guī)劃，不過(guò)可惜的是沒(méi)有形成可行的規(guī)劃設(shè)計(jì)。
三、貨運(yùn)地鐵物流的必要性
積極開(kāi)展貨運(yùn)地鐵物流系統(tǒng)研究，努力構(gòu)建更完善的城市物流體系，對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有資源優(yōu)化配置、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展以及對(duì)實(shí)現(xiàn)偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)有著巨大的推動(dòng)作用，它的優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（一）緩解城市交通運(yùn)輸壓力。貨運(yùn)地鐵最大的優(yōu)點(diǎn)在于：第一它使得路面車輛相對(duì)減少，提高了路面車輛交通的流暢性，為緩解城市交通堵塞提供了解決方案；第二其工作環(huán)境屬于地下，避免了外界干擾的影響以及堵車的風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)輸相對(duì)更可靠、更高效；第三假如貨運(yùn)地鐵能夠運(yùn)行起來(lái)，那么對(duì)地鐵及各站點(diǎn)的資源都將利用得更充分，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。城市交通壓力很早以來(lái)就是世界各主要城市面臨的一個(gè)大難題和大考驗(yàn)，如中國(guó)一線城市上海，據(jù)資料顯示，2017年上海全市實(shí)有小客車達(dá)到469萬(wàn)輛（含滬牌及長(zhǎng)期在滬外省市小客車），同比增加46萬(wàn)[4]，其中還沒(méi)有包括貨運(yùn)車輛。道路交通擁堵必然導(dǎo)致較低的運(yùn)輸效率，如果可以分擔(dān)一部分給地下交通物流，那么對(duì)緩解地面交通壓力無(wú)疑是有很大緩解的作用。（二）提高城市物流效率。貨運(yùn)地鐵依托客運(yùn)地鐵站節(jié)點(diǎn)在夜間無(wú)人流量的情況下運(yùn)營(yíng)，貨運(yùn)地鐵無(wú)疑給人們帶來(lái)諸多的方便；其次對(duì)于地鐵運(yùn)營(yíng)商和物流服務(wù)商來(lái)說(shuō)都是有利的，既充分利用了夜間空余的地鐵交通和空間資源，也提高了物流工作的效率。如果可以順利地把地面運(yùn)輸壓力有效地轉(zhuǎn)移一部分到城市貨運(yùn)地鐵當(dāng)中，城市貨物配送的反應(yīng)能力將得到一定的提高。城市貨運(yùn)地鐵系統(tǒng)應(yīng)該和客運(yùn)地鐵一致具備以下特點(diǎn)：快速、準(zhǔn)時(shí)、安全。此外，它的集貨和揀貨是在郊區(qū)或城區(qū)邊緣進(jìn)行的，能夠一并運(yùn)送相同范圍和相同客戶的貨品，這樣就可以使得物流工作相對(duì)高效，同時(shí)也使得物流運(yùn)營(yíng)資金相對(duì)減少。（三）改善生活環(huán)境質(zhì)量。如果把部分路面機(jī)動(dòng)貨運(yùn)車輛轉(zhuǎn)換成地下物流地鐵，那么也會(huì)降低空氣污染的程度，從而起到改善周圍空氣指數(shù)的作用。好的空氣質(zhì)量直接與人們生活環(huán)境密切相關(guān)，目前，影響城市空氣環(huán)境的很大一部分原因是路面機(jī)動(dòng)車輛的尾氣排放，據(jù)上海市環(huán)保局介紹，當(dāng)前上海市環(huán)境空氣質(zhì)量距離國(guó)家二級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)仍然存在較大差距，特別是空氣中PM2.5年均濃度仍超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)分析研究表明，機(jī)動(dòng)車等流動(dòng)污染源是上海市空氣污染的主要來(lái)源。
四、上海貨運(yùn)地鐵設(shè)計(jì)
針對(duì)以上提出的設(shè)計(jì)構(gòu)想和擬解決問(wèn)題，結(jié)合上海印象，分析結(jié)論和現(xiàn)有載人地鐵外觀設(shè)計(jì)和地下貨運(yùn)運(yùn)輸工具的特征，從中找到設(shè)計(jì)符號(hào)的表現(xiàn)方式。以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和貨物吞吐量巨大的上海市作為設(shè)計(jì)對(duì)象的背景，探索其城市貨運(yùn)地鐵的造型設(shè)計(jì)，體現(xiàn)城市文化特色，提出創(chuàng)新解決方案。（一）上海印象。上海是中國(guó)重要的的經(jīng)濟(jì)、交通、科技、工業(yè)、金融、會(huì)展和航運(yùn)中心，是世界上規(guī)模和面積最大的都會(huì)區(qū)之一。上海GDP總量居中國(guó)城市第一。上海港貨物吞吐量和集裝箱吞吐量均居世界第一，是一個(gè)良好的濱江濱海國(guó)際性港口。除此之外，上海還是一個(gè)有著濃厚歷史文化及現(xiàn)代人文氣息的魅力都市，上海特色建筑及人文氣息，如圖3。（二）設(shè)計(jì)符號(hào)提取。符號(hào)是對(duì)事物進(jìn)行特征提煉、抽象概括的交流圖文，是可以表達(dá)潛在的信息并且能被人所認(rèn)知的媒介[5]。產(chǎn)品符號(hào)又可分為功能符號(hào)和文化符號(hào)，功能符號(hào)就是傳達(dá)使用功能的符號(hào)語(yǔ)言，文化符號(hào)則是能夠引起心理感受并傳達(dá)文化精神的符號(hào)語(yǔ)言[6]。一個(gè)好的符號(hào)既能賦予設(shè)計(jì)對(duì)象文化特色，又能使用戶更輕易記住。在這一點(diǎn)上應(yīng)該繼承目前各國(guó)家和各城市的載人地鐵設(shè)計(jì)趨勢(shì)。針對(duì)該貨運(yùn)地鐵而言，簡(jiǎn)潔、現(xiàn)代、實(shí)用的設(shè)計(jì)才是重點(diǎn)。外觀方案的設(shè)計(jì)符號(hào)選取代表上?，F(xiàn)代化的建筑——環(huán)球金融中心。它在中國(guó)內(nèi)地屬于第三高樓，在世界屬于第五高樓，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，就好像一把挺拔有力、鋒芒乍現(xiàn)的利劍猛插在浦東大地。我們對(duì)該建筑最有特色的上半部分特征形態(tài)進(jìn)行提煉和抽象化，得到設(shè)計(jì)特征原型，再應(yīng)用到貨運(yùn)地鐵的外觀表現(xiàn)上，以簡(jiǎn)約、富有有力量感的線條傳達(dá)上海的現(xiàn)代化、時(shí)尚化以及運(yùn)動(dòng)感。象征著貨運(yùn)地鐵像環(huán)球金融中心一樣不斷促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)財(cái)富的含義，特征線提取如圖4、5。在列車車身設(shè)計(jì)上，整體側(cè)面利用梯形特征來(lái)構(gòu)造節(jié)奏感和韻律感，使側(cè)面更有變化和層次，不會(huì)顯得過(guò)于呆板；與載人地鐵不同的是，每節(jié)車廂只設(shè)有兩扇門，但門的寬度較寬，達(dá)到3400mm，這樣可以方便貨物的裝卸，且在門上設(shè)置了一個(gè)較小的顯示屏，用來(lái)顯示車內(nèi)貨物信息及查詢或物信息的功能，在開(kāi)門出設(shè)計(jì)了兩條燈帶，當(dāng)車門打開(kāi)時(shí)，此燈帶顯示綠燈，在即將關(guān)門時(shí)燈帶顯示紅燈，以提醒理貨人員車門關(guān)閉時(shí)間，避免人員或貨物的損傷（側(cè)面車身設(shè)計(jì)如圖6）。（三）方案設(shè)計(jì)的提出。該方案體現(xiàn)最多的元素便是幾何元素，而幾何線條也是設(shè)計(jì)幾何學(xué)的體現(xiàn)。設(shè)計(jì)幾何學(xué)并非指完全意義上的幾何學(xué)，而是設(shè)計(jì)與幾何的深度融合，是通過(guò)幾何作圖的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)空間比例、尺寸的和諧分割[7]。幾何的點(diǎn)、線、面與產(chǎn)品節(jié)奏感的比例和空間大小才能讓人產(chǎn)生美感，以提高產(chǎn)品的整體視覺(jué)感受以及品質(zhì)感。相對(duì)于前文提到的日本和德國(guó)的地下物流運(yùn)輸工具更具現(xiàn)代感和設(shè)計(jì)感，顯得更有生命力。和它們不太相同的運(yùn)輸環(huán)境也重新定義了運(yùn)輸工具的特征和不同點(diǎn)。貨運(yùn)地鐵和載人地鐵一樣，外觀設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在車頭和車身造型上。利用從上海環(huán)球金融中心建筑外觀提取的特征線，變形應(yīng)用在列車前臉設(shè)計(jì)上，正中間的倒梯形往下移，此區(qū)域設(shè)計(jì)為列車照明燈區(qū)域；兩側(cè)往上揚(yáng)的線條，變形應(yīng)用在列車兩側(cè)的肩部位置，使其更顯得有力量感和速度感，從而增加了整體形態(tài)的生動(dòng)性和靈性。照明燈區(qū)域采用大面積LED燈帶的設(shè)計(jì)思路，使其以獨(dú)特的燈帶設(shè)計(jì)和上海現(xiàn)代都市的印象相匹配，強(qiáng)化了車頭的現(xiàn)代感和科技感。在配色方面，方案選用了藍(lán)色，藍(lán)色也是金融中心映射著藍(lán)天的色彩，象征著宏偉的藍(lán)圖和廣闊的天空。在車身涂裝上采用大面積的黑、灰色，再加兩側(cè)肩部的科技藍(lán)作為點(diǎn)綴色，使車輛整體層次感倍增，門板采用不銹鋼板的拉絲效果，門板上的顯示屏作為人機(jī)對(duì)話的交互通道，可以顯示車內(nèi)貨物和特殊貨物的相關(guān)信息，更顯人性化及科技感，車體設(shè)計(jì)比較有節(jié)奏感和未來(lái)感。整車看上去更區(qū)別于客運(yùn)地鐵，更像是貨運(yùn)地鐵，整體效果如圖7、8。有了專門的貨運(yùn)地鐵，就可以有效地代替很多路面貨運(yùn)汽車車輛，減少交通擁堵、提高運(yùn)輸效率、保障運(yùn)輸安全。該貨運(yùn)地鐵無(wú)需修建專門的管道、道路和設(shè)施進(jìn)行運(yùn)輸，而是與客運(yùn)地鐵車輛共用隧道、道路和設(shè)施，從而大大減小運(yùn)營(yíng)成本。兩種車輛分時(shí)段運(yùn)行，既保證安全可行又不耽誤兩類型車輛的日常檢修。
該文章分析了未來(lái)城市貨運(yùn)地鐵的重要性、可行性思路、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題以及包括后期的設(shè)計(jì)方案效果圖展現(xiàn)，比較完整地表達(dá)了從最開(kāi)始的設(shè)想到后面實(shí)現(xiàn)的一部分前期工作。設(shè)計(jì)構(gòu)想以具體城市為例，結(jié)合貨物量大的上海建筑及人文特點(diǎn)，對(duì)提取的設(shè)計(jì)符號(hào)進(jìn)行抽象變形、研究探討和設(shè)計(jì)效果圖展現(xiàn)，將上海特色建筑的造型特征應(yīng)用在貨運(yùn)地鐵的頭型設(shè)計(jì)和車身設(shè)計(jì)中，最終得出了一個(gè)富有現(xiàn)代感、科技感和未來(lái)感的貨運(yùn)地鐵造型方案，為未來(lái)的非載人城市軌道交通工具設(shè)計(jì)提供了有益的探索。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展眼光來(lái)看，只要我們大力支持、研究和發(fā)展貨運(yùn)地鐵，科學(xué)、合理、有序地解決遇到的困難，貨運(yùn)地鐵時(shí)代的到來(lái)將不再是一個(gè)夢(mèng)。
作者:葉君 單位:西南交通大學(xué)建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院
