CN112236789A - 用于货物的运输、存储和排序系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于货物的运输、存储和排序系统包括至少两个接入站(10，20)和专用双向运输通路(40)，该专用双向运输通路包括两个运输通道，该运输通道用于容纳沿着链接至少两个接入站(10，20)的运输路线在两个方向上运行的多个运输单元(42)。运输通路(40)包括沿运输路线的基本部分延伸的服务通道，运输单元(42)可在运输通道和服务通道之间选择性地改道。该系统还包括控制系统，该控制系统用于以这样的方式控制多个运输单元(42)的移动，以致于使得：选定的运输单元被临时存储在服务通道上达可确定的时间间隔；和/或使用服务通道修改运输单元的顺序，以准备在接入站(10，20)中的一个中和/或在随后的运输阶段中进一步处理运输单元(42)的子集。

Description

用于货物的运输、存储和排序系统
技术领域
本发明涉及一种用于货物的运输、存储和排序系统以及一种特别地使用这种运输、存储和排序系统来运输、存储和排序货物的方法。
背景技术
已知有许多用于运输货物的装置。这些装置中的一些基于非专用基础设施，例如(公共)道路上的汽车运输。通常，在现有基础设施上建立运输系统(例如，构建卡车车队)相对简单且不昂贵。然而，现有基础设施可能是拥挤的，并且将存在可能具有优先级的另外的用户和用户类别。这导致容量和可预测性(例如，运输持续时间和交付时间)的减少。
因此，已经提出了基于专用基础设施的系统。
作为例子，US 9,505,559 B1(亚马逊科技股份有限公司)涉及一种专用网络交付系统。它包括用于在竖直和水平方向上运输物品的地下或地上元件。这些元件可以由一个或多个输送机或轨道驱动或沿着一个或多个输送机或轨道驱动，并且可以包括在真空环境中或在任何类型的流体中的一个或多个压力控制载体。
这些已知的专用运输系统中的至少一些相当不灵活。它们需要以预定顺序提供特定种类的物体，然后与系统的当前容量允许的一样快将顺序的物体运输到目的地。在目的地，物体将被拾取并进一步运输。向系统提供物体和/或处理由系统运输的物体可能是复杂且耗时的。
发明内容
本发明的目的是创造一种与最初提到的技术领域有关的用于货物的运输、存储和排序系统，该系统提供增强的灵活性。
本发明的解决方案由权利要求1的特征限定。根据本发明，所述运输、存储和排序系统包括：
a)至少两个接入站；
b)专用双向运输通路，所述专用双向运输通路包括两个运输通道，所述运输通道用于容纳沿链接所述至少两个接入站的运输路线在两个方向上运行的多个运输单元；
c)所述运输通路包括沿所述运输路线的基本部分延伸的服务通道，所述运输单元能够在所述运输通道和所述服务通道之间选择性地改道；
d)控制系统，所述控制系统用于以这样的方式控制所述多个运输单元的移动，以致于使得：
-选定的运输单元被临时存储在所述服务通道上达可确定的时间间隔；和/或
-使用所述服务通道修改运输单元的顺序，以准备在所述接入站中的一个接入站中和/或在随后的运输阶段中进一步处理所述运输单元的子集。
优选地，所述控制系统能够以这样的方式控制所述运输单元的移动，以致于使得临时存储以及顺序的修改是可能的。
双向运输通路是专用的，即，它独立于现有基础设施(例如道路、铁路线等)，并且将专门用于本发明系统的环境中，即，运输通路的整个容量可以由系统管理和使用。
接入站可以放置在发件方和/或收件方集中的位置。特别地，接入站可以放置在生产或提供货物的工业区域中以及放置在商店或餐馆中销售货物的商业区域中或附近。另外，接入站可以靠近货物被交付的住宅区域以及靠近可回收货物的源、仓库和处理区域放置。
服务线路沿着运输路线的基本部分延伸。这意味着其不限于特定的服务区段或接入点，而是运输通路的整体部分。特别地，服务线路沿着运输路线的至少66％、特别地至少75％延伸。
在运输通道和服务通道之间选择性地改道可以以不同的方式体现，特别是取决于运输通路和运输单元的基础技术。在最优选的实施方式中，在运输路线的基本上随机的位置中，运输通道和服务通道之间的改道是可能的。在替代实施方式中，运输通路以这样的方式构造，以致于使得例如通过提供大量的轨道开关而在大量的位置处能够实现改道。改道可以通过切换或控制运输通路(例如通过切换轨道开关)和/或运输单元(例如通过操纵形成单元的一部分的车辆)来实现。
控制系统可以是用于控制运输通路以及运输单元的运输、存储和排序系统的中央控制系统。在优选实施方式中，控制系统包括用于集中控制的部件以及用于控制各个运输单元的部件。后者优选地本地地布置在运输单元上，并且与运输单元的传感器和驱动器协作。
运输单元的临时存储不限于当运输通路的某一区段不可用时可能需要的简单缓冲，而是临时存储允许在本发明的系统内满足用户的存储需要，在其它情况下，将需要附加的仓库或存储设备。运输单元可以临时存储，尽管在某些货物的当前位置和它们的目的地之间的运输路线是可用的。典型的临时存储时间可以在30分钟至几天的范围内。临时存储是由本发明的运输、存储和排序系统的运营商提供的服务的一部分，并且可以与运输服务一起开发票。
排序即修改运输单元的顺序以准备在接入站中的一个中和/或在随后的运输阶段中进一步处理运输单元的子集可特别地具有以下目的中的一个或两个：
i)收集多个运输单元，所述运输单元可以由接入站的处理装置进一步处理；这些运输单元的选择可基于运输单元的外部尺寸和/或重量；
ii)收集包含具有共同目的地(收件方或收件方区域)的货物的多个运输单元。
一种特别地使用如上所述的运输、存储和排序系统来运输、存储和排序货物的方法包括以下步骤：
a)在至少两个接入站中的第一接入站处接受所述货物；
b)使用专用双向运输通路将所述货物从所述第一接入站运输到所述至少两个接入站中的第二接入站，所述专用双向运输通路包括两个运输通道，所述运输通道用于容纳沿链接所述至少两个接入站的运输路线在两个方向上运行的多个运输单元，所述运输通道包括沿所述运输路线的基本部分延伸的服务通道，所述运输单元能够在所述运输通道和所述服务通道之间选择性地改道；
c)将选定的运输单元临时存储在所述服务通道上达可确定的时间间隔；
d)使用所述服务通道修改运输单元的顺序，以准备在所述接入站中的一个接入站中和/或在随后的运输阶段中进一步处理所述运输单元的子集；
e)在所述第二接入站处提供所运输的货物以用于取回或进一步运输。
因此，该运输通路不仅用于货物的实际运输，而且用于临时存储和准备货物以用于进一步的处理步骤。因此，本发明的系统和方法允许灵活运输和(临时)存储各种货物。可以最小化例如接入站中的用于处理系统和临时存储的空间。
优选地，所述控制系统适于接收指定拾取位置、拾取时间、交付位置和交付时间的运输订单，并且所述控制系统控制相应的货物从所述拾取位置经由所述至少两个接入站中的第一接入站、所述运输通路和所述至少两个接入站中的第二接入站到所述交付位置的运输，该控制包括如果需要则将所述货物临时存储在所述运输通路的所述服务通道上以满足所述交付时间的步骤。
因此，以这样的方式控制该系统，以致于使得从拾取到交付以及临时存储的整个运输过程基于单个订单。无论何时何处认为合适，该系统都可以自由地存储货物。异常可以应用于特定类别的货物：例如，易腐货物(例如食品或药品)可以临时存储在特定区域，在该区域中确保了与温度和湿度相关的特定条件。在平均运输时间比可应用的临时存储时间短得多的系统中，不需要沿着整个运输路线都满足这些条件，但是相应的货物可以以适当的方式包装，或者运输单元可以设置有用于冷却或加湿的装置。
通常，拾取和交付时间将是时间间隔，在该时间间隔期间特定物品将被分别拾取(或由发件方提供)或交付给收件方。时间间隔的持续时间通常可以从几分钟到几小时，其中较短的间隔(特别是用于交付)可以涉及较高(并且因此更昂贵)的服务水平。
该系统和方法可以利用开放的交付时间来预见订单，其中在稍后的阶段提供交付时间(以及可能的具体交付位置)。至少直到这个时间点，货物将被临时存储在系统中。这对于是否能够可靠地预测特定需求(例如，借助于先前经验并且基于大数据分析)是有意义的，并且允许一旦预期订单已经到达就快速触发交付过程。因此，由于货物已经在运输系统中并且仅需要运输到适当的接入站以便进一步运输，所以大大加速了交付过程。
有利地，在所述服务通道上的临时存储由关于选择所述服务通道的存储空间区域和所述存储空间区域中的货物存储位置的动态存储机制管理。这允许利用关于运输和存储货物的自由度，并且允许优化效率，从而提高系统的成本效益比。作为示例，产品的组合运输和存储过程可以采取以下形式中的一个：
i)接受-存储-运输-交付；
ii)接受-转运I-存储-运输II-交付；
iii)接受-运输-存储-交付
(当然，更复杂的顺序是可能的)。
如果需要，可以在接受和交付之间的任何时间执行排序步骤。
在优选实施方式中，所述运输通路的主要部分容纳在地下隧道中，并且所述至少两个接入站将所述地下隧道连接至表面。例如，运输通路的至少66％、特别地至少75％容纳在地下隧道中。在最优选的实施方式中，基本上整个运输通路容纳在隧道中，并且到表面的唯一连接是接入站。本发明的系统和方法是特别有利的，因为由于在隧道中执行临时存储和预备处理操作，用于接入站的所需洞穴的体积可以被最小化。
在替代实施方式中，运输通路位于表面上、支柱上、从框架垂下和/或在地上建筑物内部。地下和表面区段以及运输单元可以组合在单个集成系统内。
在运输通路被容纳在地下隧道中的系统中，优选地，至少两个接入站包括用于在运输通路和表面上的传送站之间供送运输单元的竖直供送系统。特别地，竖直供送系统包括用于竖直地移动运输单元的升降机类元件。
优选地，在竖直供送系统的区域中，运输通路以旁路为特征，使得行进到另一接入站的运输单元可以不受影响地通过相应接入站。
在替代实施方式中，设置斜坡以用于将运输单元从运输通路的地下水平移动到表面。与竖直供送系统相比，它们需要更多的空间并且需要用于接入站的更大的洞穴。
在优选实施方式中，运输通路包括行驶表面，运输单元是在行驶表面上运行的自主车辆，并且运输通道和服务通道并排布置在行驶表面上。自主车辆包括它们自己的驱动发动机、操纵机构、驱动和导航控制以及必要的传感器。采用自主车辆允许分散对运输单元的控制，由于可在基本上随机的位置中在运输通道和服务通道之间进行通道改变和改道，因此使用与自主车辆相关的行驶表面确保了最大的灵活性。此外，可以将属于一起的若干车辆联接起来。
优选地，所述运输单元中的每一个包括电能存储器，并且所述电能存储器能够从集成在所述行驶表面中的电源充电。这允许采用具有简单结构的电源，因为不需要运输单元能够在所有可能的位置汲取电能。作为示例，电源可以由沿着运输通道延伸的线性感应导体提供。在通道改变期间或者当被服务通道容纳时，运输单元将从集成能量存储器中汲取电能。能量存储器可以由已知的装置来体现，例如可再充电电池、基于氢的存储技术和/或(超级)电容器。
在替代实施方式中，电源以这样的方式构造，以致于使得运输单元可在基本上每个可能的位置汲取能量。惯性可以用于通道改变。
有利地，在接入站中进行处理期间，运输单元是可控制的以重新定位它们自己。此外，如果运输单元包括电能存储器，则这是非常便利的。特别地，运输单元可自主地离开运输通路并移动到竖直供送系统的供送单元(例如升降机)中以及离开供送单元并移动到另一处理单元。它们也可以考虑到将来的运输或处理步骤而改变它们的相对布置。
在替代实施方式中，运输单元(排他地)由接入站的外部装置(诸如处理机器人、自动叉车或货盘装载机)处理。
在优选实施方式中，该系统包括用于独立于专用双向运输通路运输有限尺寸的单个货物的附加运输通路。特别地，附加运输通路和(第一)专用双向运输通路使用公共基础设施，例如公共(地下)隧道、公共建筑、公共电源系统等。优选地，控制系统控制这两条运输通路，使得两条运输通路的动作可以协调。
具有附加运输通路允许独立地运输不同性质的货物，例如一方面是货盘化货物，另一方面是单个包裹。这两个运输通路可以具有不同的运输速度和容量。特别地，附加运输通路可以以更高的速度操作。
优选地，附加运输通路包括高架输送机，该高架输送机用于运输容纳单个货物的悬挂容器。这允许简单且快速地运输较小的包装和单个包裹。特别有利的是，将这种附加运输通路与包括行驶表面的第一运输通路组合并集成，运输单元是在行驶表面上运行的自主车辆。在这种情况下，高架输送机可以用于第一(主)运输通路的服务目的。作为示例，用于检查行驶表面的可移动视频摄像头可以由高架输送机悬挂地沿着运输路线移动，。
在优选实施方式中，在至少两个接入站中的一个中集成有生产设备，其中，经由运输通路供应和移除基本材料、消耗品、半成品和/或最终产品。这允许构造和操作分布式高度自动化制造系统。基本材料、消耗品、半成品和最终产品的运输路径被最小化，并且该系统构成了生产过程中所涉及的所有货物的临时存储。运输通路也可以用于收集可回收物和垃圾。
原则上，该方案的应用不限于以沿着运输路线的基本部分延伸的服务通道为特征的运输、存储和排序系统和/或其中使用服务通道实现服务通道上的临时存储或运输单元的顺序的修改的系统。该方案通常可应用于包括至少两个接入站和专用双向运输通路的系统，该专用双向运输通路包括两个运输通道，该运输通道用于容纳沿链接至少两个接入站的运输路线在两个方向上运行的多个运输单元。
优选地，该系统包括在非专用运输基础设施上运行的二级运输系统，货物可在至少两个接入站处在运输通路和二级运输系统之间传送，控制系统安排货物沿运输通路和二级运输系统两者的运输。在系统的专用基础设施上以及在非专用基础设施上集成运输允许实现从初始发件方到最终收件方的全面的端到端的运输订单，即使在发件方和收件方都不直接连接到主要专用运输系统的情况下也是如此。这大大简化了系统用户的处理。二级运输系统的特性和操作可以针对本发明的运输、存储和排序系统的特定性能特性(包括其基于IT的技术和操作控制以及定时能力)进行调节。在具有附加运输通路(例如基于高架输送机)的系统的情况下，也能够实现传送到二级运输系统和从二级运输系统传送。
原则上，该方案的应用不限于以沿着运输路线的基本部分延伸的服务通道为特征的运输、存储和排序系统和/或其中使用服务通道实现服务通道上的临时存储或运输单元的顺序的修改的系统。该方案通常可应用于包括至少两个接入站和专用双向运输通路的系统，该专用双向运输通路包括两个运输通道，该运输通道用于容纳沿链接至少两个接入站的运输路线在两个方向上运行的多个运输单元。
有利地，二级运输系统包括在公共街道基础设施上运行的多个自主车辆，货物可在所述至少两个接入站处在所述二级运输系统的自主车辆和运输单元之间自动地传送。由此，创建了高度自动化和灵活的运输、存储和排序系统，该运输、存储和排序系统基本上可以到达所有发件方和收件方，并且其中非专用(公共)基础设施的使用被最小化。运输单元可以以这样的方式构造，以致于使得它们可以自主地到达表面上的靠近接入站的某些目的地，这意味着在这些情况下可以节省另外的自主车辆。
可替换地，在公共街道基础设施上运行的车辆不是自主的，或组合自主车辆和非自主车辆。
其它有利的实施方式和特征的组合从下面的详细描述和权利要求的全部中得出。
附图说明
用于解释实施方式的附图示出：
图1是根据本发明的运输、存储和排序系统的实施方式的示意图；
图2是隧道管的示意性横截面图；
图3A、图3B是用于本发明的运输、存储和排序系统的自主车辆的示意性斜视图；
图4A、图4B是穿过本发明的运输、存储和排序系统的接入站的洞穴的竖直和水平横截面图；
图5是在洞穴区域中从三条通道至四条通道的延伸；以及
图6是本发明的运输、存储和排序系统的控制架构的方框图。
在附图中，相同的部件被给予相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的运输、存储和排序系统的实施方式的示意图。该系统包括由数字平台控制的完全集成的生产、存储和运输设备。该系统包括从表面1延伸到地下水平的接入站10、20。在地下水平上，接入站10、20通过包括三通道运输通路40的隧道管30连接。自主车辆42在运输通路40上循环，每个车辆提供高达2个EUR-货盘(具有1200×800mm的基本表面和高达2400mm的高度)的运输(或存储)容量。隧道管30还容纳用于运输悬挂托架62的高架输送机系统60，该悬挂托架可以承载每个高达600×400×400mm的容器。
该系统不仅用于将货物从接入站10、20中的一个运输到另一个，而且提供了可以被动态管理的大量存储设备。特别地，除了服务目的之外，运输通路40的三条通道中的中间通道可以用于存储目的。要注意的是，原则上不需要指定的服务通道。相反，在运输通路40的每个区段中，三条通道中的一条可以(临时)被指定为当前服务通道，并且通常的运输可以在另外两条通道上操作。然而，为了简单起见，在下文中假设中间通道是服务通道。
因此，如果自主车辆42中的一个从运输(侧)通道改变到中间通道并且停在中间通道上，则其状态从运输车辆改变到临时存储容器。
在表面上，接入站10、20通过地面运输系统80连接到货物的源和目的地，该地面运输系统80包括可以以全自动方式装载和卸载并且在公共道路上循环的自主车辆。
当离开地下隧道30中的运输通路40时，考虑到进一步的分配，货物已经被整理和排序，使得在接入点10、20中的运输和装载过程被极大地简化。
将地下广域运输网络与表面局域运输网络相结合导致诸如公共道路或铁路线之类的表面基础设施上的货物交通的显著减少。这导致用于其它运输例如人员运输的容量增加，并且降低了噪声和污染。
本发明的系统也可用于废物处理和回收目的。因此，可减少空车或容器的运输，并且增加系统的容量利用率。
图2示出了隧道管的示意性横截面图。隧道管30具有6.3m的内径，并且在表面以下至少20至40m的深度中延伸。
运输通路40的平坦的行驶表面41容纳在隧道管30中，该行驶表面41的特征在于三个平行的通道41a、41b、41c，第一通道41a用于在第一方向上运输，第二通道41b用于在第二方向上运输，第三通道41c布置在第一通道41a和第二通道41b之间。第三通道41c被称为“服务通道”，第一通道41a和第二通道41b是“运输通道”。服务通道41c用于服务目的，如果车辆42阻塞了其它通道41a、41b中的一个，则用作备用通道，并且用于存储和缓冲目的。此外，服务通道41c允许修改车辆42的顺序，因为车辆42可以通过临时切换到服务通道而超过其它车辆。在服务通道41c上，不存在预定的移动方向，但是车辆42可以在任一方向上移动或者静止不动。在其存储模式中，车辆42在服务通道41c上停放给定的时间间隔。
隧道管30还容纳高架输送机系统60，该高架输送机系统60包括三个悬挂轨道61a、61b、61c，如下面更详细描述的。此外，隧道管30容纳电力线和数据线、用于通信链路的天线以及诸如火灾和烟雾探测器、灭火喷淋系统、用于烟气的抽取系统等的保护系统。这些部件中的一些容纳在行驶表面下方，其它部件沿着侧壁布置或布置在悬挂轨道上方。
图3A、图3B是用于本发明的运输、存储和排序系统的自主车辆的示意性斜视图。自主车辆42是包括四个车轮的平板卡车，其中至少两个车轮是可转向的。至少两个车轮由电驱动马达驱动。感应回路被集成到行驶表面中，并且只要车辆42被容纳在行驶表面上，车辆42就从感应回路汲取电能。电能可以临时存储在设置在车辆42上的电池中。车辆42可以在沿着运输通路的基本上任何地方在通道之间改变。
车辆以这样的方式设计，使得货物可以自动地装载和卸载。特别地，图3A中所示的第一种类型的车辆42包括用于接受2个EUR货盘的装载区域(单个车辆，最大重量2,000kg)。图3B所示的第二种类型的车辆42’包括两个平板车辆，这两个平板车辆联接到公共承载框架，从而容纳4个EUR货盘(双车辆，提供具有3m长度的装载区域，最大重量为3,500kg)。两种类型的最大装载高度为2.4m。
除了用于运输货盘的车辆之外，可以采用其它类型的自主车辆，例如设置有冷却设备的车辆。在隧道中，车辆具有8m/s的基本恒定的运输速度。可以联接两辆到六辆车辆以形成列车。取决于操作需要，可以调整系统范围的运输速度(例如，到5m/s)。由于这允许显著减小连续车辆之间的安全距离，这允许运输容量的显著增加。
如上所述，高架输送机系统60也容纳在隧道管中。该输送机系统60包括三个平行的导轨63a、63b、63c和由这些导轨63a、63b、63c悬挂的托架62a、62b、62c，其中每个托架62a、62b、62c可以承载高达600×400×400mm的容器和高达50kg的重量。高架输送机系统60的运输速度大约为12至16m/s。因此，可以比使用行驶表面限制车辆更快地运输小货物。
再次，托架62a、62b、62c的驱动通过感应连接由电力提供，并且托架62a、62b、62c包括本地能量存储器，该本地能量存储器允许即使在具有临时断电的区段中也驱动托架62a、62b、62c。轨道开关布置在三个高架轨道61a、61b、61c之间，允许在相应的运输轨道和服务轨道之间移动托架62a、62b、62c。
该系统还包括由摄像头提供的远程控制的监测和服务托架。
图4A示出了穿过本发明的运输、存储和排序系统的接入站的洞穴的竖直横截面图，图4B示出了水平横截面。接入站10、20构成基于隧道的运输通路40与另外的运输装置之间的接口。接入站10、20允许在地下运输通路40上运行的自主车辆42以及由高架输送机系统60的导轨63悬挂的托架62的完全自动化的装载和卸载。装载和卸载总是在接入站10、20的上层中实现，并且通常由全自动装置执行，这些全自动装置包括自动引导车辆(AGV)、堆装起重机或装载/卸载站。手动装载和卸载是可能的，尤其是对于处理特殊货物。
(装载或空的)车辆42和托架62借助于竖直供送系统70在运输通路40和表面之间移动。竖直供送系统70的升降机容纳在从表面延伸到隧道水平上的洞穴72中的提升腔室71中。升降机由具有能量回收的电驱动器驱动。
图4A、图4B所示的接入站的洞穴72容纳两个升降机73a、73b，升降机73a、73b可以在提升腔室71中在洞穴72和表面之间移动。升降机73a与第一通道41d协作，而另一个升降机73b与第二通道41e协作(参见图5)。升降机73a、73b的竖直位置可以被调节，使得升降机73a、73b与运输通路40的相应通道41d、41e或高架输送机系统60的相应轨道协作。每个升降机73a、73b可以容纳6个EUR货盘或3个自主车辆。
包括两个独立升降机73a、73b的每个竖直供送系统70确保即使在供送器中断的情况下，也可以以一半的容量来维持接入站10中的操作。
由于它们的能量存储器，自主车辆42可以不仅在地下运输通路40的行驶表面上自主地循环，而且可以在竖直升降机73、接入站的上层或甚至在接入站外部自主地循环。这允许免除在接入站内部的复杂的供送系统。
在洞穴区域，隧道和行驶表面从三条通道延伸到四条通道，如图5所示。在接入站10外部，运输通路40的特征在于具有三条通道41a、41b、41c。当进入接入站10的洞穴72时，中间通道41c被分成两个通道41d、41e(也参见图4B)。这些新的内通道41d、41e中的每一个经由上游叉状部以及下游叉状部连接到外通道41a、41b中的一个。经过相应的接入站10的车辆在最外面的通道41a、41b中移动；在相应接入站10中离开运输通路40的车辆在内通道41d、41e中的一个上移动。内通道通向包括竖直升降机73的竖直供送系统70。在洞穴72的入口区域中，车辆42被分配、加速、减速和分类以用于竖直供送系统70。
竖直供送系统70也移动高架输送机系统60的托架62。为此目的，相应托架62从在隧道管30中延伸的导轨63移动到布置在竖直供送系统70的升降机73内的另一导轨元件上。
接入站还包括最大负载为150kg的用于服务目的人员和材料升降机。此外，每个提升腔室设有梯子。
在表面上，接入站允许从自主车辆42自动卸载货物并自动装载到另外的运输装置，诸如在公共道路(参见下文)上运行的自主车辆。此外，接入站10、20是用于返回货物、回收货物或废物的传送点，并且它们可以用于进一步的服务，如交叉对接或包装。
地下运输系统联接到地面运输系统80，特别是用于到达接入站10、20附近的实际发件方或收件方。特别地，接入站位于工业和城市中心，并且地面运输系统(“城市和城际物流”)将相应接入站与其附近的发件方和收件方相连。通过智能地捆绑源自类似位置和/或被交付到类似位置的货物以及通过组合同一行程中的交付和拾取订单来最小化行程的数量。地面运输系统80以及接入站和地下运输通路的物流、操作和管理被紧密地集成。这允许最大效率并且确保客户从端点到端点接收一站式商店服务。
一方面，地面运输系统80基于当今可用的车辆(卡车、货车等)。然而，另一方面，它包括多个自主车辆，这些自主车辆可以自动装载和卸载，并且如果它们当前未被使用，则自主车辆自主驾驶到接入站附近的可用停车空间。可以在接入站10、20的一定距离处设置再装载点，使得货物由自主车辆运输到再装站点并且再装载到特定车辆以用于最终交付。类似地，要装运的货物经由常规手段从发件方收集、运输到再装载点、捆绑并由自主车辆在地下运输到最近的接入站。
最后，接入站包括用于由最终收件方拾取货物的拾取站。
图6是本发明的运输、存储和排序系统的控制架构的方框图。从发件方到收件方的包括动态程序的所有运输阶段都完全集成在本发明的系统中。这简化了用户的整个过程，并且避免了无效的等待时间。所有阶段的协调是借助于基于云的安全IT平台100来实现的，该平台为客户(例如呼叫中心或网络服务接口)和系统的操作者提供接口101，并且控制所有涉及的玩家之间的信息流。
IT平台100被构造为四个层级：供应链管理(SCM)层级120、协调层级140、控制层级160和场层级180。IT平台100严重依赖于独立于层级的云服务150。
SCM层级120包括以下模块：
a)规划和控制模块121；
b)管理模块122；
c)运输管理模块123；
d)计费模块124；
e)监测模块125；以及
f)模拟模块126。
所有模块121…126与云服务150交互以用于数据存储和检索。
协调层级140包括交通管理模块141，该交通管理模块141从SCM层级120接收调度数据，并且将错误消息递送到SCM层级120以及协调层级140的系统控制模块142。同样，模块141、142两者与云服务150交互以用于数据存储和检索。交通管理模块141将控制命令递送到控制层级160，并且系统控制模块142将系统命令递送到控制层级160。
基于由云服务150存储的数据，可由对应的报告模块130自动地建立状况报告。
控制层级160包括由协调层级140控制的以下部件：
a)用于控制接入站10、20的竖直供送系统70的竖直供送系统控制模块161；
b)控制在地下运输通路40上运行的自主车辆42的自主车辆控制模块162；
c)用于控制高架输送机系统60的轨道开关和托架的高架输送机系统控制模块163；
d)用于控制系统的所有高电压部件的高电压控制模块164；
e)数据网络165；以及
f)检测器网络166。
控制系统的主要特征如下：
i)使表面运输装置的利用容量最大化，从而减少所需的行程数量；
ii)在地下隧道中进行临时存储，从而减少表面上所需的空间；以及
iii)尽可能多地在地下隧道中的运输通路上进行货物的整理和排序，从而减少在接入站中所需的空间和时间。
IT平台100不仅控制、监测和记录运输、存储和排序过程，而且还自动给所提供的服务开发票，包括由合作公司提供的服务，例如关于表面运输、海关清关、包装等。定价可以是依赖于需求的，并且运输和存储槽可以通过拍卖来出售。
在生产设备集成在系统的基础设施中的情况下，自动地管理供应。这同样适用于回收材料和废物的管理。
该系统包括在整个地下隧道以及接入站和表面设备中可用的数据网络。数据网络输送所涉及的系统部件的技术数据以及与运输、存储和排序过程有关的物流数据。所有信息和数据按照预定的模式和格式存储在云中。通过控制系统以及交通和仓库管理系统的分析软件来分析所得到的大量数据。交通管理提供和管理运输槽，而仓库管理提供和管理存储槽，并且如果适用的话，优化地下隧道中的存储区域和其它仓库的使用。
对系统部件的监测由当前可用的物联网技术(IoT)来支持。基本上，所有部件周期性地报告其操作状态、其位置和其它参数，并且对应的数据可用于IT平台以用于调度和故障排除目的。然而，地下隧道中以及表面上的诸如自主车辆、托板或容器之类的部件基本上获得运输(或存储)订单，其包括拾取时间(间隔)和位置以及交付时间(间隔)和位置。基于该信息，车辆通常自主地执行所需的步骤，而不需要来自系统的另外的控制数据。这允许动态地开发和扩展系统，并且便于故障和停机的处理。
本发明并不限于所描述的实施方式。系统部件以及控制系统的细节可以以不同方式体现。
总之，应当注意，本发明创建了一种用于货物的运输、存储和排序系统，其提供了增强的灵活性。

Claims (15)

1.一种用于货物的运输、存储和排序系统，所述运输、存储和排序系统包括：
a)至少两个接入站；
b)专用双向运输通路，所述专用双向运输通路包括两个运输通道，所述运输通道用于容纳沿链接所述至少两个接入站的运输路线在两个方向上运行的多个运输单元；
c)所述运输通路包括沿所述运输路线的基本部分延伸的服务通道，所述运输单元能够在所述运输通道和所述服务通道之间选择性地改道；
d)控制系统，所述控制系统用于以这样的方式控制所述多个运输单元的移动，以致于使得：
-选定的运输单元被临时存储在所述服务通道上达可确定的时间间隔；和/或
-使用所述服务通道修改运输单元的顺序，以准备在所述接入站中的一个接入站中和/或在随后的运输阶段中进一步处理所述运输单元的子集。
2.根据权利要求1所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，所述控制系统适于接收指定拾取位置、拾取时间、交付位置和交付时间的运输订单，并且所述控制系统控制相应的货物从所述拾取位置经由所述至少两个接入站中的第一接入站、所述运输通路和所述至少两个接入站中的第二接入站到所述交付位置的运输，该控制包括如果需要则将所述货物临时存储在所述运输通路的所述服务通道上以满足所述交付时间的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，在所述服务通道上的临时存储由关于选择所述服务通道的存储空间区域和所述存储空间区域中的货物存储位置的动态存储机制管理。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，所述运输通路的主要部分容纳在地下隧道中，并且所述至少两个接入站将所述地下隧道连接至表面。
5.根据权利要求4所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，所述至少两个接入站包括用于在所述运输通路和所述表面上的传送站之间供送运输单元的竖直供送系统。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，所述运输通路包括行驶表面，所述运输单元是在所述行驶表面上运行的自主车辆，并且所述运输通道和所述服务通道并排布置在所述行驶表面上。
7.根据权利要求6所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，所述运输单元中的每一个包括电能存储器，并且所述电能存储器能够从集成在所述行驶表面中的电源充电。
8.根据权利要求6或7所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，在所述接入站中进行处理期间，所述运输单元是能够控制的以重新定位它们自己。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的运输、存储和排序系统，其特征在于用于独立于所述专用双向运输通路运输有限尺寸的单个货物的附加运输通路。
10.根据权利要求9所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，所述附加运输通路包括高架输送机，所述高架输送机用于运输容纳所述单个货物的悬挂容器。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，生产设备集成在所述至少两个接入站中的一个接入站中，其中，基本材料、消耗品、半成品和/或最终产品经由所述运输通路供应和移除。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的运输、存储和排序系统，其特征在于在非专用运输基础设施上运行的二级运输系统，货物能够在所述至少两个接入站处在所述运输通路和所述二级运输系统之间传送，所述控制系统安排所述货物沿所述运输通路和所述二级运输系统两者的运输。
13.根据权利要求12所述的运输、存储和排序系统，其特征在于，所述二级运输系统包括在公共街道基础设施上运行的多个自主车辆，所述货物能够在所述至少两个接入站处在所述二级运输系统的所述自主车辆和所述运输单元之间自动地传送。
14.一种特别地使用如权利要求1至13中任一项所述的运输、存储和排序系统来运输、存储和排序货物的方法，所述方法包括以下步骤：
a)在至少两个接入站中的第一接入站处接受所述货物；
b)使用专用双向运输通路将所述货物从所述第一接入站运输到所述至少两个接入站中的第二接入站，所述专用双向运输通路包括两个运输通道，所述运输通道用于容纳沿链接所述至少两个接入站的运输路线在两个方向上运行的多个运输单元，所述运输通道包括沿所述运输路线的基本部分延伸的服务通道，所述运输单元能够在所述运输通道和所述服务通道之间选择性地改道；
c)将选定的运输单元临时存储在所述服务通道上达可确定的时间间隔；
d)使用所述服务通道修改运输单元的顺序，以准备在所述接入站中的一个接入站中和/或在随后的运输阶段中进一步处理所述运输单元的子集；
e)在所述第二接入站处提供所运输的货物以用于取回或进一步运输。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于以下步骤：
-接收指定拾取位置、拾取时间、交付位置和交付时间的运输订单；以及
-控制相应的货物从所述拾取位置经由所述至少两个接入站中的第一接入站、所述运输通路和所述至少两个接入站中的第二接入站到所述交付位置的运输，该控制包括如果需要则将所述货物临时存储在所述运输通路的所述服务通道上以满足所述交付时间的步骤。
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