JP2021526490A - 商品の輸送、保管、及び配列システム - Google Patents

Abstract

商品の輸送、保管、及び配列システムは、少なくとも２つのアクセスステーション（１０、２０）と、少なくとも２つのアクセスステーション（１０、２０）を結ぶ輸送ルートに沿って、両方向に走行する複数の輸送ユニット（４２）を収容するための２つの輸送レーンを含む、専用の双方向輸送路（４０）と、を含む。輸送路（４０）は、輸送ルートの必須の部分に沿って延びるサービスレーンを含み、輸送ユニット（４２）は、輸送レーンとサービスレーンとの間で選択的に転換可能である。システムは、選択された輸送ユニットが、決定可能な時間間隔の間サービスレーン上に一時的に保管される、及び／又は輸送ユニットの順番が、アクセスステーション（１０、２０）のうちの１つ、及び／又は後続の輸送段階における、輸送ユニット（４２）のサブセットのさらなる処理に備えて、サービスレーンを使用して変更されるように、複数の輸送ユニット（４２）の動きを制御するための制御システムをさらに含む。【選択図】図１

Description

本発明は、商品の輸送、保管、及び配列システム、並びに詳細には、こうした輸送、保管、及び配列システムを使用して、商品を輸送、保管、及び配列するための方法に、関する。

商品を輸送するためのいくつかの手段が知られている。これらの手段のいくつかは、路上（公道）での自動車輸送などの非専用のインフラに基づいている。通常、既存のインフラ上での輸送システムの確立（トラック隊の構築など）は、比較的単純で安価である。しかしながら、既存のインフラが混雑し得、優先権を有するかもしれないさらなるユーザ及びユーザカテゴリ存在することになる。これは、容量及び予測可能性（たとえば、輸送期間及び配達時刻）の低下につながる。

それに応じて、専用インフラに基づくシステムが提案されてきた。

一例として、特許文献１（Ａｍａｚｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．）は、専用のネットワーク配達システムに関する。それは、垂直方向及び水平方向の両方にアイテムを輸送するための地下又は地上の要素を含んでいる。要素は、１又は複数のコンベア又はレールによって、又はそれに沿って駆動され得、真空環境内又は任意のタイプの流体の中の１又は複数の圧力制御されたキャリアを含み得る。

これらの既知の専用輸送システムの少なくともいくつかは、かなり柔軟性がない。それらは、特定の種類のオブジェクトの所定の順番での供給を必要とし、次いで、システムの現在の容量が許す限り速く、一連のオブジェクトを目的地に輸送する。目的地において、オブジェクトが受け取られ、さらに輸送されることになる。システムへのオブジェクトの供給及び／又はシステムによって輸送されるオブジェクトの取り扱いは、複雑で時間がかかり得る。

ＵＳ９，５０５，５５９Ｂ１

本発明の目的は、最初に述べられた技術分野に関連する、商品の輸送、保管、及び配列システムを創出することであり、これによって、柔軟性が向上する。

本発明の解決手段は、請求項１の特徴によって規定される。本発明によれば、輸送、保管、及び配列システムは、
ａ）少なくとも２つのアクセスステーションと、
ｂ）少なくとも２つのアクセスステーションを結ぶ輸送ルートに沿って、両方向に走行する複数の輸送ユニットを収容するための２つの輸送レーンを含む、専用の双方向輸送路であって、
ｃ）輸送路が、輸送ルートの必須の部分に沿って延びるサービスレーンを含み、輸送ユニットが、輸送レーンとサービスレーンとの間で選択的に転換可能である、
専用の双方向輸送路と、
ｄ）制御システムであって、
−選択された輸送ユニットが、決定可能な時間間隔の間、サービスレーン上に一時的に保管され、及び／又は、
−アクセスステーションのうちの１つにおける、及び／又は後続の輸送段階における、輸送ユニットのサブセットのさらなる処理に備えて、サービスレーンを使用して輸送ユニットの順番が変更される、
ような方法で複数の輸送ユニットの動きを制御するための制御システムと、
を含む。

好ましくは、制御システムは、一時的な保管及び順番の変更が可能となるように、輸送ユニットの動きを制御することができる。

双方向輸送路は専用であり、すなわち、既存のインフラ（道路、鉄道線路など）から独立しており、本発明のシステムの観点において排他的に使用され、すなわち、輸送路の全容量が、システムによって管理及び使用され得る。

アクセスステーションは、発送者及び／又は受領者が集中する場所に配置され得る。特には、アクセスステーションは、商品が生産又は供給される工業エリア内、及び商品が店舗又はレストランで販売される商業エリア内又はその近くに配置され得る。さらに、アクセスステーションは、商品が配達される住宅エリアの近く、及びリサイクル可能な商品の供給元、保管場所、処理エリアの近くに配置され得る。

サービスラインは、輸送ルートの必須の部分に沿って延びる。このことは、サービスラインが特定のサービスセクション又はアクセスポイントに限定されるのではなく、輸送路の不可欠な部分であることを意味する。特には、サービスラインは輸送ルートの少なくとも６６％、特には少なくとも７５％に沿って延びる。

輸送レーンとサービスレーンとの間の選択的転換は、特には、輸送路と輸送ユニットとの基礎となっている技術に応じて、異なる方法で具現化され得る。最も好ましい実施形態では、輸送レーンとサービスレーンとの間の転換は、輸送ルートの本質的にランダムな位置において可能である。代替的な実施形態では、輸送路は、転換が多数の場所で可能となるように、たとえば、多数のトラックスイッチを提供することによって、構築される。転換は、輸送路を（たとえば、トラックスイッチを切り替えることによって）、及び／又は輸送ユニットを（たとえば、ユニットの一部を形成する車両を操縦することによって）、切り替えるか又は制御することによって行われ得る。

制御システムは、輸送路及び輸送ユニットを制御する、輸送、保管、及び配列システムのための中央制御システムであり得る。好ましい実施形態では、制御システムは、集中制御のためのコンポーネント、及び個々の輸送ユニットを制御するためのコンポーネントを含む。後者は、輸送ユニット上に局所的に優先的に配置され、輸送ユニットのセンサ及び駆動部と連携する。

輸送ユニットの一時的な保管は、輸送路のある特定のセクションが利用できない場合に必要とされ得る単純なバッファリングに限定されるのではなく、一時的な保管は、他のケースでは追加の倉庫又は保管施設が必要とされていたであろう、本発明のシステムにおけるユーザの保管ニーズを満たすことを可能にする。ある特定の商品の現在位置とその目的地との間の輸送路が利用可能であるにもかかわらず、輸送ユニットは一時的に保管され得る。通常の一時的な保管の時間は、３０分から数日の範囲であり得る。一時保管は、本発明の輸送、保管、及び配列システムの運営者によって提供されるサービスの一部であり、輸送サービスと一緒にインボイスが作成され得る。

配列、すなわち、アクセスステーションのうちの１つにおける、及び／又は後続の輸送段階における、輸送ユニットのサブセットのさらなる処理に備えて、輸送ユニットの順番を変更することは、特には、以下の目的のうちの一方又は両方を有し得る：
ｉ）アクセスステーションのデバイスを取り扱うことによってさらに処理され得る複数の輸送ユニットを収集することであって、輸送ユニットの選択は、輸送ユニットの外形寸法及び／又は重量に基づき得る、
ｉｉ）共通の目的地（受領者又は受領者のエリア）を有する商品を含む複数の輸送ユニットを収集すること。

特には、前述の輸送、保管、及び配列システムを使用して、商品を輸送、保管、及び配列するための方法は、以下のステップを含む：
ａ）少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第１のアクセスステーションにおいて商品を受け取るステップ、
ｂ）少なくとも２つのアクセスステーションをつなぐ輸送ルートに沿って、両方向に走行する複数の輸送ユニットを収容するための２つの輸送レーンを含む、専用の双方向輸送路であって、輸送路が、輸送ルートの必須の部分に沿って延びるサービスレーンを含み、輸送ユニットが、輸送レーンとサービスレーンとの間で選択的に転換可能である、専用の双方向輸送路を使用して、第１のアクセスステーションから少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第２のアクセスステーションに商品を輸送するステップ、
ｃ）選択された輸送ユニットを決定可能な時間間隔の間、サービスレーン上に一時的に保管するステップ、
ｄ）アクセスステーションのうちの１つにおける、及び／又は後続の輸送段階における、輸送ユニットのサブセットのさらなる処理に備えて、サービスレーンを使用して輸送ユニットの順番を変更するステップ、
ｅ）回収又はさらなる輸送のために、第２のアクセスステーションにおいて、輸送された商品を提供するステップ。

したがって、輸送路は、商品の実際の輸送のためだけでなく、一時的な保管、及びさらなる取り扱いステップのための商品の準備のためにも使用される。

それに応じて、本発明のシステム及び方法は、さまざまな商品の柔軟な輸送及び（一時的な）保管を可能にする。たとえばアクセスステーション内の、ハンドリングシステム及び一時的な保管のためのスペースが最小化され得る。

好ましくは、制御システムは、集荷場所、集荷時刻、配達場所、及び配達時刻を指定する、輸送命令を受信するように適合され、並びに制御システムは、配達時刻を満たすために必要とされる場合には商品を輸送路のサービスレーン上に一時的に保管するステップを含んで、少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第１のアクセスステーション、輸送路、及び少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第２のアクセスステーションを経由して、集荷場所から配達場所へのそれぞれの商品の輸送を制御する。

したがって、システムは、集荷から配達までの輸送プロセス全体、及び一時的な保管が、単一の命令に基づくように制御される。システムは、適切と見なされる時はいつでも、及び適切と見なされる場所はどこででも、商品を自由に保管することができる。特定のカテゴリの商品には例外が適用され得る。一例として、傷みやすい商品（食品又は医薬品など）は、温度及び湿度に関してある特定の条件が確保されている特定のエリアに一時的に保管され得る。適用される一時的な保管の時間よりも平均輸送時間がはるかに短いシステムでは、輸送ルート全体にわたってこれらの条件が満たされる必要はないが、それぞれの商品は適切な方法で梱包され得るか、又は輸送ユニットは冷却又は加湿のためのデバイスを備え得る。

通常、集荷時刻及び配達時刻は、それぞれ、特定の品物が集荷される（又は発送者によって提供される）か、又は受領者に配達される間の時間間隔になる。時間間隔の継続時間は、通常、数分から数時間の範囲であり得、より短い間隔（特に配達について）は、より高い（したがって、より高価な）サービスレベルに関わり得る。

システム及び方法は、配達時刻（及び場合によっては特定の配達場所）が後の段階で提供される、オープンの配達時刻を伴う命令を予見し得る。少なくともこの時点まで、商品は一時的にシステム内に保管される。これは、ある特定の要求が確実に予測されることができ（たとえば、以前の経験の助けを借りて、ビッグデータ分析に基づいて）、予期される命令が到着するとすぐに配達プロセスを迅速にトリガすることを可能にする場合に、意味をなす。したがって、商品が既に輸送システム内にあり、さらなる輸送のために適切なアクセスステーションに輸送されるだけでよいため、配達プロセスが大幅に加速される。

有利には、サービスレーン上での一時的な保管は、サービスレーンの保管空間エリア及び保管空間エリア内の商品の保管位置の選択に関して動的な保管体制によって管理される。これによって、商品を輸送及び保管することに関する自由度を活用し、且つ効率を最適化することが可能になり、その結果、システムの費用対効果を向上させることが可能になる。一例として、製品についての組み合わされた輸送及び保管プロセスは、以下の形態の一つを取り得る：
ｉ）受入−保管−輸送−配達、
ｉｉ）受入−輸送Ｉ−保管−輸送ＩＩ−配達、
ｉｉｉ）受入−輸送−保管−配達、
（当然のことながら、より複雑な順序が可能である）。

必要に応じて、受入と配達との間の任意の時点で、配列ステップが実行され得る。

好ましい実施形態では、輸送路の大部分は地下トンネルに収容され、及び少なくとも２つのアクセスステーションは地下トンネルを地表に接続する。一例として、輸送路の少なくとも６６％、特には少なくとも７５％が地下トンネルに収容される。最も好ましい実施形態では、本質的に輸送路全体がトンネル内に収容され、地表への唯一の接続はアクセスステーションである。本発明のシステム及び方法は、トンネル内で実行される、一時的な保管及び準備の取り扱い動作に起因して、アクセスステーションのための必要とされる地下空洞の容積が最小限に抑えられ得るため、特に有利である。

代替的な実施形態では、輸送路は、地表上、支柱上、フレームからぶら下がって、及び／又は地上の建物の内部に、配置される。地下セクション及び地表セクション並びに輸送ユニットは、単一の統合されたシステムにまとめられ得る。

輸送路が地下トンネルに収容されるシステムでは、好ましくは、少なくとも２つのアクセスステーションは、輸送路と地表上の輸送ステーションとの間で、輸送ユニットを供給するための垂直供給システムを含む。特には、垂直供給システムは、輸送ユニットを垂直に移動させるためのエレベータのような要素を含む。

好ましくは、垂直供給システムのエリアでは、輸送路は、別のアクセスステーションに行く輸送ユニットが影響を受けずにそれぞれのアクセスステーションを通過し得るような、バイパスを特徴とする。

代替的な実施形態では、輸送ユニットを輸送路の地下レベルから地表に移動させるために斜面が設けられる。垂直供給システムと比較して、斜面はより多くのスペースを必要とし、アクセスステーションのためにより大きな地下空洞を必要とする。

好ましい実施形態では、輸送路は走行面を含み、輸送ユニットは走行面上を走行する自律車両であり、輸送レーンとサービスレーンとは走行面に並設されている。自律車両は、それら自身の駆動エンジン、ステアリングメカニズム、駆動及びナビゲーション制御、並びに必要なセンサを備える。自律車両を用いることによって、輸送ユニットの制御を分散化することが可能になり、自律車両と関連した走行面を使用することにより、輸送レーンとサービスレーンとの間のレーン変更及び転換が本質的にランダムな位置において可能であるという事実によって、最大限の柔軟性を確保する。さらに、同類のいくつかの車両を結合することが可能である。

好ましくは、輸送ユニットのそれぞれは電気エネルギー貯蔵器を含み、電気エネルギー貯蔵器は走行面に統合された電源から充電可能である。これによって、輸送ユニットがありとあらゆる位置で電気エネルギーを取り出すことができることが必要とされないため、単純な構造を有する電源を用いることが可能になる。一例として、電源は、輸送レーンに沿って延びるリニア誘導導体によって供給され得る。レーン変更中又は輸送ユニットがサービスレーンによって収容されるとき、輸送ユニットは統合されたエネルギー貯蔵器から電気エネルギーを取り出す。エネルギー貯蔵器は、充電式バッテリ、水素ベースの貯蔵技術、及び／又は（スーパ）キャパシタなどとして知られている手段によって具現化され得る。

代替的な実施形態では、電源は、輸送ユニットが本質的にありとあらゆる位置でエネルギーを取り出し得るように構築される。レーン変更には慣性が使用され得る。

有利には、輸送ユニットは、アクセスステーションでの処理中に自身を再配置するように制御可能である。この場合もやはり、輸送ユニットが電気エネルギー貯蔵器を含む場合、これは非常に容易になる。特には、輸送ユニットは、輸送路を自律的に離れて、垂直供給システム（エレベータなど）の供給ユニットに移動し得、及び供給ユニットを離れて、別のハンドリングユニットに移動し得る。それらは、その上、将来の輸送又は取り扱いステップを考慮して、その相対的な配置を変更もし得る。

代替的な実施形態では、輸送ユニットは、ハンドリングロボット、自動フォークリフト又はパレットローダなどのアクセスステーションの外部の手段によって（排他的に）扱われる。

好ましい実施形態では、システムは、制限された寸法の個々の商品を輸送するための、専用の双方向輸送路から独立した追加の輸送路を含む。詳細には、追加の輸送路及び（第１の）専用の双方向輸送路は、共通の（地下の）トンネル、共通の建物、共通の電源システムなどの共通のインフラを使用する。好ましくは、制御システムは、両方の輸送路の動作が連携され得るように、両方の輸送路を制御する。

追加の輸送路を有することによって、一方ではパレット商品、もう一方では単一の小包など、異なる性質の商品を別々に輸送することが可能になる。２つの輸送路は、異なる輸送速度及び輸送容量を有し得る。特に、追加の輸送路は、より高速で動作させられ得る。

好ましくは、追加の輸送路は、個々の商品を収容するための吊り下げられたコンテナの輸送のためのオーバヘッドコンベアを含む。これによって、より小さなパッケージ及び個々の小包の簡便かつ迅速な輸送が可能になる。こうした種類の追加の輸送路を、走行面を備える第１の輸送路であって、輸送ユニットが走行面上を走行する自律車両である、第１の輸送路、とまとめて統合することは特に有利である。このケースでは、オーバヘッドコンベアは、第１の（メインの）輸送路のための保守提供目的で使用され得る。一例として、走行面の検査のための移動可能なビデオカメラが、オーバヘッドコンベアによって吊り下げられて、輸送ルートに沿って移動され得る。

好ましい実施形態では、少なくとも２つのアクセスステーションのうちの１つに生産施設が統合され、一次材、消耗品、半製品、及び／又は最終製品が、輸送路を介して供給及び取り除かれる。これによって、分散型の高度に自動化された製造システムの構築及び運用が可能になる。一次材、消耗品、半製品、最終製品の輸送経路が最小に抑えられ、システムは生産プロセスに関与するすべての商品のための一時的保管場所を構成する。輸送路は、その上、資源ごみ及びゴミの収集にも用いられ得る。

原則として、このアプローチの適用は、輸送ルートの必須の部分に沿って延びるサービスレーンを特徴とする輸送、保管、及び配列システム、及び／又はサービスレーン上での一時的な保管、若しくは輸送ユニットの順番の変更がサービスレーンを使用して行われるシステム、に限定されない。本アプローチは、一般に、少なくとも２つのアクセスステーションと、少なくとも２つのアクセスステーションを結ぶ輸送ルートに沿って、両方向に走行する複数の輸送ユニットを収容するための２つの輸送レーンを含む、専用の双方向輸送路と、を含むシステムに適用され得る。

好ましくは、システムは、非専用輸送インフラ上を走行する二次輸送システムを備え、商品が少なくとも２つのアクセスステーションにおいて輸送路と二次輸送システムとの間で輸送可能であり、制御システムが輸送路と二次輸送システムとの両方にわたって商品の輸送を処理する。システムの専用インフラ上及び非専用インフラ上の輸送を統合することによって、発送者も受領者もどちらも一次専用輸送システムに直接接続されていない場合においてでさえも、最初の発送者から最終の受領者まで、広範囲のエンドツーエンドの輸送命令を遂行することを可能にする。これによって、システムのユーザによる取り扱いを大幅に簡便化する。二次輸送システムの特性及び運用は、そのＩＴベースの技術的及び動作上の制御及びタイミング容量を含んで、本発明の輸送、保管、及び配列システムの特定のパフォーマンス特性に調整され得る。オーバヘッドコンベアに基づくなどの追加の輸送路を有するシステムに関連して、二次輸送システムへの、及び二次輸送システムからの、輸送も可能になる。

原則として、このアプローチの適用は、輸送ルートの必須の部分に沿って延びるサービスレーンを特徴とする輸送、保管、及び配列システム、及び／又はサービスレーン上での一時的な保管、若しくは輸送ユニットの順番の変更がサービスレーンを使用して行われるシステム、に限定されない。本アプローチは、一般に、少なくとも２つのアクセスステーションと、少なくとも２つのアクセスステーションを結ぶ輸送ルートに沿って、両方向に走行する複数の輸送ユニットを収容するための２つの輸送レーンを含む、専用の双方向輸送路と、を含むシステムに適用され得る。

有利には、二次輸送システムは、公道インフラ上を走行する複数の自律車両を含み、商品が、少なくとも２つのアクセスステーションにおいて、輸送ユニットと二次輸送システムの自律車両との間で自動的に輸送可能である。これによって、本質的にすべての発送者及び受領者に到達することができて、非専用（公共）インフラの使用が最小限に抑えられる、高度に自動化された柔軟な輸送、保管、及び配列システムが創出される。輸送ユニットは、アクセスステーションに近い地表上のある特定の目的地にそれらが自律的に到達し得るように構築され得、これは、これらのケースではさらなる自律車両が節約され得ることを意味する。

あるいは、公道のインフラ上を走行する車両は自律型ではないか、又は自律車両と非自律車両とが組み合わされる。

他の有利な実施形態、及び特徴の組合せが、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲全体から生じる。

実施形態を説明するために使用される図を以下に示す。

本発明に係る、輸送、保管、及び配列システムの実施形態の概略図を示す。 トンネル管の概略断面像を示す。 本発明の輸送、保管、及び配列システムのための自律車両の概略斜視図を示す。 本発明の輸送、保管、及び配列システムのための自律車両の概略斜視図を示す。 本発明の輸送、保管、及び配列システムのアクセスステーションの地下空洞を通る垂直断面を示す。 本発明の輸送、保管、及び配列システムのアクセスステーションの地下空洞を通る水平断面を示す。 地下空洞領域の３レーンから４レーンへの拡張を示す。 本発明の輸送、保管、及び配列システムの制御アーキテクチャのブロック図を示す。

図では、同じコンポーネントは同じ符号が付けられている。

好ましい実施形態
図１は、本発明に係る、輸送、保管、及び配列システムの実施形態の概略図を示している。システムは、デジタルプラットフォームによって制御される、完全に統合された生産、保管、及び輸送施設を含む。システムは、地表１から地下レベルまで延びるアクセスステーション１０、２０を含む。地下レベルで、アクセスステーション１０、２０は、３レーンの輸送路４０を含むトンネル管３０によって接続されている。自律車両４２は、輸送路４０上を循環し、各車両は、最大２つのＥＵＲパレット（１，２００×８００ｍｍの基礎面及び最大２，４００ｍｍの高さを有する）の輸送（又は保管）容量を提供する。トンネル管３０は、それぞれ最大６００×４００×４００ｍｍのコンテナを運び得る吊り下げられたキャリッジ（運搬車）６２の輸送のためのオーバヘッドコンベアシステム６０をさらに収容する。

システムは、アクセスステーション１０、２０のうちの１つから別のアクセスステーションへ商品を輸送する働きをするだけでなく、動的に管理され得る十分な保管施設も提供する。特には、輸送路４０の３つのレーンのうちの中央のレーンは、保守目的に加えて保管目的のために使用され得る。なお、原則として、指定されたサービスレーンは必要とされない。代わりに、輸送路４０の各セクションにおいて、３つのレーンのうちの１つが（一時的に）現在のサービスレーンに指定され得、通常の輸送は、別の２つのレーンで実施され得る。とは言うものの、簡単にするために、以下では、中央のレーンがサービスレーンであると仮定する。

したがって、自律車両４２のうちの１つが輸送（サイド）レーンから中央レーンに変わり、中央レーン上に駐車された場合、そのステータスは輸送車両から一時保管コンテナに変わる。

地表では、アクセスステーション１０、２０は、完全に自動化された方法で積み降ろし可能で且つ公道上を循環する自律車両を含む地上輸送システム８０によって、商品の発送元及び目的地に接続されている。

商品が地下トンネル３０内の輸送路４０を離れるとき、商品は、さらなる流通を考慮して既に照合され、並びかえられおり、そのため、アクセスポイント１０、２０における輸送及び積込みプロセスが大幅に簡便化される。

地下のワイドエリアの輸送ネットワークを地表のローカルエリアの輸送ネットワークと組み合わせることにより、公道又は鉄道線路などの地上インフラでの商品の運輸の大幅な削減につながる。これは、他の輸送、たとえば人の輸送のための容量の増加につながり、騒音及び汚染を減らす。

本発明のシステムは、廃棄物処理及びリサイクルの目的にも用いられ得る。それによって、空の車両又はコンテナの輸送が削減され得、システムの稼働率が向上する。

図２は、トンネル管の概略断面図を示している。トンネル管３０は、６．３ｍの内径を有し、地表下少なくとも２０〜４０ｍの深さを走っている。

トンネル管３０内に輸送路４０の平坦な走行面４１が収容され、平坦な走行面４１は、第１の方向への輸送のための第１のレーン４１ａ、第２の方向への輸送のための第２のレーン４１ｂ、及び第１のレーン４１ａと第２のレーン４１ｂとの間に配置された第３のレーン４１ｃの、３つの平行なレーン４１ａ、４１ｂ、４１ｃを特徴とする。第３のレーン４１ｃは「サービスレーン」と呼ばれ、第１のレーン４１ａ及び第２のレーン４１ｂは「輸送レーン」である。サービスレーン４１ｃは、車両４２が他のレーン４１ａ、４１ｂのうちの１つをブロックした場合のバックアップレーンとして、保守提供目的で、及び保管及びバッファリングの目的で使用される。さらに、サービスレーン４１ｃは、車両４２が一時的にサービスレーンに切り替わることによって他のものを追い越し得るという点で、車両４２の順番を変更することを可能にする。サービスレーン４１ｃでは、所定の移動方向はなく、車両４２は、両方向に移動するか、又は静止し得る。それらの保管モードでは、車両４２は、所定の時間間隔の間、サービスレーン４１ｃ上に駐車される。

トンネル管３０は、以下でより詳細に説明されるように、３つの吊り下げられたトラック６１ａ、６１ｂ、６１ｃを含むオーバヘッドコンベアシステム６０をさらに収容する。さらに、トンネル管３０は、電力ライン、データライン、通信リンク用のアンテナ、並びに火災及び煙探知器、火災スプリンクラシステム、煙ガスの排出システムなどの保護システムを収容する。これらのコンポーネントの中には、走行面の下に収容されるものもあれば、側壁に沿って、又は吊り下げられたトラックの上に配置されるものもある。

図３Ａ、図３Ｂは、本発明の輸送、保管、及び配列システムのための自律車両の概略斜視図である。自律車両４２は、４つの車輪を含むフラットベッドトラックであり、４つの車輪のうちの少なくとも２つは操縦可能である。車輪のうちの少なくとも２つは電気駆動モータによって駆動される。走行面に誘導ループが組み込まれており、車両４２は、それらが走行面上に収容されている限り、誘導ループから電気エネルギーを取り出す。電気エネルギーは、車両４２に設けられたバッテリに一時的に蓄えられ得る。車両４２は、輸送路に沿って本質的にどこでもレーン間を変更できる。

車両は、商品が自動的に積み降ろしされ得るように設計されている。特には、図３Ａに示される第１のタイプの車両４２は、２つのＥＵＲパレットを受け入れるための積載エリアを（単一の車両、最大重量２，０００ｋｇ）含む。図３Ｂに示される第２のタイプの車両４２’は、４つのＥＵＲパレットを収容する共通のキャリアフレームに結合された２つのフラットベッド車両（ダブル車両、長さ３ｍ、最大重量３，５００ｋｇの積載エリアを提供）を含む。両タイプの最大積載高さは２．４ｍである。

パレットを輸送するための車両に加えて、他のタイプの自律車両、たとえば、冷却装置を備えた車両が用いられ得る。トンネル内では、車両は、ほぼ一定の輸送速度８ｍ／ｓである。列車を形成するために２から６個の車両を連結することが可能である。動作上の必要性に依存して、システム全体の輸送速度が適合させられ得る（たとえば、５ｍ／ｓに）。これによって、連続する車両間の安全距離を大幅に縮めることが可能になる、という事実に起因して、これによって、輸送容量の大幅な増加が可能になる。

既に述べたように、オーバヘッドコンベアシステム６０が、管内にさらに収容されている。このコンベアシステム６０は、３つの平行なレール６３ａ、６３ｂ、６３ｃと、これらのレール６３ａ、６３ｂ、６３ｃによって吊り下げられたキャリッジ６２ａ、６２ｂ、６２ｃとを含み、各キャリッジ６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、最大６００×４００×４００ｍｍで最大５０ｋｇの重さのコンテナを運搬し得る。オーバヘッドコンベアシステム６０の輸送速度は約１２〜１６ｍ／ｓである。したがって、小さな商品は、走行面に繋がれた車両を使用するよりも迅速に輸送され得る。

この場合もやはり、キャリッジ６２ａ、６２ｂ、６２ｃの駆動は、誘導接続を介した電力によって供給され、キャリッジ６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、ローカルエネルギー貯蔵器を含み、これにより、一時的な電源断を伴うでセクションにおいてでもキャリッジ６２ａ、６２ｂ、６２ｃを駆動することが可能になる。それぞれの輸送トラックとサービストラックとの間でキャリッジ６２ａ、６２ｂ、６２ｃを移動させることを可能にするトラックスイッチが３つのオーバヘッドトラック６１ａ、６１ｂ、６１ｃの間に配置されている。

システムはさらに、カメラによって提供される、遠隔制御の監視及び保守キャリッジをさらに含む。

図４Ａは、本発明の輸送、保管、及び配列システムのアクセスステーションの地下空洞を通る垂直断面を示し、図４Ｂは、水平断面を示している。アクセスステーション１０、２０は、トンネルベースの輸送路４０と別の輸送手段との間のインタフェースを構成する。アクセスステーション１０、２０は、地下輸送路４０上を走行する自律車両４２、及びオーバヘッドコンベアシステム６０のレール６３によって吊り下げられたキャリッジ６２の、完全に自動化された積み降ろしを可能にする。積み降ろしは常にアクセスステーション１０、２０の上方レベルで行われ、無人搬送車（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｇｕｉｄｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅ：ＡＧＶ）、スタッカクレーン、又は積み／降ろしステーションを含む、完全に自動化されたデバイスによって通常は実行される。特に例外的な商品の取り扱いについては、手動での積み降ろしが可能である。

（積載済又は空の）車両４２及びキャリッジ６２は、垂直供給システム７０によって、輸送路４０と地表との間で移動される。垂直供給システム７０のエレベータは、地表からトンネルレベルの地下空洞７２に延びるリフトチャンバ７１に収容されている。エレベータは、エネルギー回収を備えた電気駆動装置によって駆動される。

図４Ａ、図４Ｂに示されるアクセスステーションの地下空洞７２は、リフトチャンバ７１内を地下空洞７２と地表との間で移動し得る２つのエレベータ７３ａ、７３ｂを収容している。エレベータ７３ａは、第１のレーン４１ｄと連携し、一方、他のエレベータ７３ｂは、第２のレーン４１ｅと連携する（図５を参照）。エレベータ７３ａ、７３ｂの垂直位置は、エレベータ７３ａ、７３ｂが、輸送路４０のそれぞれのレーン４１ｄ、４１ｅ、又はオーバヘッドコンベアシステム６０の対応するトラックと、連携するように調節され得る。各エレベータ７３ａ、７３ｂは、６つのＥＵＲパレット又は３つの自律車両を収容し得る。

２つの独立したエレベータ７３ａ、７３ｂを含む各垂直供給システム７０は、フィーダが停止したケースにおいてでも、アクセスステーション１０内の動作が容量の半分で維持され得ることを確実にする。

それらのエネルギー貯蔵器のおかげで、自律車両４２は、地下輸送路４０の走行面上だけでなく、垂直エレベータ７３、アクセスステーションの上方レベル、又はアクセスステーションの外側さえ、自律的に循環し得る。これによって、アクセスステーション内の複雑な供給システム無しで済ませることが可能になる。

図５に示されるように、地下空洞領域内で、トンネル及び走行面が３レーンから４レーンに拡張されている。アクセスステーション１０の外側では、輸送路４０は、３つのレーン４１ａ、４１ｂ、４１ｃを特徴とする。中央レーン４１ｃがアクセスステーション１０の地下空洞７２に入るとき、中央レーン４１ｃは、２つのレーン４１ｄ、４１ｅに分割される（図４Ｂも参照）。これらの新しい内側レーン４１ｄ、４１ｅのそれぞれは、上流の分岐点及び下流の分岐点を介して外側レーン４１ａ、４１ｂのうちの１つに接続されている。それぞれのアクセスステーション１０を通過する車両は、最も外側のレーン４１ａ、４１ｂ内を移動させられ、それぞれのアクセスステーション１０内で輸送路４０を離れる車両は、内側レーン４１ｄ、４１ｅのうちの１つを移動する。内側レーンは、垂直エレベータ７３を含む垂直供給システム７０に通じている。地下空洞７２の入り口領域において、車両４２は、垂直供給システム７０のために、分配され、加速・減速され、仕分けされる。

垂直供給システム７０は、オーバヘッドコンベアシステム６０のキャリッジ６２も移動させる。この目的のために、それぞれのキャリッジ６２は、トンネル管３０内を走るレール６３から、垂直供給システム７０のエレベータ７３内に配置された別のレール要素上に移動する。

アクセスステーションは、最大積載量１５０ｋｇを有する保守提供目的の人員及び資材エレベータをさらに含む。さらに、すべてのリフトチャンバははしごによって提供される。

地表において、アクセスステーションは、自律車両４２からの商品の自動荷降ろし、及び公道上を走行する自律車両などのさらなる輸送手段への自動積込みを可能にする（以下を参照）。さらに、アクセスステーション１０、２０は、返品、リサイクル品、又は廃棄物の転送場所であり、クロスドッキング又は梱包などの別のサービスのために使用され得る。

地下輸送システムは、特には、アクセスステーション１０、２０の近くの実際の発送者又は受領者に到達するために、地上輸送システム８０に連結されている。特には、アクセスステーションは工業及び都市の中心地に位置し、地上輸送システム（「都市及び都市間物流」）は、それぞれのアクセスステーションをその近くの発送者及び受領者と接続する。同様の場所から始発する、及び／又は同様の場所に配達される、商品を、知的にまとめることによって、並びに配達と集荷の命令を同じ移動内で組み合わせることによって、移動の数が最小限に抑えられる。地上輸送システム８０の並びにアクセスステーション及び地下輸送路の、物流、運用及び管理は密接に統合されている。これによって、最大の効率が可能になり、顧客がエンドポイントからエンドポイントへのワンストップショップサービスを受けることを確実にする。

一方では、地上輸送システム８０は、今日利用可能な車両（トラック、バンなど）に基づいている。しかしながら、一方で、地上輸送システム８０は、自動で積み降ろしされ得て、現在使用されていない場合はアクセスステーションの近くの利用可能なパーキングスペースへ自律走行する、複数の自律車両を含む。再積込み場所は、商品が、自律車両によって再積込み場所に輸送され、最終的な配達のために特定の車両に再積み込みされるように、アクセスステーション１０、２０のある特定の距離に提供され得る。同様に、出荷されるべき商品は、従来の手段を介して発送者から収集され、再積込み場所に輸送され、まとめられ、自律車両によって最寄りのアクセスステーションに地下で輸送される。

最後に、アクセスステーションは、最終的な受領者によって商品を集荷するための集荷ステーションを含む。

図６は、本発明の輸送、保管、及び配列システムの制御アーキテクチャのブロック図である。動的手順を含む、発送者から受領者までの、輸送のすべての段階が、本発明のシステムに完全に統合されている。これによって、ユーザのためにプロセス全体を簡便化し、非生産的な待ち時間を回避する。すべての段階の調整は、顧客及びシステムのオペレータのためにインタフェース１０１（コールセンタ又はウェブサービスインタフェースなど）を提供し、関与するすべてのプレーヤ間の情報フローを制御する、クラウドベースのセキュアなＩＴプラットフォーム１００によって達成される。

ＩＴプラットフォーム１００は、４つのレベルで構成されている。すなわち、サプライチェーン管理（ＳＣＭ）レベル１２０、調整レベル１４０、制御レベル１６０、及びフィールドレベル１８０である。ＩＴプラットフォーム１００は、レベルに依存しないクラウドサービス１５０に大きく依存している。

ＳＣＭレベル１２０は、以下のモジュール、すなわち
ａ）計画及び制御モジュール１２１、
ｂ）管理モジュール１２２、
ｃ）輸送管理モジュール１２３、
ｄ）請求モジュール１２４、
ｅ）監視モジュール１２５、
ｆ）シミュレーションモジュール１２６、
を含む。

すべてのモジュール１２１〜１２６は、データの記憶及び検索のためにクラウドサービス１５０とやりとりする。

調整レベル１４０は、ＳＣＭレベル１２０からスケジューリングデータを受信し、エラーメッセージをＳＣＭレベル１２０及び調整レベル１４０のシステム制御モジュール１４２に配信する、交通管理モジュール１４１を含む。この場合もやはり、両モジュール１４１、１４２は、データの記憶及び検索のためにクラウドサービス１５０とやりとりする。交通管理モジュール１４１は、制御命令を制御レベル１６０に配信し、システム制御モジュール１４２は、システム命令を制御レベル１６０に配信する。

クラウドサービス１５０によって記憶されたデータに基づいて、状況報告が、対応する報告モジュール１３０によって自動的に作成され得る。

制御レベル１６０は、調整レベル１４０によって制御される以下のコンポーネント、すなわち、
ａ）アクセスステーション１０、２０の垂直供給システム７０を制御するための垂直供給システム制御モジュール１６１、
ｂ）地下輸送路４０上を走行する自律車両４２を制御する自律車両制御モジュール１６２、
ｃ）オーバヘッドコンベアシステム６０のトラックスイッチ及びキャリッジを制御するためのオーバヘッドコンベアシステム制御モジュール１６３、
ｄ）システムのすべての高電圧コンポーネントを制御するための高電圧制御モジュール１６４、
ｅ）データネットワーク１６５、
ｆ）検出器ネットワーク１６６、
を含む。

制御システムの主な特徴は、以下のとおりであり、すなわち、
ｉ）地表輸送手段の利用される容量が最大化され、それによって、必要とされる移動の数を削減する、
ｉｉ）一時的な保管が地下トンネル内で行われ、したがって、地表上の必要とされるスペースを削減する、及び、
ｉｉｉ）できる限り、商品の照合及び配列が地下トンネル内の輸送路上で行われ、したがって、アクセスステーションでの必要とされるスペース及び時間を削減する。

ＩＴプラットフォーム１００は、輸送、保管、及び配列プロセスを制御、監視、及び文書で記録するだけでなく、たとえば、地上輸送、通関手続、梱包などに関して、パートナ企業によって提供されるサービスを含む、提供されるサービスのインボイスを自動的に作成する。価格設定は需要依存であり得、輸送及び保管スロットはオークションで販売され得る。

生産施設がシステムのインフラに統合されているケースでは、供給は自動的に管理される。リサイクル材及び廃棄物の管理についても同様である。

システムは、地下トンネル全体、並びにアクセスステーション及び地表施設で利用可能なデータネットワークを含む。データネットワークは、関与するシステムコンポーネントの技術データ、並びに輸送、保管、及び配列プロセスに関連する物流データを伝送する。すべての情報及びデータは、所定のパターン及びフォーマットに従ってクラウドに記憶される。得られた大量のデータは、制御システム並びに交通及び倉庫管理システムの、分析ソフトウェアによって分析される。交通管理は輸送スロットを提供及び管理するが、一方、倉庫管理は保管スロットを提供及び管理し、妥当な場合、地下トンネル内の保管エリア及びさらなる倉庫の、使用を最適化する。

システムのコンポーネントの監視は、現在利用可能な，モノのインターネット技術（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｏｆ−Ｔｈｉｎｇｓ：ＩｏＴ）によってサポートされる。基本的に、すべてのコンポーネントが、自身の動作状態、自身の位置、及びその他のパラメータについて定期的に報告し、対応するデータは、スケジューリング及びトラブルシューティングの目的でＩＴプラットフォームに対して利用可能である。とは言うものの、地下トンネル内及び地表の、自律車両、パレット又はコンテナ、などのコンポーネントは、基本的に、集荷時刻（間隔）及び場所、並びに配達時刻（間隔）及び場所を含む、輸送（又は保管）命令を取得する。この情報に基づいて、車両は通常、システムからのさらなる制御データを必要とせずに、必要とされるステップを自律的に実行する。これによって、システムを動的に発展させ、及びスケーリングすることが可能になり、故障及び停止の処理が容易になる。

本発明は、記載された実施形態に限定されない。システムコンポーネント及び制御システムの、詳細は、異なって具現化され得る。

要約すると、本発明は、高い柔軟性を提供する、商品の輸送、保管、及び配列システムを作成するということに留意されたい。

Claims (15)

1. ａ）少なくとも２つのアクセスステーションと、
   ｂ）前記少なくとも２つのアクセスステーションを結ぶ輸送ルートに沿って、両方向に走行する複数の輸送ユニットを収容するための２つの輸送レーンを含む、専用の双方向輸送路であって、
   ｃ）前記輸送路が、前記輸送ルートの必須の部分に沿って延びるサービスレーンを含み、前記輸送ユニットが、前記輸送レーンと前記サービスレーンとの間で選択的に転換可能である、
   専用の双方向輸送路と、
   ｄ）制御システムであって、
   −選択された輸送ユニットが、決定可能な時間間隔の間、前記サービスレーン上に一時的に保管され、及び／又は、
   −前記アクセスステーションのうちの１つにおける、及び／又は後続の輸送段階における、前記輸送ユニットのサブセットのさらなる処理に備えて、前記サービスレーンを使用して輸送ユニットの順番が変更される、
   ような方法で前記複数の輸送ユニットの動きを制御するための制御システムと、
   を含む、
   商品の輸送、保管、及び配列システム。
2. 前記制御システムは、集荷場所、集荷時刻、配達場所、及び配達時刻を指定する、輸送命令を受信するように適合されること、並びに前記制御システムは、前記配達時刻を満たすために必要とされる場合には前記商品を前記輸送路の前記サービスレーン上に一時的に保管するステップを含んで、前記少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第１のアクセスステーション、前記輸送路、及び前記少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第２のアクセスステーションを経由して、前記集荷場所から前記配達場所へのそれぞれの商品の輸送を制御すること、を特徴とする、請求項１に記載の輸送、保管、及び配列システム。
3. 前記サービスレーン上での一時的な保管は、前記サービスレーンの保管空間エリア及び前記保管空間エリア内の商品の保管位置の選択に関して動的な保管体制によって管理されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の輸送、保管、及び配列システム。
4. 前記輸送路の大部分は地下トンネルに収容されること、及び前記少なくとも２つのアクセスステーションは前記地下トンネルを地表に接続すること、を特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の輸送、保管、及び配列システム。
5. 前記少なくとも２つのアクセスステーションは、前記輸送路と地表の輸送ステーションとの間で、輸送ユニットを供給するための垂直供給システムを含むことを特徴とする、請求項４に記載の輸送、保管、及び配列システム。
6. 前記輸送路は走行面を含むこと、前記輸送ユニットは前記走行面上を走行する自律車両であること、及び前記輸送レーンと前記サービスレーンとは前記走行面上に並設されていること、を特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の輸送、保管、及び配列システム。
7. 前記輸送ユニットのそれぞれは電気エネルギー貯蔵器を含むこと、及び前記電気エネルギー貯蔵器は、前記走行面に統合された電源から充電可能であること、を特徴とする、請求項６に記載の輸送、保管、及び配列システム。
8. 前記輸送ユニットは、前記アクセスステーションでの処理中に自身を再配置するように制御可能であることを特徴とする、請求項６又は７に記載の輸送、保管、及び配列システム。
9. 前記専用の双方向輸送路から独立した、制限された寸法の個々の商品を輸送するための追加の輸送路を特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の輸送、保管、及び配列システム。
10. 前記追加の輸送路は、前記個々の商品を収容するための吊り下げられたコンテナの輸送のためのオーバヘッドコンベアを含むことを特徴とする、請求項９に記載の輸送、保管、及び配列システム。
11. 前記少なくとも２つのアクセスステーションのうちの１つに生産施設が統合され、一次材、消耗品、半製品、及び／又は最終製品が、前記輸送路を介して供給及び取り除かれることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の輸送、保管、及び配列システム。
12. 非専用輸送インフラ上を走行する二次輸送システムを特徴とし、前記少なくとも２つのアクセスステーションにおいて前記輸送路と前記二次輸送システムとの間で商品が輸送可能であり、前記制御システムが前記輸送路と前記二次輸送システムとの両方にわたって前記商品の輸送を処理する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の輸送、保管、及び配列システム。
13. 前記二次輸送システムは、公道インフラ上を走行する複数の自律車両を含み、前記少なくとも２つのアクセスステーションにおいて、前記輸送ユニットと前記二次輸送システムの自律車両との間で前記商品が自動的に輸送可能である、ことを特徴とする、請求項１２に記載の輸送、保管、及び配列システム。
14. 商品を輸送、保管、及び配列するための方法、特には、請求項１から１３のいずれか一項に記載の輸送、保管、及び配列システムを使用して、商品を輸送、保管、及び配列するための方法であって、
    ａ）少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第１のアクセスステーションにおいて前記商品を受け入れるステップと、
    ｂ）前記少なくとも２つのアクセスステーションをつなぐ輸送ルートに沿って両方向に走行する複数の輸送ユニットを収容するための２つの輸送レーンを含む、専用の双方向輸送路であって、前記輸送路が、前記輸送ルートの必須の部分に沿って延びるサービスレーンを含み、前記輸送ユニットは、前記輸送レーンと前記サービスレーンとの間で選択的に転換可能である、専用の双方向輸送路を使用して、前記第１のアクセスステーションから前記少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第２のアクセスステーションに前記商品を輸送するステップと、
    ｃ）選択された輸送ユニットを、決定可能な時間間隔の間、前記サービスレーン上に一時的に保管するステップと、
    ｄ）前記アクセスステーションのうちの１つにおける、及び／又は後続の輸送段階における、前記輸送ユニットのサブセットのさらなる処理に備えて、前記サービスレーンを使用して輸送ユニットの順番を変更するステップと、
    ｅ）回収又は別の輸送のために、前記第２のアクセスステーションにおいて、前記輸送された商品を提供するステップと、
    を含む、商品を輸送、保管、及び配列するための方法。
15. −集荷場所、集荷時刻、配達場所、及び配達時刻を指定する、輸送命令を受信するステップと、
    −前記配達時刻を満たすために必要とされる場合には前記商品を前記輸送路の前記サービスレーン上に一時的に保管するステップを含んで、前記少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第１のアクセスステーション、前記輸送路、及び前記少なくとも２つのアクセスステーションのうちの第２のアクセスステーションを経由して、前記集荷場所から前記配達場所への前記それぞれの商品の輸送を制御するステップと、
    を特徴とする、請求項１４に記載の方法。

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