基于數字化技術的低碳城市物流網絡理論研究

基金項目：遼寧省教育廳高等學校基本科研項目（項目編號：JYTMS20230996）；遼寧省自然科學博士啟動基金（項目編號：2022-BS-230）；遼寧省社會科學規劃基金（項目編號：L23BGL007）

摘 要：隨著全球氣候變化的嚴峻挑戰和可持續發展理念的深入人心，?低碳物流成為現代物流業發展的重要方向。?物流行業作為國民經濟的重要組成部分，?其發展不僅關乎經濟效率，?還直接影響生態環境。?物流過程中產生的二氧化碳排放是全球氣候變化的重要原因之一。?因此，?實現物流行業的低碳化是應對氣候變化、?推動可持續發展的重要途徑。?城市作為物流活動的主要集中地，?其物流網絡的優化對于減少碳排放、?提升物流效率具有重要意義。?本文基于數字化技術旨在探討滿足低碳要求的城市物流網絡理論，?通過分析物流網絡的基本要素、?低碳化路徑以及優化策略，?提出一套綜合性的理論框架，?為城市物流的綠色低碳發展提供理論支持和實踐指導。?

關鍵詞：低碳城市物流；物流網絡優化；數字化技術

一、引言

日益嚴峻的氣候問題已經成了國際關注的熱議問題，為了應對未來的氣候變化，中國宣布將采取更加嚴格的政策和措施，推動現在的能源消耗類型向清潔低碳能源轉型，要在2030年實現碳達峰，到2060年實現碳中和。黨的二十大報告提出，要完善能源消耗總量和強度調控，重點控制化石能源消費，逐步轉向碳排放總量和強度雙控制度。目前，國內物流業的產值主要由資源密集型的交通運輸業、倉儲業和郵政業推動，這些行業需要大量的能源消耗和溫室氣體排放，對氣候有著重大影響。因此，本文重點在于完善低碳物流領域的相關理論研究。

二、低碳物流

1.低碳物流的理論基礎

（1） 可持續發展理論

可持續發展理論強調經濟發展與環境保護的協調統一，?要求企業在追求經濟效益的同時，?兼顧社會效益和環境效益。?低碳物流正是基于這一理論，?通過降低物流活動中的碳排放，?實現物流業的可持續發展。?

（2） 生態經濟學理論

生態經濟學理論將生態系統和經濟系統視為一個整體，?研究兩者之間的相互作用關系。?低碳物流要求企業在物流活動中充分考慮生態環境因素，?通過優化資源配置，?減少資源浪費和環境污染。?

（3） 外部成本內在化理論

外部成本內在化理論認為，?企業的生產活動往往會產生外部成本，?如環境污染等。?低碳物流通過引入碳排放成本，?將企業的外部成本內部化，?促使企業采取更加環保的生產方式，?降低碳排放。?

2.低碳物流的理論內涵

關于低碳物流的概念，?學術界尚未形成統一、?明確的定義。?但學術界普遍認為，?低碳物流是將低碳理念融入物流運作的各個環節，?通過技術和管理手段降低物流活動中的碳排放，?實現物流業的可持續發展。?低碳物流不僅關注運輸環節的節能減排，?還涵蓋包裝、?倉儲、?配送等全鏈條的綠色化改造。?因此，低碳物流是在滿足傳統物流功能的基礎上，?通過技術創新、?管理優化等手段，?最大限度地減少物流活動對環境的影響，?達到節約資源、?保護環境的目的。?低碳物流強調在物流的全生命周期中，?從包裝、?運輸、?倉儲到配送等各個環節，?均采取低碳、?環保的措施。

低碳物流的理論內涵豐富，?包括以下幾個方面。

（1） 低碳運輸?

采用低碳排放的運輸方式，?如多式聯運、?共同配送、?電動車等，?減少運輸過程中的碳排放。?

（2）? ?低碳倉儲?

?優化倉儲布局，?提高倉儲設施的能效，?減少倉儲過程中的能源消耗和碳排放。?

（3） 低碳包裝?

?推廣使用環保、?可降解的包裝材料，?減少過度包裝和二次包裝，?實現包裝的減量化、?再利用和循環共用。

（4） 低碳信息管理?

?利用大數據、?云計算等信息技術，?提高物流信息的透明度和實時性，?優化物流路徑和資源配置，?減少無效運輸和等待時間。?

三、城市物流網絡

1.城市物流網絡的基本要素

城市物流網絡是指由城市中所有物流節點和路徑組成的網絡，?是提高城市物流效率的關鍵?。?它涵蓋了物流運輸方式，?還包括倉庫、?貨站、?配送站、末端網點等物流節點。同時，城市物流網絡是一個復雜的系統，?主要由物流基礎設施、?物流信息化系統、?物流配送系統和物流裝備等基本要素構成。?

（1） 物流基礎設施

物流基礎設施是城市物流網絡的基礎，?包括物流園區、?倉庫、?運輸樞紐等。?這些設施的建設和布局直接影響物流效率和碳排放水平。?因此，?優化物流基礎設施是實現低碳物流的關鍵。

（2） 物流信息化系統

物流信息化系統通過信息技術手段，?實現物流數據采集、?處理、?存儲、?傳輸和管理等功能。?信息化系統的應用可以提高物流管理的透明度和效率，?減少人為錯誤和資源浪費，?從而實現低碳化目標。?

（3） 物流配送系統

物流配送系統是城市物流網絡的核心環節，?負責將貨物從倉庫或生產地運送到消費者手中。?優化配送系統，?如采用多式聯運、?共同配送等方式，?可以顯著提高運輸效率，?降低碳排放。

（4） 物流裝備

物流裝備是物流活動的重要工具，?包括運輸車輛、?裝卸設備等。?采用低碳、?環保的物流裝備，?如新能源車輛、?智能調度系統等，?可以顯著減少能源消耗和廢氣排放。?

2.城市物流網絡優化的關鍵要素

在數字化浪潮下，?城市物流網絡正經歷深刻變革，?數字物流平臺的崛起為傳統物流模式的問題提供了全新解決方案。?這些平臺依托大數據、?云計算、?物聯網等技術，?重構物流行業生態，?實現物流信息的高度透明化，?優化運輸路線，?提高裝載效率，?降低物流成本。?因此城市物流網絡優化是一個復雜的過程，?需要考慮多個因素以確保物流系統的有效性和效率。?以下是需要考慮的關鍵因素。?

?（1） 地理位置?

包括城市的經濟區域、?廠商的集聚地等，?這些都會影響物流網絡的布局和運輸成本。?

?（2） 市場需求?

?物流網絡必須能夠滿足目標市場的需求，?包括產品的可得性、?客戶從訂貨到收到貨物的時間等。?

?（3） 運輸方式和成本?

?不同的運輸方式有不同的成本和效率，?規劃時需要考慮如何選擇合適的運輸方式以降低物流成本。?

?（4） 政策法規?

?物流網絡的規劃必須符合國家和地方的相關政策法規。?

四、基于數字化技術的低碳城市物流網絡理論

1.數字化技術與低碳城市物流

（1） 數字化技術的定義與特點

數字化技術是指利用計算機技術、?互聯網技術、?大數據、?人工智能等現代信息技術手段，?對物理世界進行數字化描述、?處理、?分析和應用的技術體系。?它具有高效、?智能、?精準、?可追溯等特點，?能夠顯著提高信息處理能力和決策支持水平。?

（2） 數字化物流的概念

數字化物流是指通過數字化技術對物流活動進行優化和提升，?實現運輸、?倉儲、?配送等環節的信息化、?網絡化和智能化。?數字化物流的核心在于利用大數據、?云計算、?物聯網、?人工智能等先進技術，?對物流資源進行高效整合和精準調度，?提升物流效率和服務質量。?

（3） 數字化技術對低碳物流的推動作用

數字化技術通過優化物流流程、?提高物流效率、?降低物流成本等方式，?對低碳物流的實現起到了重要的推動作用。?具體來說，?數字化技術可以實現對物流活動的實時監控和精準調度，?減少空駛率和等待時間；?通過智能算法優化運輸路線和裝載率，?提高運輸效率；?利用大數據和人工智能技術預測物流需求，?實現物流資源的合理配置和利用；?推廣電子單證和無紙化辦公，?減少紙質材料的使用和浪費等。?

2.基于數字化技術的低碳城市物流網絡組成內容

基于數字化技術的低碳城市物流網絡是一個融合了現代信息技術、環保理念與高效物流網絡管理的復雜性系統。因此，其構成應包括以下內容。

（1） 數字化基礎設施

①物聯網（IoT）

在城市物流網絡的關鍵節點（如倉庫、運輸車輛、中轉站等）部署物聯網傳感器，實時監測物流活動的各個環節，包括貨物位置、溫度、濕度等，實現數據的自動采集與傳輸。

②5G/6G通信網絡

利用高速度、低延遲的5G或未來6G通信技術，為物流系統提供穩定可靠的數據傳輸網絡，支持大量實時數據的快速處理與分析。

③云計算與大數據平臺

構建云基礎設施，整合并處理來自物聯網的海量數據，運用大數據分析技術挖掘物流規律，優化資源配置和路線規劃。

（2） 智能物流管理系統

①智能調度系統

利用AI算法和大數據分析，實現運輸任務的智能分配與調度，減少空駛率，優化車輛行駛路線，降低碳排放。

②綠色配送方案

結合區域交通流量、排放限制等信息，設計低碳、高效的配送路線和時間窗口，鼓勵使用新能源車輛和共享經濟模式（如拼車配送）。

③貨物追蹤與追溯

通過物聯網技術實現貨物全程可視化追蹤，確保貨物安全，同時提升供應鏈透明度，減少因信息不對稱造成的資源浪費。

（3） 碳足跡管理與減排體系

①碳足跡評估系統

開發碳足跡計算模型，定期評估物流活動對環境的影響，識別主要碳排放源。

②綠色能源應用

推動物流設施（如倉庫、充電站）使用太陽能、風能等可再生能源，減少化石燃料依賴。

③能效提升

實施車輛節能改造、倉儲自動化升級等項目，提高物流運營效率，降低能耗。

3.低碳物流網絡優化的模型與算法

（1） 低碳城市物流網絡優化模型

物流網絡模型的建立是物流網絡優化的基礎。?通過構建物流網絡模型，?可以對物流網絡中的節點、?交通流量、?物流服務等進行統計分析與優化。?基于運籌學、?統計學和計算機科學等相關學科的方法和技術，?可以建立多層級低碳物流網絡模型，?為物流優化提供理論支持。

（2） 低碳城市物流網絡優化算法

物流網絡優化主要依靠算法來實現。?當前常用的物流網絡優化算法包括基于運籌學理論的算法（?如整數規劃、?線性規劃）?、?基于啟發式算法的算法（?如遺傳算法、?蟻群算法）?以及基于神經網絡算法等。?這些算法可以根據物流網絡的特點和需求進行選擇和調整，?以實現物流網絡優化的目標。?

五、數字化技術在低碳城市物流網絡優化中的應用

1.數字化技術在城市物流網絡節點優化中的應用

（1） 智能倉儲系統

智能倉儲系統是數字化技術在物流節點優化的重要應用之一。通過物聯網技術，實現倉庫內貨物的實時跟蹤與定位，提高倉儲管理的精確性和效率。同時，利用大數據分析預測貨物需求，實現庫存的動態調整，減少庫存積壓和浪費。此外，智能倉儲系統還能實現倉庫內設備的自動化控制，如堆垛機、自動分揀線等，進一步提高作業效率和減少能耗。

（2） 綠色包裝與回收系統

數字化技術還可用于優化包裝材料和回收流程。通過大數據分析，確定最優的包裝尺寸和材質，減少包裝材料的浪費。同時，建立包裝回收體系，利用二維碼、RFID等技術實現包裝的追溯和回收再利用，降低環境污染。

2.數字化技術在城市物流網絡路徑設計中的應用

（1） 多式聯運優化

多式聯運是提升物流效率、降低碳排放的重要手段。通過數字化技術，可以實現不同運輸方式之間的無縫銜接，優化運輸路徑和運輸模式。利用大數據和人工智能算法，對物流需求進行精準預測，提前規劃運輸方案，減少空駛和迂回運輸，提高運輸效率。

（2） 低碳配送車輛設計

在配送車輛的設計上，采用鋰電池等清潔能源，結合智能化管理系統，提高車輛的能效和環保性能。通過數字化技術，對配送車輛的行駛路線進行動態優化，減少碳排放。同時，利用物聯網技術實時監控車輛狀態，確保安全行駛。

3.智能化管理系統在城市物流網絡中的應用

（1） 物流信息平臺

構建基于云計算和大數據的物流信息平臺，實現物流信息的實時共享和協同。通過平臺，物流企業可以實時掌握貨物狀態、運輸情況等信息，優化物流資源配置，提高物流效率。同時，政府和企業可以利用平臺數據進行政策制定和市場分析，推動物流行業的低碳發展。

（2） 人工智能決策支持系統

利用人工智能技術，開發物流決策支持系統，為物流企業提供智能化的決策支持。通過數據分析和模型預測，幫助企業制定最優的物流策略，減少碳排放和運營成本。同時，通過機器學習算法不斷優化決策模型，提高決策的準確性和時效性。

六、結語

基于數字技術的低碳城市物流網絡是實現低碳城市目標和物流可持續發展的重要途徑。?本文通過低碳物流和城市物流網絡的理論內涵進行了分析，提煉和總結了基于數字化技術的低碳城市物流網絡理論，并對數字化技術在低碳城市物流網絡優化中的應用進行了總結。通過本文的研究，豐富和完善了基于數字技術的低碳城市物流網絡理論，希望能夠為低碳城市物流的可持續發展做出更大的貢獻。

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作者簡介：劉瑩（1987— ），女，遼寧沈陽人，碩士，遼寧生態工程職業學院，專業主任，副教授，研究方向：低碳物流；陳育林（1970— ），男，遼寧沈陽人，遼寧生態工程職業學院經濟與管理學院院長，教授；通訊作者：吳國秋（1986— ），男，遼寧沈陽人，博士，沈陽師范大學，碩士研究生導師，研究方向：物流工程與供應鏈管理。