基于ＧＩＳ和ＣＥＭ的資源型城市物流節點選址研究

孫智源　秦　璐　于麗娜　趙浩然

摘要:通過對資源型城市物流節點進行分析,確定了資源型城市物流節點選址研究的必要性,提出了基于GIS和組合評價法的資源型城市物流節點選址的方法。此方法由可行性研究和最優化研究兩部分組成,土地利用和主要運輸方式的區域可達性是可行性研究的指標,鐵路便捷度、公路便捷度等是最優化研究的指標。以我國某資源型城市為例,介紹物流節點選址的步驟。

關鍵詞:資源型城市;物流節點;GIS;組合評價法

中圖分類號:F272文獻標識碼:A

Abstract: The paper determines the necessity of research on site selection through the analysis of logistics node for resource-based city and gives out the logistics node site selection method based on GIS and CEM. This method is composed of two main parts, namely feasibility study and optimization. The indicators for feasibility study are land use and regional accessibility of main transport modes while the indicators for optimization are railway convenience degree, road convenience degree and so forth. We take a resource-based city in China as an example to give out the steps of logistics node site selection in the paper.

Key words: resource-based cities; logistics nodes; GIS; combinational evaluation method

1資源型城市物流節點

資源型城市是依托資源的開發而興起或者發展壯大的城市,對資源具有強烈的依賴性,資源型產業在城市經濟中占有較大份額,主要功能是向社會提供礦產品及其初加工品等資源型產品[1]。這類城市的產業結構相對比較簡單,以第二產業的某一項或幾項為主。按照城市興起所依托的主導資源,資源型城市可以分為煤炭型、石油型、金屬型、非金屬型和森工型五種類型[2]。對于我國資源型城市而言,煤炭型占53%,森工型占18%,金屬型占17%,石油型占8%,其他占4%[1]。我國資源型城市以礦石資源型城市為主,本文的研究范圍確定為礦石資源型城市。

我國資源型城市大部分位于城市內陸地區,是在礦產資源勘探、開發和利用的基礎上由礦區演化而來的。礦石的運輸方式主要有鐵路運輸、公路運輸和水路運輸等。目前,已逐漸形成了以鐵路運輸為主、公路運輸為輔的多式聯運的礦石陸路運輸體系。建國以來,我國資源型城市得到了快速的發展,同時也積累了許多的問題,資源運輸效率過低,城市產業結構單一,城市生態環境存在危機。要解決上述問題,緩解資源運輸成本過高而造成效益降低的瓶頸問題,避免資源型城市衰落成為資源枯竭型城市,依照資源型城市的突發性、雙重性特征和科學發展觀,就必須優化運輸環境并組織高效運輸,協調資源開發與城市長遠發展的關系,把保護資源與發展城市功能相結合,走可持續發展之路。

物流節點是一定區域內從事物流活動的空間和組織[3]。物流節點是物流系統的靈魂所在,是物流產業的核心部分。資源型城市物流具有運量大、運輸貨物種類單一的特點,這就決定了資源型城市物流節點承擔以一種或者幾種貨物為主的、大運量的運輸和配送業務。資源型城市物流節點具有本源性和派生性功能:(1)與物流業務相關的功能,包括資源的儲存保管、運輸與配送、裝卸搬運等;(2)對物流系統運作的效用功能,包括資源集散、信息傳播和物流控制;(3)體現在其對所在城市和地區經濟、社會發展方面的宏觀效能作用[4],包括產業聚集作用、經濟開發功能和改善城市環境的功能。綜上所述,資源型城市物流節點的合理選址對提高資源性城市物流效率,降低物流成本具有非常重要的意義。

2資源型城市物流節點選址技術路線

資源型城市物流節點的選址方法可以分為定性研究和定量計算兩類。定性研究是建立在經驗、邏輯思維和推理基礎上的研究,通過對研究區域地理條件、交通狀況、產業布局和物流系統等進行綜合的定性分析,并結合物流節點的性質和功能,最終確定物流節點的選址,其方法有因素評分法、德爾菲法等[5]。定量計算則以大量數據作為支撐,通過實際計算得到物流節點選址,其特征是考慮物流系統各個環節的費用,在一定的物流服務水平下,根據不同的算法和模型求出最優解或滿意解,以獲得選址方案,如混合—整數線性規劃、啟發式方法等[5]。對于資源型城市物流節點的選址研究,本文采用定性與定量相結合的方法—基于GIS的圖形疊置法和組合評價法。

基于GIS的圖形疊置法是依照GIS理念,應用GIS軟件在電腦上將同一地區的兩幅或是兩幅以上的圖層疊加在一起,進行圖形運算和屬性運算,產生新的圖形和屬性的過程,目的是尋找和確定同時具有幾種屬性的地理要素的分布,或是按照確定的地理指標,對疊置后產生的具有不同屬性的多邊形進行重新分級或分類[6-7]。本文應用MapInfo軟件對資源型城市的多方位地圖進行疊置,并對疊置后的圖形進行空間分析、屬性運算,從而得到新的圖形和屬性。與單一的評價方法相比,組合評價法具有更強的適用性。資源型城市產業結構單一,物流節點功能相對簡單,因此這里應用的組合評價法是多種分析和評價方法組合而成的方法,主要包括層次分析法、德爾菲法和其他定量的評價方法。層次分析法可用于求解指標的權重,德爾菲法可用于定性指標的評價,其他定量評價方法可以通過設計評價規則進行定量評價。

3資源型城市物流節點選址步驟

3.1選址流程

資源型城市物流節點選址分兩步進行,一是物流節點選址可行性,二是選址最優化。可行性研究確定資源型城市物流節點的備選區域并劃分物流小區,分三步進行:(1)確定影響因素;(2)進行GIS圖層疊加,確定備選區域;(3)劃分物流小區。最優化研究的目的是確定物流節點的確切選址區域,分四步進行:(1)確定評價指標體系,選擇評價方法;(2)確定評價指標的權重;(3)為評價指標賦值;(4)綜合評價。具體流程如圖1所示。

3.2可行性研究

可行性研究是在城市土地利用規劃的基礎上,考慮資源主要運輸方式的可達性因素,結合GIS方法,對規劃范圍圖、城市土地利用圖和運輸網絡圖進行疊加,確定物流節點選址的備選區域。土地利用規劃因素限定了規劃區域的土地性質允許或便于布設物流節點的范圍;運輸方式可達性因素主要是考慮資源運輸的方便性和成本特性。在此基礎之上,綜合考慮城市的人口、交通、面積、產業布局、資源分布等特點,將備選區域劃分成若干個物流節點選址備選小區(以下簡稱物流小區)。

3.3最優化研究

最優化研究是在可行性研究的基礎上,對于具有選址條件的物流小區進行比較,給出具有相對最優條件的選址區域。

3.3.1評價指標體系

物流小區的評價指標體系主要考慮物流節點建設與周邊交通的相互影響、資源運輸需求、可擴建性和環境保護四個方面,指標體系如下:

(1)從交通相互作用考慮,物流節點應當具有便捷的交通環境,便于貨物集散和資源的聯運需求。同時,物流節點建設也會對周邊區域交通產生影響。因此選擇鐵路便捷度、公路便捷度和交通影響度作為交通相互作用的評價指標。

(2)從資源運輸需求考慮,物流節點的選址受資源開采量、運量和方向、裝運距離的影響,因此選擇資源的開采量、資源的運量和裝運距離作為資源運輸需求的評價指標。

(3)從可擴建性考慮,物流節點應當布設于土地性質允許擴建的區域,因此選擇可擴建度作為可擴建性的評價指標。

(4)從環境保護考慮,應當盡量減少物流節點對環境的影響,因此選擇環保度作為環境保護屬性的評價指標。

最優化研究的評價指標體系如圖2所示。

3.3.2評價方法

評價方法是組合評價法,評價的數學模型解釋如式(1)所示。對于評價指標的權重,由層次分析法等得到;對于指標的賦值,將備選區域圖作為基礎圖層,將土地利用圖、鐵路網圖、公路網圖和資源分布圖作為疊加圖層,按照鐵路便捷度等8個指標分別進行GIS圖層疊加,并結合德爾菲法和其他定量方法,最終確定指標取值;對于綜合評價,若計算結果滿足要求則得到物流節點選址結論,否則重新劃分物流小區直到滿足要求為止。

Z=xc (1)

Z——第i個物流小區的綜合評價值,Z越大說明物流小區越適于布設物流節點,通過比較Z大小,選擇Z最大的1個或幾個作為物流節點的選址區域

n——物流小區的數量

x——第i個評價指標的權重

c——第i個評價指標的評價值

4實例研究

以我國某資源型城市為例,進行物流節點選址研究。此城市位于內陸地區,是新興的煤炭資源型城市,煤炭運輸以鐵路運輸為主,以公路運輸為輔。研究的具體過程為:第一步進行可行性研究,首先從土地利用和鐵路區域可達性兩方面對規劃區域進行分析,得到土地利用圖與鐵路緩沖區圖,然后將兩圖疊加得出備選區域圖如圖3所示,最后劃分物流小區如圖4所示;第二步進行最優化研究,首先依照評價指標體系,從上述8個方面對13個物流小區進行評價,然后依照層次分析法等確定各指標的權重,最后綜合評價得到評價結果,如表1所示。

由上述計算結果可以看出,位于前五位的是9區、4區、7區、3區和8區。考慮煤炭物流的運輸方向,以及煤礦分布東西跨度較大的特點,應在東部、西部礦區附近各設一個物流節點。在上述五個具有較好建設條件的區域中,9區和8區位于東側煤礦附近,7區位于西側煤礦附近,3區和4區位于中部地區。東部9區具有最優越的綜合發展條件,因此,9區可作為東部礦區的物流節點選址區域。為保證煤炭的大規模運輸和煤炭的多式聯運,應當在地域廣闊、鐵路和公路便捷的區域布設物流節點,4區具有良好的發展條件,可作為未來的發展區域,因此4區予以保留。綜上所述,選擇4區、7區和9區作為煤炭物流節點的選址區域,如圖5所示。

5結束語

資源型城市為我國國民經濟和社會發展做出了突出的貢獻,資源型城市的可持續發展具有非常重要的意義,物流節點的合理選址是資源型城市可持續發展的重要保障。依據定性分析與定量計算相結合的思想,提出了基于GIS和CEM的資源型城市物流節點選址的方法,并以某資源城市為例介紹了此方法的具體過程。

參考文獻:

[1] 李巍,劉艷菊,等. 資源型城市產業發展規劃環境影響評價方法與實踐[M]. 北京:化工出版社,2009.

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[5] 賀東風,胡軍. 物流系統規劃與設計[M]. 北京:中國物資出版社,2006.

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