基于BPR函數(shù)對時變交通擁堵條件下物流配送的優(yōu)化研究

錢澤新　孫曉陽　肖茂彩　張秋航

摘 要：目前，城市交通擁堵現(xiàn)象十分嚴重。而貨運汽車保有量，尤其是物流企業(yè)配送用車數(shù)量的增長是加劇交通擁堵的一大因素，交通擁堵與物流配送間存在緊密聯(lián)系。文章以成都市為例，分析交通擁堵和物流企業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，并利用BPR函數(shù)分析市區(qū)三環(huán)內(nèi)模擬物流設(shè)施點附近主干道交通流對貨物配送的影響，從而提出配送時間優(yōu)化方案，為現(xiàn)實中物流企業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：交通擁堵；通勤時間；物流配送；BPR函數(shù)

中圖分類號：U491.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）14-0058-02

1 研究背景

隨著我國社會的發(fā)展，城市機動車保有量不斷提高。以成都市為例，截止2014年9月中旬汽車保有量已達到307萬輛。同時，城市交通擁堵也日漸嚴重。

目前，我國各大城市都出現(xiàn)了不同程度的交通擁堵現(xiàn)象。2014年第二季度我國部分特大型、大型城市擁堵延時指數(shù)均在2以上，交通擁堵十分嚴重。這不但抵消了高機動化率為居民出行帶來的便利，而且提高了城市運行成本。

與此同時，我國物流業(yè)正不斷發(fā)展壯大。2014年，全國社會物流總額超過210萬億元，按可比價格計算，同比增長8%左右。企業(yè)為滿足擴大的市場需求，會通過提高貨運汽車保有量，來達到優(yōu)化配送效果，提升顧客滿意度的目的。

在此背景下，緩解交通擁堵和物流企業(yè)利用貨運汽車配送貨物的需求便存在矛盾。

本文將以成都市為例，模擬物流企業(yè)在三環(huán)內(nèi)布局的設(shè)施點，研究通勤時段交通擁堵對配送業(yè)務(wù)的影響，并提出優(yōu)化方案。

2 城市交通擁堵與貨運車輛的現(xiàn)狀分析

2.1 城市交通擁堵的特點

2.1.1 交通擁堵日漸常態(tài)化

目前，我國各大城市交通擁堵已日趨常態(tài)化。以成都市為例，2014年第二季度，擁堵延時指數(shù)為1.93，名列全國第9位。

交通擁堵成為典型”城市病“問題。而交通擁堵時時間也在不斷延長。

2.1.2 通勤時段擁堵現(xiàn)象嚴重

城市交通擁堵現(xiàn)象在高峰時間尤為嚴重。一般來說，城市主要干道在通勤時間內(nèi)的擁堵問題較一般道路突出。通勤時間為居民出行的主要時段，道路通行壓力大。

2.1.3 關(guān)鍵道路交通擁堵多發(fā)

城市主干道周邊通常聚集了重要的地標性建筑，是人流、車流密集之處，較易發(fā)生擁堵。

目前我國諸多城市的主干道交通量多處于飽和或超飽和狀態(tài)。

在成都市三環(huán)內(nèi)，有一環(huán)路、二環(huán)路和25條放射性干道，其中一環(huán)路、二環(huán)路以及蜀都大道、蜀漢路等都是擁堵高發(fā)路段。

2.2 物流企業(yè)貨運車輛的現(xiàn)狀

2.2.1 貨運汽車保有量不斷增加

目前，物流企業(yè)為了滿足不斷擴展的市場需求，提高服務(wù)水平和顧客滿意度，通過增加貨運車輛的數(shù)量，提高貨運量是主要手段之一。

該現(xiàn)象導(dǎo)致城市道路中的貨運車輛比重不斷增加，成為城市交通運輸中的重要組成部分。

2.2.2 貨運車輛日常配送效率不高

在市場對物流企業(yè)的需求擴大的大好形勢下，存在著貨運車輛配送效率不高的問題。目前，受交通擁堵現(xiàn)象影響，貨運車輛在運輸途中花費過多時間，導(dǎo)致車輛配送效率低下，客戶滿意度不高。

2.3 現(xiàn)實需求分析

在交通擁堵成為社會熱點的背景下，如何解決這個“城市病”問題需要社會各界的努力。蓬勃發(fā)展的物流行業(yè)，為了進一步的發(fā)展，利用貨運車輛開展配送業(yè)務(wù)是必然之舉。

但是，貨運車輛一般體積較大，雖然不少物流企業(yè)已利用較小的面包車進行配送，但是城市道路中的貨運車輛仍然占據(jù)較大比例，是造成擁堵的不可忽視的因素。

同時，交通擁堵也會導(dǎo)致物流企業(yè)在配送過程中花費過多時間，致使配送效率低下。

因此，城市交通擁堵和物理配送之間存在多大關(guān)系，以及如何通過緩解其中的矛盾來優(yōu)化物流配送和城市交通值得研究。對這一問題的分析，有利于通過優(yōu)化物流企業(yè)的配送工作，也能對緩解交通擁堵產(chǎn)生一定作用。

3 交通擁堵對物流配送的影響分析

3.1 物流設(shè)施點布局模擬

本文假設(shè)物流企業(yè)在成都市三環(huán)內(nèi)有6個設(shè)施點分布，接受從2個倉庫運抵的貨物，并為顧客提供物流服務(wù)。關(guān)于這6個設(shè)施點的數(shù)據(jù)見表1。

3.2 模型的建立與分析

本文選用的是廣為接受的美國聯(lián)邦公路局函數(shù)（BPR函數(shù)），具體公式為：

tij（xij）=t■■1+a■■

其中：

xij表示OD對i，j間的交通流量；

tij（xij）表示交通流量為xij時，道路實際通行時間；

t■■為自由流時間；

cij為道路交通流容量；

a，？茁為常量。

按照慣例，常量取值為a=0.15，？茁=4。

3.3 模型的求解

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入BPR函數(shù)，所得結(jié)果見表2。

4 解決方案的提出

目前，雖然成都市對貨車進入城區(qū)有特殊規(guī)定，但是不少物流企業(yè)采用面包車來達到及時配送的目的，仍難以避免通勤時間交通擁堵的煩惱。但是，若貨車錯峰出行不但能提高配送效率，還能減輕通勤時間的交通擁堵。分析表2，可以發(fā)現(xiàn)從倉庫至各設(shè)施點在通勤時段內(nèi)的配送時間較自由流時間延長多倍，在非通勤時段則明顯減少。由此，可以對物流企業(yè)配送時間進行優(yōu)化，見表3。

5 結(jié) 語

本文以成都市為例，將城市交通擁堵與物流企業(yè)的貨運車輛保有量的增加關(guān)聯(lián)起來，分析其中的聯(lián)系和現(xiàn)實需求。接著，本文模擬三環(huán)內(nèi)物流設(shè)施點的配送模式，利用BPR函數(shù)分析了配送時間內(nèi)交通擁堵對配送業(yè)務(wù)的影響。在此基礎(chǔ)上，分析物流配送的最佳時間，提出了優(yōu)化方案。

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