基于物流配送的管控車(chē)道研究

朱興貝 梁棟 楊震 鄔嵐

摘要：當(dāng)前物流業(yè)的迅速發(fā)展導(dǎo)致交通運(yùn)輸量的需求增加，部分道路上的貨車(chē)比例逐年上升。其中，路側(cè)用地以物流產(chǎn)業(yè)為主且與多個(gè)物流園區(qū)相連接的國(guó)道路段，貨車(chē)比例上升尤為明顯。對(duì)此，提出一種具有特定使用條件的管控車(chē)道。一方面滿(mǎn)足特定時(shí)段物流貨車(chē)高峰出行的需求，提高物流貨物運(yùn)送效率;另一方面實(shí)現(xiàn)客貨分離，提高路段通行效率和運(yùn)行安全。通過(guò)分析其適用路段特性，選取各項(xiàng)影響指標(biāo)，并采用模糊層次分析法計(jì)算該物流專(zhuān)用管控車(chē)道適用條件閥值，為其布設(shè)提供科學(xué)依據(jù)與理論支撐。

關(guān)鍵詞：物流專(zhuān)用道;車(chē)道管控;國(guó)道;物流

中圖分類(lèi)號(hào)：F570 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

電子商務(wù)帶動(dòng)物流業(yè)的蓬勃發(fā)展，使得客貨運(yùn)輸領(lǐng)域改善運(yùn)輸質(zhì)量的需求尤為迫切。尤其是國(guó)道承載大運(yùn)量的貨物運(yùn)輸，客貨繁忙處貨車(chē)與小客車(chē)交通事故頻發(fā)，造成極大經(jīng)濟(jì)損失、生命安全的威脅及道路擁堵。目前，管控車(chē)道主要研究的是公交專(zhuān)用道、HOV車(chē)道及貨車(chē)專(zhuān)用道的應(yīng)用，其中貨車(chē)專(zhuān)用道理論主要研究的是貨車(chē)專(zhuān)用道應(yīng)用于高速公路的方案選擇指標(biāo)體系、效果評(píng)價(jià)指標(biāo)等。基于對(duì)國(guó)道道路及交通流特性等方面的分析，本文提出“物流專(zhuān)用道”的概念，強(qiáng)調(diào)物流貨車(chē)在特殊路段和時(shí)段的特定需求，為物流貨車(chē)設(shè)置專(zhuān)有路權(quán)，解決物流運(yùn)輸過(guò)程中城市道路與高速公路之間連接的缺失問(wèn)題。

1物流專(zhuān)用道的概念

管控車(chē)道中有一類(lèi)為并行車(chē)流管控車(chē)道，是指在全天或部分時(shí)段供特定車(chē)輛通行的與普通車(chē)道同方向但不完全分離的管控車(chē)道，通過(guò)特定的交通出入口來(lái)控制車(chē)輛的通行。根據(jù)此概念，結(jié)合國(guó)道物流運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，本文提出了“物流專(zhuān)用道”的概念。

物流專(zhuān)用道的設(shè)置主要為物流園區(qū)及散點(diǎn)物流服務(wù)，滿(mǎn)足高峰時(shí)段貨車(chē)高比例出行的需求，緩解貨車(chē)與小汽車(chē)混行而導(dǎo)致交通擁堵等問(wèn)題。鑒于現(xiàn)有對(duì)貨車(chē)專(zhuān)用道的研究方向主要是針對(duì)高速公路，而國(guó)道作為連接城市對(duì)外交通貨物運(yùn)輸過(guò)程中，承載較大部分的貨運(yùn)量的一環(huán)，對(duì)其進(jìn)行專(zhuān)用車(chē)道的研究可彌補(bǔ)城市道路與高速公路之間銜接的缺失;同時(shí)，物流專(zhuān)用道的設(shè)置可以減少交叉口延誤，提高路段整體運(yùn)營(yíng)速度。

對(duì)國(guó)道部分路段實(shí)施車(chē)道管控，對(duì)資源的合理利用和治理交通擁堵具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。物流專(zhuān)用道的設(shè)置滿(mǎn)足道路資源供給和滿(mǎn)足貨車(chē)行駛需求的同時(shí)，將小汽車(chē)與物流配送車(chē)輛分開(kāi)提高道路通行能力和道路安全性。

2物流專(zhuān)用道特性

本文提出的物流專(zhuān)用道，考慮到物流運(yùn)輸?shù)囊蛩兀渑c貨車(chē)專(zhuān)用道在適用道路指標(biāo)、周?chē)玫匦再|(zhì)以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等多方面均有不同之處。

（1）適用道路指標(biāo)

適用道路等級(jí)。現(xiàn)貨車(chē)專(zhuān)用道僅應(yīng)用于高速公路，高速公路路段上僅存在交織區(qū)且不受道路周?chē)恋乩玫南拗啤Ｏ啾戎拢锪鲗?zhuān)用道主要適用于周邊用地性質(zhì)和交通流均較復(fù)雜的國(guó)道，針對(duì)近年國(guó)道旁物流園區(qū)興起這一特定的因素建議物流專(zhuān)用道應(yīng)用于國(guó)道上。

總交通量與貨車(chē)交通量占比。由于物流園區(qū)產(chǎn)生的新增貨車(chē)交通量，貨車(chē)比例的上升間接導(dǎo)致總交通量增加致使道路容量無(wú)法滿(mǎn)足總交通量的需求。因此路段的交通組成發(fā)生變化，需要提高貨車(chē)路權(quán)供給以解決交通問(wèn)題。

道路服務(wù)水平。物流專(zhuān)用道具有分時(shí)段管控的特點(diǎn)，在管控時(shí)段由于貨車(chē)與小汽車(chē)的混行以及貨車(chē)比例較大而在交叉口處產(chǎn)生較嚴(yán)重的延誤與排隊(duì)長(zhǎng)度，從而降低服務(wù)水平。在這樣的情況下，物流專(zhuān)用道的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)客貨分行，提高通行效率。

（2）物流專(zhuān)用車(chē)道代表車(chē)型

服務(wù)對(duì)象主體為物流產(chǎn)業(yè)的物流配送貨物運(yùn)輸?shù)能?chē)輛，經(jīng)查閱汽車(chē)分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB9417-89），物流市場(chǎng)中的貨車(chē)分類(lèi)與普通貨車(chē)分類(lèi)僅存在載貨量上的差別，因此僅列出代表車(chē)型，如表1所示：

（3）路側(cè)用地性質(zhì)

國(guó)道路側(cè)用地性質(zhì)與高速公路具有明顯區(qū)別，主要有居住用地R、商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地B、物流倉(cāng)儲(chǔ)用地W、公用設(shè)施用地u等，其中物流倉(cāng)儲(chǔ)用地的比例隨著電子商務(wù)的發(fā)展而激增。因此，當(dāng)物流倉(cāng)儲(chǔ)用地比例達(dá)到一定值時(shí)，道路無(wú)法滿(mǎn)足增加的貨車(chē)的需求，在路權(quán)允許的情況下，即可考慮設(shè)置物流專(zhuān)用道以連接物流園區(qū)，為周?chē)Ⅻc(diǎn)物流服務(wù)形成物流運(yùn)輸快速通道。

（4）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于物流專(zhuān)用道的設(shè)計(jì)，基本參考我國(guó)公路的設(shè)計(jì)規(guī)范。有所區(qū)別的地方在于，對(duì)于交叉口的線(xiàn)型設(shè)計(jì)上，物流專(zhuān)用道主要服務(wù)的對(duì)象為物流貨車(chē)。因此在交叉口對(duì)于道路的線(xiàn)性設(shè)計(jì)僅考慮為貨車(chē)服務(wù)，具體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如下：

①道路的交叉范圍內(nèi)的縱坡應(yīng)該在0.15%～3%之間。

②道路的交叉范圍內(nèi)的圓曲線(xiàn)設(shè)置超高。

③車(chē)輛在各種轉(zhuǎn)彎速度下，路面內(nèi)緣的最小曲線(xiàn)半徑應(yīng)該按照轉(zhuǎn)彎速度設(shè)計(jì)，如表2所示：

3物流專(zhuān)用道適用條件研究

3.1物流專(zhuān)用道設(shè)置指標(biāo)及其權(quán)重的確定

本文從不同角度出發(fā)，將物流專(zhuān)用道的適用條件進(jìn)行定性的量化，根據(jù)上文提出的適用路段特征，選取總交通量、貨車(chē)比例、物流園面積、物流園發(fā)生量與吸引量、交叉口延誤、交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度、車(chē)道數(shù)、服務(wù)水平等指標(biāo)進(jìn)行分析。采用層次分析法確定各項(xiàng)影響指標(biāo)的權(quán)重，以降低主觀(guān)程度，增加客觀(guān)性，并得出物流專(zhuān)用道適用條件閥值。確定指標(biāo)權(quán)重的步驟如下：

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型

從上述分析可知，交通總流量、貨車(chē)流量、道路服務(wù)水平以及物流用地面積是判斷客貨分線(xiàn)最直觀(guān)的影響因素，故為了獲得較為準(zhǔn)確的預(yù)判技術(shù)，共選取以下6個(gè)影響因素：交通總流量、貨車(chē)比例、交叉口延誤、排隊(duì)長(zhǎng)度、物流園區(qū)的發(fā)生量與吸引量、車(chē)道數(shù)。建立層次結(jié)構(gòu)模型是將目標(biāo)問(wèn)題所包含的因素按不同屬性進(jìn)行分層，同一層次因素作為準(zhǔn)則，對(duì)下一層次的某些因素起支配作用，同時(shí)又受上一層次因素的支配。建立層次模型如圖l所示：

（2）構(gòu)造兩兩比較評(píng)判矩陣

3.2物流專(zhuān)用道設(shè)置的單因素評(píng)價(jià)準(zhǔn)則及模糊評(píng)判

由于涉及因素眾多，且各因素之間相互影響、相互制約，對(duì)物流專(zhuān)用道設(shè)置的總體評(píng)價(jià)十分復(fù)雜，因此引入模糊數(shù)學(xué)理論。模糊數(shù)學(xué)是研究和處理模糊體系規(guī)律性的理論和方法，它把普通集合論中僅取0或l兩個(gè)值的特定函數(shù)，推廣到[0，1]區(qū)間取得隸屬函數(shù)，把絕對(duì)屬于或不屬于擴(kuò)張為更加靈活的漸變關(guān)系，

因而便于把中介過(guò)渡的模糊概念用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理。

利用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)設(shè)置物流專(zhuān)用道的必要性，首先要根據(jù)給出的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)因素的數(shù)值，進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，建立單因素模糊矩陣如式（5）所示。

本文對(duì)是否需要設(shè)立物流專(zhuān)用道進(jìn)行了不用設(shè)立、可以設(shè)立、宜設(shè)、必須設(shè)立四級(jí)評(píng)定，其中總交通流量以總交通流量與通行能力之比作為分級(jí)依據(jù)，貨車(chē)比例以貨車(chē)流量與總交通流量之比作為分級(jí)依據(jù)，交叉口的排隊(duì)長(zhǎng)度以交叉口的排隊(duì)車(chē)輛數(shù)作為分級(jí)依據(jù)，物流運(yùn)輸因素以高峰小時(shí)物流園區(qū)的交通發(fā)生量作為分級(jí)依據(jù)，車(chē)道數(shù)以雙向車(chē)道為數(shù)作為分級(jí)依據(jù)，具體分級(jí)如表7所示：

尋找20位專(zhuān)家，以調(diào)查問(wèn)卷的形式對(duì)指標(biāo)進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)和歸一化處理，對(duì)不設(shè)、可設(shè)、宜設(shè)、必設(shè)的分級(jí)評(píng)價(jià)進(jìn)行打分，根據(jù)打分結(jié)果得出不設(shè)為20分，可設(shè)為50分，宜設(shè)為80分，必設(shè)為100分。在B計(jì)算出來(lái)的值對(duì)照，0-20分，20～50分，50-80分，80-100分，分別為不設(shè)、可設(shè)、宜設(shè)、必設(shè)。

3.3物流專(zhuān)用道的模糊評(píng)判

根據(jù)其中：W為經(jīng)層次分析法獲得的各個(gè)因素的權(quán)重矩陣，A為按照單因素評(píng)價(jià)準(zhǔn)則構(gòu)建的模糊矩陣。日矩陣的結(jié)果可以計(jì)算得出c的值。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，對(duì)照0-20分，20-50分，50-80分，80-100分，分別為不設(shè)，可設(shè)，宜設(shè)，必設(shè)，進(jìn)行判定是否需要設(shè)立物流專(zhuān)用道。

4結(jié)論

我國(guó)物流運(yùn)輸行業(yè)迅猛發(fā)展，國(guó)道作為連接城市道路與高速公路物流運(yùn)輸中的重要一環(huán)，針對(duì)國(guó)道部分路段設(shè)置物流專(zhuān)用道的意義重大。本文結(jié)合管控車(chē)道，提出應(yīng)用于國(guó)道上“物流專(zhuān)用道”的概念。主要有以下結(jié)論：（1）根據(jù)國(guó)道的交通組成特性、周?chē)玫氐忍卣鳎治龅玫轿锪鲗?zhuān)用道在道路指標(biāo)、代表車(chē)型、用地性質(zhì)、道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等方面的適用國(guó)道路段特征。（2）利用層次分析法對(duì)物流專(zhuān)用道設(shè)置指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)估，得到各指標(biāo)的權(quán)重值。（3）采用模糊評(píng)判將定性指標(biāo)定量化，根據(jù)得分分級(jí)得到物流專(zhuān)用道設(shè)置與否的結(jié)果，使評(píng)價(jià)結(jié)果清晰化、系統(tǒng)化，使評(píng)判更加準(zhǔn)確明了。

對(duì)國(guó)道部分路段設(shè)置物流專(zhuān)用道，可以通過(guò)完善標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)頻射技術(shù)RFID，以及發(fā)放通行證等手段進(jìn)行車(chē)道管控;同時(shí)，物流專(zhuān)用道的設(shè)置更加便于對(duì)貨車(chē)交通流量控制、事故處理、應(yīng)急管理等，這對(duì)于促進(jìn)智能交通體系的建設(shè)具有重大的意義，因此物流專(zhuān)用道與智能交通相結(jié)合的問(wèn)題今后有待進(jìn)一步研究。