基于貴陽地鐵運營的城市物流運輸系統研究

李忠元

（貴陽市城市軌道交通運營有限公司，貴州貴陽 550081）

0 引言

基于地鐵的物流配送也稱作地鐵貨運系統（MULS）[1]。相較于重新建設地下物流網絡，建設地鐵貨運系統的投資和難度相對小，對現有地鐵資源進行一定程度的改造，即可使地鐵從單純的客運發展到客貨兼顧[2]。行業內，廣州地鐵已開始嘗試此方法并取得了一定的效果。南京地鐵等也在積極結合自身線路、列車、客流特點，研究地鐵物流運輸的可行性[3]。基于此，結合貴陽地鐵運營和建設現狀，對基于地鐵的城市物流運輸系統進行定性定量研究，并對方案可行性進行評價。

1 地鐵物流優勢、劣勢分析

1.1 地鐵物流的優勢

地鐵物流主要用于城市生活、消費物資等時效性要求高、附加值大的貨物配送[4]。基于地鐵運輸系統開展城市物流配送，對地鐵運營單位、物流企業以及城市居民等多方都有積極意義，不僅能夠提高經濟效益與社會效益，還有利于城市的可持續發展[5]。對于地鐵運營單位，在運營成本居高不下、財政補貼越來越吃力的情況下，通過提供物流服務能增加一定的經濟收益，且能充分利用地鐵運力，提高社會效益[6]。對于物流企業而言，能充分利用地鐵高頻次發車水平和較廣的城市覆蓋率，提高同城配送時效性，且不受暴雨、冰凍等惡劣自然天氣影響，能夠有效提高配送服務質量。對于市民，能享受到更加便捷、低成本的物流服務。

1.2 地鐵物流的劣勢

首先，地鐵物流靈活性較低，無法實現點對點配送。由于地鐵線路固定，相較于傳統的道路貨車運輸，地鐵配送無法實現最后一公里的點對點配送，需要與地面交通協同，以實現地上與地下物流的聯合運輸，實現點對點配送。其次，地鐵系統現有運力資源有限。地鐵作為公共交通服務工具，應以客運服務為主，物流活動不得影響正常客運業務，因此能夠提供的物流貨運運力有限。最后，人力和物流成本增加。利用地鐵開展物流配送，需要增加貨物進出地鐵站、地鐵運輸及地鐵線路換乘等環節，需要一定的裝卸人員及管理人員，會產生一定的人力需求，會帶來額外的物流成本[7]。

2 貴陽地鐵運營、建設現狀

2.1 貴陽地鐵運營現狀

貴陽地鐵目前運營2 條地鐵線路，其中1 號線連接觀山湖區、老城區和小河經開區，全長35.11km，共有25 座車站；2 號線連接白云區、觀山湖區、老城區和雙龍經濟區，全長40.67km，共32 座車站。

2.2 貴陽地鐵在建線路情況

目前處于建設階段的線路為3 號線和S1 線，其中3 號線經過經開區、南明區、云巖區和烏當區，全長43km，共有29 座車站。S1 線連接貴陽和貴安新區，全長30km，共有14 座車站，預計2024 年開通運營。

3 貴陽地鐵開展地鐵物流的基礎能力

3.1 線路能力

分析貴陽地鐵運營建設現狀可知，隨著3 號線的開通運營，貴陽地鐵將全面覆蓋貴陽市內六區，隨著S1 線開通運營，貴陽、貴安之間的快速通道將打通。1、2、3 號線、S1 線四條線路的運營車站將達到94 座，能夠覆蓋大部分客流通道。1、2、3 號線、S1 線線路如圖1 所示。

圖1 1、2、3 號線、S1 線

3.2 列車能力

1、2、3 號線、S1 線均采用6 輛B 型車編組，列車定員為1460 人/列。根據站臺情況和每節車廂候車人員習慣、便于上下車及減少與客流交叉等角度考慮，若在運營期間采取地鐵物流運輸，可設置在地鐵1、6節車廂的1 號車門處裝卸貨物，并在車廂內部劃定固定區域供貨物存放。

3.3 列車運輸能力

當前，貴陽地鐵客運量總體偏小，開展地鐵物流不會影響地鐵的客運功能。1、2 號線2023 年5 月份每日分方向定員運能利用率如圖2、如圖3 所示。

圖2 1 號線定員運能利用率

圖3 2 號線定員運能利用率

綜上，貴陽地鐵客運量時間、空間分布均處于較低的水平，有足夠的裕量供物流配送。

4 基于層次分析法—模糊評價法的配送中心選擇

在基于地鐵的物流配送網絡中，配送中心是介于物流中心和中轉節點之間的節點，起到銜接作用，直接影響整個物流系統的運作效果。物流中心的貨物經過公路運輸到達配送中心后，需要在配送中心進行加工、組配、包裝等作業，再經地鐵運往相應的中轉節點。因此，選擇合適的地鐵車站作為配送中心，對基于地鐵的物流配送網絡規劃至關重要。

4.1 構建配送中心選址評價指標體系

確定該評價指標體系為二級指標體系，其中一級指標（即準則層）包括交通因素、經濟環境因素及社會效益，分別用U1、U2、U3表示，則一級指標影響因素集為U={U1，U2，U3}。

二級指標（即指標層）也包括交通因素、經濟因素、社會效益。

交通因素：公路交通狀況、地鐵線路情況、交通網絡規劃，分別用U11、U12、U13表示，即U1={U11，U12，U13}。

經濟因素：勞動力水平、建設投資費用、物流服務需求情況，分別用U21、U22、U23表示，即U2={U21，U22，U23}。

社會效益：緩解交通壓力、改善環境、提高物流服務水平，分別用U31、U32、U33表示，即U3={U31，U32，U33}。

4.2 基于層次分析法的指標權重確定

第一，建立判斷矩陣。在前面確定的指標基礎上構建判斷矩陣，通過對同一層次的要素兩兩比較，得到各自的重要程度，從而構造出一級指標對總目標的判斷矩陣及二級指標對一級指標的判斷矩陣A。采用德爾菲法結合調查對判斷矩陣中的元素賦值，按照1～9 標度法定量化，完成矩陣建立。第二，層次單排序。通過方根法計算出判斷矩陣的特征值、特征向量，再對特征向量進行歸一化處理，得到各指標的權重值。第三，層次單排序一致性檢驗。判斷矩陣具有一致性時，其才是有效的，而建立的判斷矩陣不一定具有一致性，為了建立有效的判斷矩陣，需要對已經建立的判斷矩陣進行一致性檢驗。一致性檢驗通過說明建立的判斷矩陣有效；一致性檢驗不通過則說明建立的判斷矩陣無效，此時應對判斷矩陣進行調整，直到得到有效的判斷矩陣。第四，層次總排序。根據層次單排序結果得出全部指標權重值。第五，進行層次總排序一致性檢驗。

4.3 對評價對象進行模糊綜合評價

對各個備選的配送中心進行模糊綜合評價，得到各自的評價結果，再對各備選的配送中心評價結果進行比較，進而得到最終的配送中心選址。第一，確定評語集。分很好、好、較好、一般、差五個等級，分別賦值5、4、3、2、1。第二，建立評價隸屬矩陣。邀請多個專家依據評語集，結合配送中心實際情況，對備選配送中心各指標因素評價打分，得到評價隸屬矩陣。第三，模糊綜合評價。首先，通過評價對象的指標因素權重矩陣與評價隸屬矩陣的模糊運算，得到模糊綜合評價集合。其次，運用加權平均值法進行多層次綜合評價，根據隸屬度最大原則，對各備用配送中心加權計算結果比較。最后，得到最優選址。

4.4 基于貴陽地鐵1、2 號線選擇配送中心

結合城區配送點、地鐵車站周邊道路環境、車站規模、客流情況等因素，以觀山湖區為例進行具體分析，選擇閱山湖公園站、茶園站、新寨站為備選配送中心，用層次分析法結合模糊綜合評價法進行評價。

4.4.1 建立判斷矩陣

采取標度法建立準則層判斷矩陣A 和指標層判斷矩陣A1、A2、A3。

4.4.2 計算各級指標權重，一致性檢驗

通過實地調查和專家判斷，采取1～9 標度法計算得出交通因素、經濟因素和社會因素的權重分別為0.652，0.232，0.116。則：

判斷矩陣最大特征根為：

同理，對指標層權重進行計算和一致性檢驗，得出上述判斷矩陣權重值均在合理范圍。

4.4.3 模糊綜合評價

按照很好、好、較好、一般、差五個級別，邀請行業專家對上述配送中心指標層各指標進行評價，得到準則層各指標對應的指標層各指標的評價隸屬度矩陣，其中n=1、2、3，i=1、2、3。

根據準則層指標評價結果向量計算方法，將指標層指標的權重向量與其評價隸屬度矩陣進行模糊運算，得到閱山湖公園站、茶園站和新寨站三個配送中心的準則層評價結果向量，分別為：

計算閱山湖公園站、茶園站和新寨站的綜合評價值：

得到閱山湖公園站綜合評價值為3.8655，茶園站綜合評價值為3.4625，新寨站綜合評價值為3.5122，因此在三個備選配送中心中閱山湖公園站為最佳地點。

5 結語

隨著人們生活消、費方式的改變，線上購物越來越盛行，物流運輸已成為影響人們生活及經濟發展的重要方面。然而，隨著城市化進程的不斷加速，傳統的以城市道路為載體的城市物流配送時間成本等方面的弊端也逐漸凸顯，加之城市交通量不斷上升，地面交通壓力越來越大，環境污染等問題也越來越嚴重，因此需要探尋物流配送新模式，緩解市內交通擁堵問題、降低能耗。采用層次分析法和模糊綜合評價法從定性、定量的角度分析了貴陽地鐵物流運輸配送節點選擇，以期為城市物流運輸系統更新提供參考。