基于改进四阶段法的城市货运交通分析和预测模型

雷雪琪, 李春艳, 杜华兵, 洪玮琪, 张建波, 赵峰

交通运输研究 ›› 2024, Vol. 10 ›› Issue (4) : 32-43.

交通运输研究 ›› 2024, Vol. 10 ›› Issue (4) : 32-43. DOI: 10.16503/j.cnki.2095-9931.2024.04.004
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基于改进四阶段法的城市货运交通分析和预测模型

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Urban Freight Traffic Analysis and Forecasting Models Based on Improved Four-Stage Method

  • LEI Xueqi 1 ,  
  • LI Chunyan 1 ,  
  • DU Huabing 1 ,  
  • HONG Weiqi 2 ,  
  • ZHANG Jianbo 1 ,  
  • ZHAO Feng 1
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摘要

物流基地是城市重要的货物流通转换节点,为明确城市物流特征和货运交通规模,对交通“四阶段法”进行改进优化,并构建城市物流基地货运交通分析与预测模型。首先,提出基于不同货类及车型的现状货运生成量算法和基于规划面积的目标年货运生成量算法。然后,针对物流“输入型”城市的特点,构建ARIMA时间序列模型预测目标年各货类影响因素的特征值,提出物流基地与市内各区之间的货运量吸引力算法。接着,利用多源数据分析和聚类法解析货车时空分布规律及货物出行链特征,并对物流基地的干线及城市运输所用车型进行分类。随后,提出将不同货类货运量转换为不同货车交通量的算法,以及求解单位面积交通发生吸引率的方法。最后,以北京市物流基地为例开展实证研究,分析结果显示:预计到2035年,北京市物流基地的货运量将从现状3 344万t/年增长至9 000万t/年,交通量将从现状4.4万辆次/d增长至11.5万辆次/d。实证表明,基于货物、货车和出行链特征并考虑货运量到交通量换算的改进四阶段法模型是支撑城市货运交通分析和预测的有效方法。

Abstract

Logistics hubs are important nodes for goods circulation and transformation in a city. In order to clarify urban logistics characteristics and freight traffic scale, the paper improved and optimized the "four stage method" of transportation, and used it to construct a freight traffic analysis and prediction model for urban logistics hubs. Firstly, the current freight generation algorithm was proposed based on different types of goods and lorries, and the calculation method for the target year was given based on the planned area. Secondly, for the logistics "input" city, the ARIMA time series model was constructed to predict the characteristic values of the influencing factors of each goods type in the target year, and an freight attractive algorithm between each logistics hub and various districts within the city was proposed. Thirdly, multi-source data analysis and clustering method were used to analyze the spatial-temporal distribution of lorries and the characteristics of goods travel chain, and to classify the types of lorries for urban external and internal transportation of logistics hubs. Fourthly, an algorithm was proposed to convert the freight volume of different types of goods into different types of lorry traffic volumes, as well as a method to solve the generation and attraction rate of traffic per unit area. Finally, taking Beijing logistics hubs as the empirical research object, it was obtained that the freight volume would increase from the current 33.44 million tons per year to 90 million tons per year in 2035, and the traffic volume would increase from the current 44,000 vehicles per day to 115,000 vehicles per day. The results show that it is an effective way to analyze and forecast urban freight traffic by constructing an improved four-stage model based on goods, lorries and the characteristics of travel chains and considering the conversion of freight volume to traffic volume.

关键词

物流基地 / 货运交通模型 / 四阶段法 / 货运量 / 交通量 / 时空分布规律 / 北京市

Key words

logistics hub / freight traffic model / four-stage method / freight volume / traffic volume / spatial-temporal distribution / Beijing

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雷雪琪, 李春艳, 杜华兵, . 基于改进四阶段法的城市货运交通分析和预测模型[J]. 交通运输研究. 2024, 10(4): 32-43 https://doi.org/10.16503/j.cnki.2095-9931.2024.04.004
LEI Xueqi, LI Chunyan, DU Huabing, et al. Urban Freight Traffic Analysis and Forecasting Models Based on Improved Four-Stage Method[J]. Transport Research. 2024, 10(4): 32-43 https://doi.org/10.16503/j.cnki.2095-9931.2024.04.004
中图分类号: U491.1   

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摘要
为了充分利用既有设施资源,贯彻绿色发展理念,研究了基于铁路既有场站的公铁联运转运枢纽选址优化方法。基于备选站点既有设施能力、改建为公铁联运转运枢纽的估算成本和不同货物品类运输需求,建立了以既有设施能力利用率最大化、联运物流系统运作成本最小化为目标,以公铁联运枢纽选址和不同品类货物分配量为决策变量的非线性0-1混合整数多目标规划模型。对非线性模型作线性化处理后,采用Epsilon约束法求解帕累托最优解集。以H铁路通道区域为例,得到了改建公铁联运转运枢纽的必选、可选和不宜选的站点,并得出以下结论:选建更多数量的转运枢纽有利于充分利用既有场站设施资源,但是伴随着成本投入的迅速增加;对既有设施能力利用率要求较高时,选址模型应细化考虑货物品类,使得到的运量分配方案有利于契合既有设施能力的空间分布和降低成本。
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https://doi.org/10.16503/j.cnki.2095-9931.2023.03.011
摘要
近年来,随着我国集装箱多式联运市场的发展,企业对多式联运“一单制”需求十分迫切,通过实践摸索形成了多种典型模式,但总体上,我国多式联运“一单制”发展仍然滞后,单证、信息、法规、规则、主体等多式联运“一单制”发展要素仍存在制约,尚未形成系统性推进路径。为此,首先梳理研究了我国多式联运“一单制”的实践情况,分析了多式联运“一单制”的主要模式;然后,剖析了制约多式联运“一单制”发展的关键问题;最后,以解决问题为导向,研究提出了推进标准化单证应用、促进信息互联共享、建立健全法律法规、强化服务规则衔接、培育多式联运经营人等方面的推进路径。
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摘要
基于上海市货车出行特征调查,以限行时段进入市中心配送的货车为研究对象,构建包含配送方式属性特征、出行链属性特征和配送企业属性特征的多项Logit和巢式Logit模型以研究城市货运车辆选择行为.根据参数估计可知配送成本、配送时间、装载率、配送点数和通行证满足度对选择行为均有显著影响.经模型比选,利用较优的巢式Logit模型评估上海市货运通行政策,结果表明,通行政策调整可有效促使面包车的配送出行向小型货车转移,且针对不同配送点数的出行链,面包车配送出行的转移量具有显著差异.最后,提出改善“客车载货”现象的对策建议.
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基金

国家自然科学基金项目(62173167)

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