交通擁堵下城市物流服務研究綜述

1、文章編號：交通擁堵下城市物流服務研究綜述汪曉霞(北京交通大學交通運輸學院，北京100044)摘要: 在城市交通擁堵的情況下提高物流服務水平是城市發(fā)展亟待解決的問題。電子商務活動的爆發(fā)性增長帶來城市物流服務需求的顯著增加。然而，絕大多數(shù)城市尚未找到適當?shù)挠兄趦?yōu)化城市貨運的解決方案。一直以來，城市物流服務基礎設施的空間布局規(guī)劃和運營是研究的重點。近年來，學者發(fā)現(xiàn)城市路網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)及城市物流服務節(jié)點的空間布局會影響城市物流服務的供給能力。交通擁堵也會影響城市物流服務供給能力。由于受交通擁堵和各種交通限行措施的影響，城市物流配送車輛路徑尋優(yōu)研究更具復雜性。在城市交通擁堵背景下，提高城市物流服務水平需從

2、以下角度進一步研究：加強物流規(guī)劃和運營，優(yōu)化限行措施，合理配置物流服務供給。關鍵詞：城市物流；交通擁堵；文獻綜述中圖分類號：U121（市內(nèi)交通運輸）文獻標識碼：A Review of Urban Logistics under Traffic CongestionWANG Xiao-xia(School of Traffic and Transportation, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)Abstract: Improving logistics service level in the urban traffic

3、congestion is the issue that need to be resolved during the urban development. The explosive growth of E-commerce activities brings the urban logistics service demand significantly increasing. However, most of cities have not yet found the appropriate solutions which can help optimizing the urban fr

4、eight. The space layout planning and operation of the urban logistics services infrastructure has always been the key of the research. Recently researchers found that urban road network topology structure and the spatial layout of urban logistics service node will influence the urban logistics servi

5、ce supply capacity which Traffic jams may also make influence on. Due to the influence of traffic jams and various traffic limit measures, the study of urban logistics distribution vehicle routing optimization become more complex. Under the background of the urban traffic congestion, to improve the

6、urban logistics service level is supposed to study further on the following aspects: strengthen the logistics planning and operation, optimize the limit measures, and distribute the logistics service supply rationally.Key words: urban logistics; traffic congestion; literature review收稿日期：2011-3-29基金項

7、目：中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助（2009JBM054）作者簡介：汪曉霞（1976-），女，湖北武漢人，副教授，管理學博士，博士后，E-mail: xxwang0 引言城市物流對于保障城市正常運行和人民群眾生產(chǎn)、生活物資需要具有重要意義。隨著我國城市機動化進程的加快，一些城市交通承載過大，中心城交通在一些時段和區(qū)域擁堵嚴重。同時，城市貨運由于尾氣排放、噪音污染等問題影響城市的宜居性。交通監(jiān)管部門很少視貨運為服務，通常采取各種地方性的限制性措施，這可能與毗鄰城市存在沖突。鑒于城市空間的復雜性，物流企業(yè)在大多數(shù)情況下只將其視為貨物流通和裝卸空間。與全球化的系統(tǒng)相比，城市內(nèi)部的物流不再是一個可

8、以調(diào)整的變量，而是必需在適當?shù)臅r間和地點為客戶提供的物流服務。因此，在城市交通擁堵的情況下提高物流服務水平是城市發(fā)展亟待解決的一大問題。1 城市物流服務的需求顯著增加城市物流的概念在國際熟悉和發(fā)展是在2000年前后1。城市物流可以定義為任何有利于優(yōu)化城市中貨物運動管理的服務供給2。電子商務活動的爆發(fā)性增長帶來個人物流服務需求的顯著增加。城市機動性的改善促使人們的出行購物方式、地點發(fā)生改變。商業(yè)，特別是零售商，也有持續(xù)增長的物流服務新需求。針對家庭、消費者和商業(yè)活動的這些物流服務需求新趨勢，物流企業(yè)的行為缺乏主動性。但是，物流企業(yè)認為個人配送市場存在困難。然而Kawamura and Lu的研究

9、認為美國的“門到門”配送系統(tǒng)有實質(zhì)性的成本優(yōu)勢3。2 城市物流的研究內(nèi)容城市物流一直是國內(nèi)外專家學者的研究重點。2000年、2004年歐盟第六框架計劃先后啟動兩期“最佳城市貨運解決方案（BESTUFS）”。Dablanc認為在歐洲大型城市貨物運輸難以組織、難以現(xiàn)代化2。在我國，從體系框架4、配送系統(tǒng)5、能力模型6對城市物流進行了一系列宏觀層面的研究。然而，絕大多數(shù)城市尚未找到適當?shù)挠兄趦?yōu)化城市貨運的解決方案。首先，城市物流服務基礎設施的空間布局規(guī)劃和運營是傳統(tǒng)研究內(nèi)容。如Miranda and Garrido設計適合城市背景的非線性混合整數(shù)庫存控制和設施選址決策模型7。作者從區(qū)域競爭力的角度

10、研究建立了物流中心選址動態(tài)雙鉆石評價方法8，實現(xiàn)區(qū)域物流中心選址的系統(tǒng)動力學分析9。閻利軍與楊忠振等為使零售商品在城市內(nèi)流通的總運輸費用最小，利用選址模型和遺傳算法優(yōu)化城市物流網(wǎng)絡節(jié)點的空間分布和規(guī)模10。Marcucci and Danielis運用偏好選擇方法描述城市物流節(jié)點使用的顯示偏好11。湯希峰與毛海軍等建立了以物流成本最小化和物流服務可靠度最大化為目標的配送中心選址多目標優(yōu)化模型12。其次，城市物流服務企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，仍然主要是基于低庫存和及時配送的生產(chǎn)和分配實踐。鄧愛民與王曉明等從系統(tǒng)角度建立了考慮服務水平、多品種、多客戶、多供應商等因素下確定中轉(zhuǎn)型配送中心的數(shù)量、選址與規(guī)模的優(yōu)

11、化模型，結(jié)果顯示降低成本的有效途徑是降低客戶點與供應商庫存和加快其周轉(zhuǎn)率13。再次，Quak and de Koster分析表明，時間窗對零售商的成本有影響，尤其當在車輛出行完成多份訂單。然而，配送數(shù)量和商店分布幾乎不影響城市政策和零售商的物流組織概念。盡管不同的零售商面對相同的城市交通政策措施，但是他們的反映可能不同，對環(huán)境的影響也不同。14Munuzuri and van Duin根據(jù)供需特性設計系統(tǒng)模型估計城市的貨物運輸，用生態(tài)足跡估計城市貨物配送15。3 城市交通擁堵對物流服務能力的影響近年來，學者發(fā)現(xiàn)城市路網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)及城市物流服務節(jié)點的空間布局會影響城市物流服務的供給能力。如Sark

12、er and Baylot用連接道路中的平均速度模型估計在城市中不同路網(wǎng)結(jié)構(gòu)下車隊運動的平均吞吐率。同時物流服務供給節(jié)點布局也會影響城市道路交通能力16。Figliozzi發(fā)現(xiàn)客戶和倉庫間的出行時間/距離是加劇交通堵塞負面影響的一個重要的因素。且只有當客戶和倉庫間的出行時間與最大出行時間比較是相當重要的時候，出行時間的變化才是一個重要因素17。另一方面，交通擁堵會影響城市物流服務供給能力。Figliozzi為每位客戶定義一個無量綱化系數(shù)估計擁堵對路徑選擇的相對影響，并證明擁堵會影響物流企業(yè)的成本結(jié)構(gòu)17。Liedtke and Schmedding等運用成本收益分析表明路徑改變可以部分抵消由于

13、城市特定街道禁行產(chǎn)生的成本18。這樣，由于受交通擁堵和各種交通限行措施的影響，導致城市物流配送車輛路徑尋優(yōu)更具復雜性。國內(nèi)學者將交通限制條件下城市物流配送網(wǎng)絡轉(zhuǎn)化成無限制的有向圖網(wǎng)絡19；基于交通條件、客戶時間窗及車輛承載能力約束下，以車輛的配送路徑最短、拼裝貨品最多為優(yōu)化目標，研究車輛配送與配載的兩目標優(yōu)化調(diào)度模型組20；建立追求總體效益最優(yōu)的車輛調(diào)度多目標決策模型，并設計分派-節(jié)約啟發(fā)式算法求解21；結(jié)合客戶實際需求研究單物流中心配送業(yè)務中基于有信號交叉口的城市道路網(wǎng)建立具有模糊時間窗的車輛路徑問題數(shù)學模型22；作者完成了配送優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)23；國外學者還研究了帶時間窗的車輛路徑

14、與調(diào)度出行時間可靠性24；多車輛-多路徑空間決策支持系統(tǒng)25；車輛路徑問題仿真26；用兩階段配送結(jié)構(gòu)集成資源運營和管理短期調(diào)度，轉(zhuǎn)化為有時間窗車輛路徑問題27。上述研究可視為以城市物流服務車輛供給的時間效益為主導的空間路徑優(yōu)化問題。4 提高城市物流服務的措施城市物流旨在減少城市貨運在支持當?shù)亟?jīng)濟和社會發(fā)展的同時伴隨著的擾人問題。在城市交通擁堵的前提下，提高物流服務可從以下角度來實現(xiàn)。第一，從物流規(guī)劃和運營角度。城市物流運輸系統(tǒng)需要在戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和運營層面規(guī)劃28。為了可持續(xù)發(fā)展，Crainic等人探討在擁擠的城市中心區(qū)，城市貨運集成管理的組織及技術(shù)框架，采用經(jīng)典的多層次布局分配模型識別描述物流規(guī)

15、劃和運營相關的重要問題1。城市不僅僅需要裝卸貨物，而且需要在城市中心區(qū)附近提供讓貨車司機休息等待錯過交通限行時段的場所。Regan and Golob通過有序概率需求模型研究物流企業(yè)對這類設施的興趣29。從物流工具看，基于典型的運輸任務類型、距離、頻率、城市/郊區(qū)評估電動或混合動力汽車在多式聯(lián)運中的技術(shù)、經(jīng)濟、組織及環(huán)境可行性和適應性30；考慮各類用戶的特殊需求，根據(jù)車輛差異化規(guī)范激勵貨車通行、停車、裝卸貨物31。Zanni and Bristow分析預測倫敦道路貨運二氧化碳排放量，探究貨運政策和物流解決方案的潛在緩解作用32。Moura and Ibeas建立仿真模擬模型優(yōu)化擁擠城市區(qū)域的大

16、型基礎公共設施供應運輸規(guī)劃33。第二，監(jiān)管部門優(yōu)化限行措施。Sathaye and Harley在美國的調(diào)查研究表明將貨運業(yè)務調(diào)整到夜間可能在許多場所增加24-h平均柴油機排放污染物濃度，同時由于不同的氣象條件內(nèi)陸地區(qū)比沿海更糟34。因此，需要優(yōu)化監(jiān)管部門通行的貨運限行措施。Betanzo-Quezada and Romero用多因素模型建立城市貨運指數(shù)量化政府應對城市貨運外部性的意圖35。第三，合理配置物流服務供給。根據(jù)不同城市物流服務需求類型考察其時間、空間分布特征，有利于合理配置城市物流服務供給。國外主要是學者Figliozzi近年發(fā)表的論文。如在供應鏈背景描述貨車交通流特征，認為路徑約

17、束和訂單完成的先后順序是貨車流的重要驅(qū)動力36。根據(jù)出行類型建模分析車輛出行公里，平均出行距離和出行距離分布形狀顯著依賴于出行類型、服務站與倉庫/配送中心的距離、?？空久芏群兔看纬鲂械耐Ａ舸螖?shù)37；根據(jù)不同的客戶空間分布、需求水平、客戶數(shù)量和時間窗口，估計車輛平均出行距離38。FENG與Yi-xiong等通過訪談和網(wǎng)上調(diào)查探討了物流服務質(zhì)量維度39。5 結(jié)語城市物流旨在減少城市貨運在支持當?shù)亟?jīng)濟和社會發(fā)展的同時伴隨著的擾人問題。首先，城市物流服務基礎設施的空間布局規(guī)劃和運營是傳統(tǒng)研究內(nèi)容。其次，城市物流服務企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，仍然主要是基于低庫存和及時配送的生產(chǎn)和分配實踐。然而，配送數(shù)量和商店分布

18、幾乎不影響城市政策和零售商的物流組織概念。盡管不同的零售商面對相同的城市交通政策措施，但是他們的反映可能不同，對環(huán)境的影響也不同。城市交通擁堵對物流服務能力的影響：城市路網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)及城市物流服務節(jié)點的空間布局會影響城市物流服務的供給能力。交通擁堵會影響城市物流服務供給能力。由于受交通擁堵和各種交通限行措施的影響，導致城市物流配送車輛路徑尋優(yōu)更具復雜性。上述研究可視為以城市物流服務車輛供給的時間效益為主導的空間路徑優(yōu)化問題。城市物流運輸系統(tǒng)需要在戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和運營層面規(guī)劃。監(jiān)管部門優(yōu)化限行措施。根據(jù)不同城市物流服務需求類型考察其時間、空間分布特征，有利于合理配置城市物流服務供給。如何協(xié)調(diào)城市物流服

19、務市場需求方、供給方、監(jiān)管方的時空資源配置路徑尚未研究，這對提升城市物流服務能力，為實現(xiàn)城市物流服務供需平衡發(fā)展提供科學方法，為城市物流服務需求個性化定制將具有重要意義。參考文獻：References：1Crainic, T.G., N. Ricciardi and G. Storchi, Advanced freight transportation systems for congested urban areasJ. TRANSPORTATION RESEARCH PART C-EMERGING TECHNOLOGIES, 2004. 12(2): p. 119-137.2Dablanc

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23、8.11Marcucci, E. and R. Danielis, The potential demand for a urban freight consolidation centre. TRANSPORTATION, 2008. 35(2): p. 269-284.12湯希峰, 毛海軍與李旭宏. 物流配送中心選址的多目標優(yōu)化模型J. 東南大學學報：自然科學版, 2009. 39(2): 404-407.13鄧愛民等. 城市中轉(zhuǎn)型配送中心布局優(yōu)化研究J. 湖南大學學報：自然科學版, 2009. 36(1): 89-92.14Quak, H.J. and M. de Koster, Del

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28、 吉林大學學報：工學版, 2006. 36(4): 618-621.22賀國先, 基于仿真隨機解的模擬退火算法在單物流中心配送VRP中的應用. 鐵道學報, 2009(4): 92-97.23汪曉霞與郭寶琴. 配送優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)J. 物流技術(shù), 2006(3): 97-99.24Ando, N. and E. Taniguchi, Travel time reliability in vehicle routing and scheduling with time windowsJ. NETWORKS & SPATIAL ECONOMICS, 2006. 6(3-4): p.

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