基于物流配送的管控車道研究

朱興貝 梁棟 楊震 鄔嵐

摘要：當前物流業的迅速發展導致交通運輸量的需求增加，部分道路上的貨車比例逐年上升。其中，路側用地以物流產業為主且與多個物流園區相連接的國道路段，貨車比例上升尤為明顯。對此，提出一種具有特定使用條件的管控車道。一方面滿足特定時段物流貨車高峰出行的需求，提高物流貨物運送效率;另一方面實現客貨分離，提高路段通行效率和運行安全。通過分析其適用路段特性，選取各項影響指標，并采用模糊層次分析法計算該物流專用管控車道適用條件閥值，為其布設提供科學依據與理論支撐。

關鍵詞：物流專用道;車道管控;國道;物流

中圖分類號：F570 文獻標識碼：A

0引言

電子商務帶動物流業的蓬勃發展，使得客貨運輸領域改善運輸質量的需求尤為迫切。尤其是國道承載大運量的貨物運輸，客貨繁忙處貨車與小客車交通事故頻發，造成極大經濟損失、生命安全的威脅及道路擁堵。目前，管控車道主要研究的是公交專用道、HOV車道及貨車專用道的應用，其中貨車專用道理論主要研究的是貨車專用道應用于高速公路的方案選擇指標體系、效果評價指標等。基于對國道道路及交通流特性等方面的分析，本文提出“物流專用道”的概念，強調物流貨車在特殊路段和時段的特定需求，為物流貨車設置專有路權，解決物流運輸過程中城市道路與高速公路之間連接的缺失問題。

1物流專用道的概念

管控車道中有一類為并行車流管控車道，是指在全天或部分時段供特定車輛通行的與普通車道同方向但不完全分離的管控車道，通過特定的交通出入口來控制車輛的通行。根據此概念，結合國道物流運輸運營現狀，本文提出了“物流專用道”的概念。

物流專用道的設置主要為物流園區及散點物流服務，滿足高峰時段貨車高比例出行的需求，緩解貨車與小汽車混行而導致交通擁堵等問題。鑒于現有對貨車專用道的研究方向主要是針對高速公路，而國道作為連接城市對外交通貨物運輸過程中，承載較大部分的貨運量的一環，對其進行專用車道的研究可彌補城市道路與高速公路之間銜接的缺失;同時，物流專用道的設置可以減少交叉口延誤，提高路段整體運營速度。

對國道部分路段實施車道管控，對資源的合理利用和治理交通擁堵具有重要的現實意義。物流專用道的設置滿足道路資源供給和滿足貨車行駛需求的同時，將小汽車與物流配送車輛分開提高道路通行能力和道路安全性。

2物流專用道特性

本文提出的物流專用道，考慮到物流運輸的因素，其與貨車專用道在適用道路指標、周圍用地性質以及設計標準等多方面均有不同之處。

（1）適用道路指標

適用道路等級。現貨車專用道僅應用于高速公路，高速公路路段上僅存在交織區且不受道路周圍土地利用的限制。相比之下，物流專用道主要適用于周邊用地性質和交通流均較復雜的國道，針對近年國道旁物流園區興起這一特定的因素建議物流專用道應用于國道上。

總交通量與貨車交通量占比。由于物流園區產生的新增貨車交通量，貨車比例的上升間接導致總交通量增加致使道路容量無法滿足總交通量的需求。因此路段的交通組成發生變化，需要提高貨車路權供給以解決交通問題。

道路服務水平。物流專用道具有分時段管控的特點，在管控時段由于貨車與小汽車的混行以及貨車比例較大而在交叉口處產生較嚴重的延誤與排隊長度，從而降低服務水平。在這樣的情況下，物流專用道的設置可以實現客貨分行，提高通行效率。

（2）物流專用車道代表車型

服務對象主體為物流產業的物流配送貨物運輸的車輛，經查閱汽車分類國家標準（GB9417-89），物流市場中的貨車分類與普通貨車分類僅存在載貨量上的差別，因此僅列出代表車型，如表1所示：

（3）路側用地性質

國道路側用地性質與高速公路具有明顯區別，主要有居住用地R、商業服務業設施用地B、物流倉儲用地W、公用設施用地u等，其中物流倉儲用地的比例隨著電子商務的發展而激增。因此，當物流倉儲用地比例達到一定值時，道路無法滿足增加的貨車的需求，在路權允許的情況下，即可考慮設置物流專用道以連接物流園區，為周圍散點物流服務形成物流運輸快速通道。

（4）設計標準

對于物流專用道的設計，基本參考我國公路的設計規范。有所區別的地方在于，對于交叉口的線型設計上，物流專用道主要服務的對象為物流貨車。因此在交叉口對于道路的線性設計僅考慮為貨車服務，具體設計標準如下：

①道路的交叉范圍內的縱坡應該在0.15%～3%之間。

②道路的交叉范圍內的圓曲線設置超高。

③車輛在各種轉彎速度下，路面內緣的最小曲線半徑應該按照轉彎速度設計，如表2所示：

3物流專用道適用條件研究

3.1物流專用道設置指標及其權重的確定

本文從不同角度出發，將物流專用道的適用條件進行定性的量化，根據上文提出的適用路段特征，選取總交通量、貨車比例、物流園面積、物流園發生量與吸引量、交叉口延誤、交叉口排隊長度、車道數、服務水平等指標進行分析。采用層次分析法確定各項影響指標的權重，以降低主觀程度，增加客觀性，并得出物流專用道適用條件閥值。確定指標權重的步驟如下：

（1）建立層次結構模型

從上述分析可知，交通總流量、貨車流量、道路服務水平以及物流用地面積是判斷客貨分線最直觀的影響因素，故為了獲得較為準確的預判技術，共選取以下6個影響因素：交通總流量、貨車比例、交叉口延誤、排隊長度、物流園區的發生量與吸引量、車道數。建立層次結構模型是將目標問題所包含的因素按不同屬性進行分層，同一層次因素作為準則，對下一層次的某些因素起支配作用，同時又受上一層次因素的支配。建立層次模型如圖l所示：

（2）構造兩兩比較評判矩陣

3.2物流專用道設置的單因素評價準則及模糊評判

由于涉及因素眾多，且各因素之間相互影響、相互制約，對物流專用道設置的總體評價十分復雜，因此引入模糊數學理論。模糊數學是研究和處理模糊體系規律性的理論和方法，它把普通集合論中僅取0或l兩個值的特定函數，推廣到[0，1]區間取得隸屬函數，把絕對屬于或不屬于擴張為更加靈活的漸變關系，

因而便于把中介過渡的模糊概念用數學方法進行處理。

利用模糊數學綜合評價設置物流專用道的必要性，首先要根據給出的評判標準及評價因素的數值，進行單因素評價，建立單因素模糊矩陣如式（5）所示。

本文對是否需要設立物流專用道進行了不用設立、可以設立、宜設、必須設立四級評定，其中總交通流量以總交通流量與通行能力之比作為分級依據，貨車比例以貨車流量與總交通流量之比作為分級依據，交叉口的排隊長度以交叉口的排隊車輛數作為分級依據，物流運輸因素以高峰小時物流園區的交通發生量作為分級依據，車道數以雙向車道為數作為分級依據，具體分級如表7所示：

尋找20位專家，以調查問卷的形式對指標進行單因素評價和歸一化處理，對不設、可設、宜設、必設的分級評價進行打分，根據打分結果得出不設為20分，可設為50分，宜設為80分，必設為100分。在B計算出來的值對照，0-20分，20～50分，50-80分，80-100分，分別為不設、可設、宜設、必設。

3.3物流專用道的模糊評判

根據其中：W為經層次分析法獲得的各個因素的權重矩陣，A為按照單因素評價準則構建的模糊矩陣。日矩陣的結果可以計算得出c的值。根據計算的結果，對照0-20分，20-50分，50-80分，80-100分，分別為不設，可設，宜設，必設，進行判定是否需要設立物流專用道。

4結論

我國物流運輸行業迅猛發展，國道作為連接城市道路與高速公路物流運輸中的重要一環，針對國道部分路段設置物流專用道的意義重大。本文結合管控車道，提出應用于國道上“物流專用道”的概念。主要有以下結論：（1）根據國道的交通組成特性、周圍用地等特征，分析得到物流專用道在道路指標、代表車型、用地性質、道路設計標準等方面的適用國道路段特征。（2）利用層次分析法對物流專用道設置指標進行了評估，得到各指標的權重值。（3）采用模糊評判將定性指標定量化，根據得分分級得到物流專用道設置與否的結果，使評價結果清晰化、系統化，使評判更加準確明了。

對國道部分路段設置物流專用道，可以通過完善標志標線、監控系統、無線頻射技術RFID，以及發放通行證等手段進行車道管控;同時，物流專用道的設置更加便于對貨車交通流量控制、事故處理、應急管理等，這對于促進智能交通體系的建設具有重大的意義，因此物流專用道與智能交通相結合的問題今后有待進一步研究。