基于贵阳地铁运营的城市物流运输系统研究

李忠元

（贵阳市城市轨道交通运营有限公司，贵州贵阳 550081）

0 引言

基于地铁的物流配送也称作地铁货运系统（MULS）[1]。相较于重新建设地下物流网络，建设地铁货运系统的投资和难度相对小，对现有地铁资源进行一定程度的改造，即可使地铁从单纯的客运发展到客货兼顾[2]。行业内，广州地铁已开始尝试此方法并取得了一定的效果。南京地铁等也在积极结合自身线路、列车、客流特点，研究地铁物流运输的可行性[3]。基于此，结合贵阳地铁运营和建设现状，对基于地铁的城市物流运输系统进行定性定量研究，并对方案可行性进行评价。

1 地铁物流优势、劣势分析

1.1 地铁物流的优势

地铁物流主要用于城市生活、消费物资等时效性要求高、附加值大的货物配送[4]。基于地铁运输系统开展城市物流配送，对地铁运营单位、物流企业以及城市居民等多方都有积极意义，不仅能够提高经济效益与社会效益，还有利于城市的可持续发展[5]。对于地铁运营单位，在运营成本居高不下、财政补贴越来越吃力的情况下，通过提供物流服务能增加一定的经济收益，且能充分利用地铁运力，提高社会效益[6]。对于物流企业而言，能充分利用地铁高频次发车水平和较广的城市覆盖率，提高同城配送时效性，且不受暴雨、冰冻等恶劣自然天气影响，能够有效提高配送服务质量。对于市民，能享受到更加便捷、低成本的物流服务。

1.2 地铁物流的劣势

首先，地铁物流灵活性较低，无法实现点对点配送。由于地铁线路固定，相较于传统的道路货车运输，地铁配送无法实现最后一公里的点对点配送，需要与地面交通协同，以实现地上与地下物流的联合运输，实现点对点配送。其次，地铁系统现有运力资源有限。地铁作为公共交通服务工具，应以客运服务为主，物流活动不得影响正常客运业务，因此能够提供的物流货运运力有限。最后，人力和物流成本增加。利用地铁开展物流配送，需要增加货物进出地铁站、地铁运输及地铁线路换乘等环节，需要一定的装卸人员及管理人员，会产生一定的人力需求，会带来额外的物流成本[7]。

2 贵阳地铁运营、建设现状

2.1 贵阳地铁运营现状

贵阳地铁目前运营2 条地铁线路，其中1 号线连接观山湖区、老城区和小河经开区，全长35.11km，共有25 座车站；2 号线连接白云区、观山湖区、老城区和双龙经济区，全长40.67km，共32 座车站。

2.2 贵阳地铁在建线路情况

目前处于建设阶段的线路为3 号线和S1 线，其中3 号线经过经开区、南明区、云岩区和乌当区，全长43km，共有29 座车站。S1 线连接贵阳和贵安新区，全长30km，共有14 座车站，预计2024 年开通运营。

3 贵阳地铁开展地铁物流的基础能力

3.1 线路能力

分析贵阳地铁运营建设现状可知，随着3 号线的开通运营，贵阳地铁将全面覆盖贵阳市内六区，随着S1 线开通运营，贵阳、贵安之间的快速通道将打通。1、2、3 号线、S1 线四条线路的运营车站将达到94 座，能够覆盖大部分客流通道。1、2、3 号线、S1 线线路如图1 所示。

图1 1、2、3 号线、S1 线

3.2 列车能力

1、2、3 号线、S1 线均采用6 辆B 型车编组，列车定员为1460 人/列。根据站台情况和每节车厢候车人员习惯、便于上下车及减少与客流交叉等角度考虑，若在运营期间采取地铁物流运输，可设置在地铁1、6节车厢的1 号车门处装卸货物，并在车厢内部划定固定区域供货物存放。

3.3 列车运输能力

当前，贵阳地铁客运量总体偏小，开展地铁物流不会影响地铁的客运功能。1、2 号线2023 年5 月份每日分方向定员运能利用率如图2、如图3 所示。

图2 1 号线定员运能利用率

图3 2 号线定员运能利用率

综上，贵阳地铁客运量时间、空间分布均处于较低的水平，有足够的裕量供物流配送。

4 基于层次分析法—模糊评价法的配送中心选择

在基于地铁的物流配送网络中，配送中心是介于物流中心和中转节点之间的节点，起到衔接作用，直接影响整个物流系统的运作效果。物流中心的货物经过公路运输到达配送中心后，需要在配送中心进行加工、组配、包装等作业，再经地铁运往相应的中转节点。因此，选择合适的地铁车站作为配送中心，对基于地铁的物流配送网络规划至关重要。

4.1 构建配送中心选址评价指标体系

确定该评价指标体系为二级指标体系，其中一级指标（即准则层）包括交通因素、经济环境因素及社会效益，分别用U1、U2、U3表示，则一级指标影响因素集为U={U1，U2，U3}。

二级指标（即指标层）也包括交通因素、经济因素、社会效益。

交通因素：公路交通状况、地铁线路情况、交通网络规划，分别用U11、U12、U13表示，即U1={U11，U12，U13}。

经济因素：劳动力水平、建设投资费用、物流服务需求情况，分别用U21、U22、U23表示，即U2={U21，U22，U23}。

社会效益：缓解交通压力、改善环境、提高物流服务水平，分别用U31、U32、U33表示，即U3={U31，U32，U33}。

4.2 基于层次分析法的指标权重确定

第一，建立判断矩阵。在前面确定的指标基础上构建判断矩阵，通过对同一层次的要素两两比较，得到各自的重要程度，从而构造出一级指标对总目标的判断矩阵及二级指标对一级指标的判断矩阵A。采用德尔菲法结合调查对判断矩阵中的元素赋值，按照1～9 标度法定量化，完成矩阵建立。第二，层次单排序。通过方根法计算出判断矩阵的特征值、特征向量，再对特征向量进行归一化处理，得到各指标的权重值。第三，层次单排序一致性检验。判断矩阵具有一致性时，其才是有效的，而建立的判断矩阵不一定具有一致性，为了建立有效的判断矩阵，需要对已经建立的判断矩阵进行一致性检验。一致性检验通过说明建立的判断矩阵有效；一致性检验不通过则说明建立的判断矩阵无效，此时应对判断矩阵进行调整，直到得到有效的判断矩阵。第四，层次总排序。根据层次单排序结果得出全部指标权重值。第五，进行层次总排序一致性检验。

4.3 对评价对象进行模糊综合评价

对各个备选的配送中心进行模糊综合评价，得到各自的评价结果，再对各备选的配送中心评价结果进行比较，进而得到最终的配送中心选址。第一，确定评语集。分很好、好、较好、一般、差五个等级，分别赋值5、4、3、2、1。第二，建立评价隶属矩阵。邀请多个专家依据评语集，结合配送中心实际情况，对备选配送中心各指标因素评价打分，得到评价隶属矩阵。第三，模糊综合评价。首先，通过评价对象的指标因素权重矩阵与评价隶属矩阵的模糊运算，得到模糊综合评价集合。其次，运用加权平均值法进行多层次综合评价，根据隶属度最大原则，对各备用配送中心加权计算结果比较。最后，得到最优选址。

4.4 基于贵阳地铁1、2 号线选择配送中心

结合城区配送点、地铁车站周边道路环境、车站规模、客流情况等因素，以观山湖区为例进行具体分析，选择阅山湖公园站、茶园站、新寨站为备选配送中心，用层次分析法结合模糊综合评价法进行评价。

4.4.1 建立判断矩阵

采取标度法建立准则层判断矩阵A 和指标层判断矩阵A1、A2、A3。

4.4.2 计算各级指标权重，一致性检验

通过实地调查和专家判断，采取1～9 标度法计算得出交通因素、经济因素和社会因素的权重分别为0.652，0.232，0.116。则：

判断矩阵最大特征根为：

同理，对指标层权重进行计算和一致性检验，得出上述判断矩阵权重值均在合理范围。

4.4.3 模糊综合评价

按照很好、好、较好、一般、差五个级别，邀请行业专家对上述配送中心指标层各指标进行评价，得到准则层各指标对应的指标层各指标的评价隶属度矩阵，其中n=1、2、3，i=1、2、3。

根据准则层指标评价结果向量计算方法，将指标层指标的权重向量与其评价隶属度矩阵进行模糊运算，得到阅山湖公园站、茶园站和新寨站三个配送中心的准则层评价结果向量，分别为：

计算阅山湖公园站、茶园站和新寨站的综合评价值：

得到阅山湖公园站综合评价值为3.8655，茶园站综合评价值为3.4625，新寨站综合评价值为3.5122，因此在三个备选配送中心中阅山湖公园站为最佳地点。

5 结语

随着人们生活消、费方式的改变，线上购物越来越盛行，物流运输已成为影响人们生活及经济发展的重要方面。然而，随着城市化进程的不断加速，传统的以城市道路为载体的城市物流配送时间成本等方面的弊端也逐渐凸显，加之城市交通量不断上升，地面交通压力越来越大，环境污染等问题也越来越严重，因此需要探寻物流配送新模式，缓解市内交通拥堵问题、降低能耗。采用层次分析法和模糊综合评价法从定性、定量的角度分析了贵阳地铁物流运输配送节点选择，以期为城市物流运输系统更新提供参考。