伟,朱婷婷,张亚涛
(1.深圳大学 土木工程学院,广东 深圳 518060;2.深圳大学 建筑与城市规划学院,广东 深圳 518060;3.深圳大学 空间信息智能感知与服务深圳市重点实验室,广东 深圳 518060;4.武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北 武汉 430079)
互联网技术推动着电子商务的蓬勃发展,物流配送作为电子商务的重要环节对用户服务满意度有着重要影响。快递网点指直接为客户提供物流配送服务的快递营业点和快递柜,是快递网络的始端与末端,每个快递网点有一个取派件服务的辐射范围。城市快递网点的布局受到经济发展水平、人口密度、城市道路网等因素的影响,故城市中的不同区域物流服务水平存在不均衡性[1]。当前公众对快递服务的覆盖范围、完整性与服务水平有了更高的要求,但是各快递企业在网点建设的过程中,只考虑自身发展的需求,从而造成资源浪费,也加剧了城市区域之间快递服务水平的差异。
快递网点是提供城市物流服务的重要设施,关于城市设施空间布局评价主要关注设施的覆盖度、利用率、可达性等方面,使用模糊评价法和层次分析法等构建评价体系[3]。目前利用GIS对于城市设施空间布局进行分析与优化等研究越来越广泛[6],张伟、谢小华等人利用多源数据分别对银行ATM、医疗设施布局进行分析与优化[8-9]。在物流网点布局评价方面,梁会民等人对城市现有物流网点布局的因素进行了定性分析,发现对布局影响较大的是交通、人口与业务量、经济发展水平等因素[10],张磊对安徽省苏宁易购的物流网点布局使用层次分析法进行评价[11]。基于地块的公共设施空间评价的基础研究单元通常使用行政区域划分、格网划分或基于Voronoi图的划分方法[12]。行政区域划分过于粗糙,不能精确找到网点分布的问题,而基于格网划分和基于Voronoi图的划分方法没有考虑到路网中的交通可达性,有较大的弊端。
本文利用深圳市路网数据、人口数据与快递网点POI数据对深圳市快递网点空间布局进行评价,提出基于快递企业网点布局与基于交通小区(TAZ)两类评价体系。分析了不同快递企业网点空间布局的特点和各个TAZ快递服务水平指标,为快递企业新建网点或优化现有网点提供参考依据,对提高TAZ的快递服务水平具有重要意义。
本文以深圳作为研究区域。深圳位于广东省南部珠江三角洲的出海口,毗邻香港,北接东莞、惠州,面积1 996.85km2,管辖人口2 000余万。物流产业作为深圳的四大支柱产业之一,现代物流基础设施的建设位于全国领先水平。快递服务作为物流服务的重要组成部分,深圳快递服务是全国的典型代表,故选择该城市作为研究区域。深圳南北发展情况有较大的差异,南部罗湖区、福田区和南山区为最先开发的经济特区,该区域人口与路网分布密集,快递网点丰富。其他区域人口密度较小,物流中转或分拣中心多分布于此。具体如图1所示。
图1 研究区域示意图
本文研究所用数据包括深圳市人口数据、路网数据与快递网点POI数据。其中,人口数据是2015年深圳市交通调查数据,以TAZ为统计单位。路网数据采集于2018年6月的OSM(Open Street Map)路网矢量数据。快递网点POI数据采集时间是2018年6月,通过高德地图开放平台获取深圳市范围内4 337个常见快递POI数据,此外通过丰巢官网爬取到9 079个深圳市内丰巢快递柜数据,主要字段包括网点类型、经度和纬度。
本文建立了两种型类的评价体系:基于快递企业和基于TAZ的快递网点空间布局评价。基于快递企业的网点空间布局评价包括TAZ快递网点服务人口规模和网点服务区分析。基于TAZ的快递网点空间布局评价方面,本文把深圳市划分为491个TAZ,计算网点覆盖密度、网点利用率、服务丰富度和配送路网密度四个评价指标,对每个TAZ的快递服务水平及其空间分布特征进行评价与分析。如图2所示。
本文用服务人口规模来衡量服务效率,用GIS网络分析(Network Analysis)中的服务区分析(Service Area)来计算网点的服务范围。服务人口规模计算如式(1),式中Pi和Ni分别表示第i个TAZ内的人口总数和网点总数,n表示TAZ的数量。
网络分析是GIS常用的工具之一,即根据网络的拓扑关系,对网络性能特征进行多方面分析与计算,包括:服务区分析、最优路径规划、最邻近设施分析、车辆配送等。
图2 快递网点空间布局评价体系
本文将深圳市划分为491个交通小区(TAZ)进行研究,TAZ是交通规划中常用的最小研究单元,TAZ内部交通可达性强[15]。TAZ的划分综合考虑了土地利用类型、经济与人口等社会因素和主要路网、水系等自然因素,相较于以行政区划分或网格划分研究单元,更适合于快递网点空间布局评价。网点覆盖密度、网点利用率、服务丰富度和配送路网密度四个TAZ评价指标的计算方式如下:
(1)点覆盖密度。网点覆盖密度是客户获取快递服务便捷性的重要指标。网点覆盖密度计算如式(2),式中N表示TAZ内快递网点总数量,S表示该TAZ的面积。
(2)网点利用率。网点利用率是反映快递网点服务人口规模的指标。网点利用率计算如式(3),式中N表示TAZ内快递网点的总数,P表示该区域人口密度。
(3)服务丰富度。快递服务类型比较单一,满足不了层次化的服务需求,本文用熵密度来衡量TAZ内快递服务丰富度,熵密度越大,快递服务的丰富度越高[16]。熵密度计算如式(4)和式(5),式中T表示TAZ内快递企业类别数量,S表示TAZ面积,N表示在TAZ内的全部快递网点总数。
(4)配送路网密度。配送路网密度指客户到达快递网点交通的便利性。配送路网密度较高,则该区域网点交通可达性较强。本文用式(6)来计算配送路网密度,式中L表示TAZ内路网总长度,S表示面积,N表示快递网点总数。
利用本文所述深圳市常见17个快递公司4 337个快递网点POI数据,结合TAZ内的人口数据进行统计分析,结果如图3所示。网点数量方面,菜鸟驿站可以由其他商店兼职加盟,邮政快递依靠现有密集的邮政系统网点,两种快递网点远远超过其他快递公司,网点数量在600-800之间。其次,申通快递、圆通速递、中通快递、百世汇通、韵达快递和顺丰速运也保持着300-400个较高的网点数量。
服务人口规模方面,申通快递、邮政速递和韵达快递网点服务人口规模较高,每个网点服务20 000人左右,值得注意的是邮政速递网点数量较多,且每个网点的平均服务人口也较多,说明这些网点主要分布在人口较为密集的地方。京东物流主要提供到门的快递服务,故网点分布在人口密度较小的地方,以降低网点建设成本。
本文用AcrGIS中的Network Analysis工具进行服务区分析,设置如下:阻抗为路网长度,默认中断点分别是1km、3km、5km和10km,即分别计算出1km、3km、5km和10km内的服务区覆盖范围。选取深圳市9个典型的快递服务公司为样本进行分析,试验结果见表1。A为总服务区面积,AP为每个网点的服务区面积。中国邮政与菜鸟驿站由于网点数量最多,10km服务区总服务面积达到1 600km2以上,覆盖深圳市面积的85%左右。京东物流建立的网点较少,故总服务面积也较少,但每个网点10km服务区面积高达到11.1km2。
图3 深圳市常见物流企业网点数量与服务人口规模
表1 典型快递公司服务区面积(km2)
图4给出了9个常见快递公司四个服务区空间分布图。整体上深圳市路网密集的建成区快递服务覆盖度较高,东部区域比西部区域覆盖度低。京东物流服务面积覆盖度较小,主要集中在罗湖区、福田区、南山区、宝安区和龙华区。百世汇通、中通快递与韵达快递服务覆盖度居中,在罗湖区、福田区、南山区与龙华区覆盖度较高,但在东部的盐田区与大鹏新区有比较大的服务盲区。申通快递、圆通快递与顺丰速运网点空间布局比较均匀,在有限的网点数量下没有出现大片服务盲区。菜鸟驿站与中国邮政服务覆盖度最高,仅有部分不可达的湖区与山区没有快递服务覆盖。
图5展示了网点覆盖率、网点利用率、服务丰富度和配送路网密度的空间分布,深圳市TAZ之间快递服务水平存在明显的差异,整体空间分布呈现“西强东弱”和“南高北低”的特征。
网点覆盖率、服务丰富度和配送路网密度的空间分布特征相似,这三种指标与城市化水平密切相关,罗湖区、福田区、南山区和龙华区城市化水平较高,故位于该区域的大部分TAZ三种指标都较高,即快递服务水平较高。反之,盐田区与大鹏新区快递服务水平较低,该区域可以设立一些综合性的快递服务网点,如菜鸟驿站,在提升快递服务水平的同时也可以控制网点建设成本。
网点利用率方面,整体来说罗湖区、福田区、南山区和宝安区的快递网点利用率较为适中,盐田区与大鹏新区网点利用率较低。各TAZ之间有较大差异,机场东、凤凰山、羊台山、清林径水库等TAZ为交通枢纽或旅游景区网点较少,故网点利用率较高。针对快递网点利用率较高的区域,应适当增加网点数量,反之则降低网点数量。
图4 典型快递企业服务区分析空间分布
随着公众生活方式的改变,快递服务已成为城市生活中最重要的需求之一。快递服务水平与快递网点的空间布局密切相关,故本文对快递网点空间布局进行建模评价,以找到其空间分布特征与存在的问题,为提高快递服务质量提供科学的依据。
本文基于GIS服务区分析对各个快递企业进行网点布局分析发现:菜鸟驿站与邮政速递能提供快递服务的范围最广,服务可达性最高;京东物流主要提供到门的快递服务,单个网点服务覆盖范围较大。对深圳市491个TAZ进行网点覆盖密度、网点利用率、服务丰富度和配送路网密度四个评价指标建模分析发现:(1)快递服务水平整体空间分布呈现“西强东弱”和“南高北低”的特征。(2)TAZ之间的快递服务水平有较大区别,但网点空间分布与快递服务需求空间分布基本匹配。(3)由于各快递企业从自身业务出发,并没有考虑区域整体快递服务水平,故加剧了网点利用率与区域间快递服务水平差异。
图5 四个评价指标的空间分布
本文用多源数据对快递网点空间布局进行建模评价,提出基于快递企业的评价体系,为快递企业网点布局优化提供重要的参考依据,基于TAZ的评价体系及方法可以拓展到城市其他设施空间布局评价领域,具有较为广泛的应用价值。未来研究工作可以从以下两方面进行补充:(1)快递网点空间布局评价不仅仅需要考虑人口规模、地块等静态指标,而应该引入更多动态的经济指标。(2)针对评价体系进一步提出网点布局的优化模型,设计可行的算法进行求解。