基于物流配送的管控车道研究

朱兴贝 梁栋 杨震 邬岚

摘要：当前物流业的迅速发展导致交通运输量的需求增加，部分道路上的货车比例逐年上升。其中，路侧用地以物流产业为主且与多个物流园区相连接的国道路段，货车比例上升尤为明显。对此，提出一种具有特定使用条件的管控车道。一方面满足特定时段物流货车高峰出行的需求，提高物流货物运送效率;另一方面实现客货分离，提高路段通行效率和运行安全。通过分析其适用路段特性，选取各项影响指标，并采用模糊层次分析法计算该物流专用管控车道适用条件阀值，为其布设提供科学依据与理论支撑。

关键词：物流专用道;车道管控;国道;物流

中图分类号：F570 文献标识码：A

0引言

电子商务带动物流业的蓬勃发展，使得客货运输领域改善运输质量的需求尤为迫切。尤其是国道承载大运量的货物运输，客货繁忙处货车与小客车交通事故频发，造成极大经济损失、生命安全的威胁及道路拥堵。目前，管控车道主要研究的是公交专用道、HOV车道及货车专用道的应用，其中货车专用道理论主要研究的是货车专用道应用于高速公路的方案选择指标体系、效果评价指标等。基于对国道道路及交通流特性等方面的分析，本文提出“物流专用道”的概念，强调物流货车在特殊路段和时段的特定需求，为物流货车设置专有路权，解决物流运输过程中城市道路与高速公路之间连接的缺失问题。

1物流专用道的概念

管控车道中有一类为并行车流管控车道，是指在全天或部分时段供特定车辆通行的与普通车道同方向但不完全分离的管控车道，通过特定的交通出入口来控制车辆的通行。根据此概念，结合国道物流运输运营现状，本文提出了“物流专用道”的概念。

物流专用道的设置主要为物流园区及散点物流服务，满足高峰时段货车高比例出行的需求，缓解货车与小汽车混行而导致交通拥堵等问题。鉴于现有对货车专用道的研究方向主要是针对高速公路，而国道作为连接城市对外交通货物运输过程中，承载较大部分的货运量的一环，对其进行专用车道的研究可弥补城市道路与高速公路之间衔接的缺失;同时，物流专用道的设置可以减少交叉口延误，提高路段整体运营速度。

对国道部分路段实施车道管控，对资源的合理利用和治理交通拥堵具有重要的现实意义。物流专用道的设置满足道路资源供给和满足货车行驶需求的同时，将小汽车与物流配送车辆分开提高道路通行能力和道路安全性。

2物流专用道特性

本文提出的物流专用道，考虑到物流运输的因素，其与货车专用道在适用道路指标、周围用地性质以及设计标准等多方面均有不同之处。

（1）适用道路指标

适用道路等级。现货车专用道仅应用于高速公路，高速公路路段上仅存在交织区且不受道路周围土地利用的限制。相比之下，物流专用道主要适用于周边用地性质和交通流均较复杂的国道，针对近年国道旁物流园区兴起这一特定的因素建议物流专用道应用于国道上。

总交通量与货车交通量占比。由于物流园区产生的新增货车交通量，货车比例的上升间接导致总交通量增加致使道路容量无法满足总交通量的需求。因此路段的交通组成发生变化，需要提高货车路权供给以解决交通问题。

道路服务水平。物流专用道具有分时段管控的特点，在管控时段由于货车与小汽车的混行以及货车比例较大而在交叉口处产生较严重的延误与排队长度，从而降低服务水平。在这样的情况下，物流专用道的设置可以实现客货分行，提高通行效率。

（2）物流专用车道代表车型

服务对象主体为物流产业的物流配送货物运输的车辆，经查阅汽车分类国家标准（GB9417-89），物流市场中的货车分类与普通货车分类仅存在载货量上的差别，因此仅列出代表车型，如表1所示：

（3）路侧用地性质

国道路侧用地性质与高速公路具有明显区别，主要有居住用地R、商业服务业设施用地B、物流仓储用地W、公用设施用地u等，其中物流仓储用地的比例随着电子商务的发展而激增。因此，当物流仓储用地比例达到一定值時，道路无法满足增加的货车的需求，在路权允许的情况下，即可考虑设置物流专用道以连接物流园区，为周围散点物流服务形成物流运输快速通道。

（4）设计标准

对于物流专用道的设计，基本参考我国公路的设计规范。有所区别的地方在于，对于交叉口的线型设计上，物流专用道主要服务的对象为物流货车。因此在交叉口对于道路的线性设计仅考虑为货车服务，具体设计标准如下：

①道路的交叉范围内的纵坡应该在0.15%～3%之间。

②道路的交叉范围内的圆曲线设置超高。

③车辆在各种转弯速度下，路面内缘的最小曲线半径应该按照转弯速度设计，如表2所示：

3物流专用道适用条件研究

3.1物流专用道设置指标及其权重的确定

本文从不同角度出发，将物流专用道的适用条件进行定性的量化，根据上文提出的适用路段特征，选取总交通量、货车比例、物流园面积、物流园发生量与吸引量、交叉口延误、交叉口排队长度、车道数、服务水平等指标进行分析。采用层次分析法确定各项影响指标的权重，以降低主观程度，增加客观性，并得出物流专用道适用条件阀值。确定指标权重的步骤如下：

（1）建立层次结构模型

从上述分析可知，交通总流量、货车流量、道路服务水平以及物流用地面积是判断客货分线最直观的影响因素，故为了获得较为准确的预判技术，共选取以下6个影响因素：交通总流量、货车比例、交叉口延误、排队长度、物流园区的发生量与吸引量、车道数。建立层次结构模型是将目标问题所包含的因素按不同属性进行分层，同一层次因素作为准则，对下一层次的某些因素起支配作用，同时又受上一层次因素的支配。建立层次模型如图l所示：

（2）构造两两比较评判矩阵

3.2物流专用道设置的单因素评价准则及模糊评判

由于涉及因素众多，且各因素之间相互影响、相互制约，对物流专用道设置的总体评价十分复杂，因此引入模糊数学理论。模糊数学是研究和处理模糊体系规律性的理论和方法，它把普通集合论中仅取0或l两个值的特定函数，推广到[0，1]区间取得隶属函数，把绝对属于或不属于扩张为更加灵活的渐变关系，

因而便于把中介过渡的模糊概念用数学方法进行处理。

利用模糊数学综合评价设置物流专用道的必要性，首先要根据给出的评判标准及评价因素的数值，进行单因素评价，建立单因素模糊矩阵如式（5）所示。

本文对是否需要设立物流专用道进行了不用设立、可以设立、宜设、必须设立四级评定，其中总交通流量以总交通流量与通行能力之比作为分级依据，货车比例以货车流量与总交通流量之比作为分级依据，交叉口的排队长度以交叉口的排队车辆数作为分级依据，物流运输因素以高峰小时物流园区的交通发生量作为分级依据，车道数以双向车道为数作为分级依据，具体分级如表7所示：

寻找20位专家，以调查问卷的形式对指标进行单因素评价和归一化处理，对不设、可设、宜设、必设的分级评价进行打分，根据打分结果得出不设为20分，可设为50分，宜设为80分，必设为100分。在B计算出来的值对照，0-20分，20～50分，50-80分，80-100分，分别为不设、可设、宜设、必设。

3.3物流专用道的模糊评判

根據其中：W为经层次分析法获得的各个因素的权重矩阵，A为按照单因素评价准则构建的模糊矩阵。日矩阵的结果可以计算得出c的值。根据计算的结果，对照0-20分，20-50分，50-80分，80-100分，分别为不设，可设，宜设，必设，进行判定是否需要设立物流专用道。

4结论

我国物流运输行业迅猛发展，国道作为连接城市道路与高速公路物流运输中的重要一环，针对国道部分路段设置物流专用道的意义重大。本文结合管控车道，提出应用于国道上“物流专用道”的概念。主要有以下结论：（1）根据国道的交通组成特性、周围用地等特征，分析得到物流专用道在道路指标、代表车型、用地性质、道路设计标准等方面的适用国道路段特征。（2）利用层次分析法对物流专用道设置指标进行了评估，得到各指标的权重值。（3）采用模糊评判将定性指标定量化，根据得分分级得到物流专用道设置与否的结果，使评价结果清晰化、系统化，使评判更加准确明了。

对国道部分路段设置物流专用道，可以通过完善标志标线、监控系统、无线频射技术RFID，以及发放通行证等手段进行车道管控;同时，物流专用道的设置更加便于对货车交通流量控制、事故处理、应急管理等，这对于促进智能交通体系的建设具有重大的意义，因此物流专用道与智能交通相结合的问题今后有待进一步研究。