基于ＧＩＳ和ＣＥＭ的資源型城市物流節(jié)點(diǎn)選址研究

孫智源　秦　璐　于麗娜　趙浩然

摘要:通過(guò)對(duì)資源型城市物流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析,確定了資源型城市物流節(jié)點(diǎn)選址研究的必要性,提出了基于GIS和組合評(píng)價(jià)法的資源型城市物流節(jié)點(diǎn)選址的方法。此方法由可行性研究和最優(yōu)化研究?jī)刹糠纸M成,土地利用和主要運(yùn)輸方式的區(qū)域可達(dá)性是可行性研究的指標(biāo),鐵路便捷度、公路便捷度等是最優(yōu)化研究的指標(biāo)。以我國(guó)某資源型城市為例,介紹物流節(jié)點(diǎn)選址的步驟。

關(guān)鍵詞:資源型城市;物流節(jié)點(diǎn);GIS;組合評(píng)價(jià)法

中圖分類號(hào):F272文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

Abstract: The paper determines the necessity of research on site selection through the analysis of logistics node for resource-based city and gives out the logistics node site selection method based on GIS and CEM. This method is composed of two main parts, namely feasibility study and optimization. The indicators for feasibility study are land use and regional accessibility of main transport modes while the indicators for optimization are railway convenience degree, road convenience degree and so forth. We take a resource-based city in China as an example to give out the steps of logistics node site selection in the paper.

Key words: resource-based cities; logistics nodes; GIS; combinational evaluation method

1資源型城市物流節(jié)點(diǎn)

資源型城市是依托資源的開(kāi)發(fā)而興起或者發(fā)展壯大的城市,對(duì)資源具有強(qiáng)烈的依賴性,資源型產(chǎn)業(yè)在城市經(jīng)濟(jì)中占有較大份額,主要功能是向社會(huì)提供礦產(chǎn)品及其初加工品等資源型產(chǎn)品[1]。這類城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,以第二產(chǎn)業(yè)的某一項(xiàng)或幾項(xiàng)為主。按照城市興起所依托的主導(dǎo)資源,資源型城市可以分為煤炭型、石油型、金屬型、非金屬型和森工型五種類型[2]。對(duì)于我國(guó)資源型城市而言,煤炭型占53%,森工型占18%,金屬型占17%,石油型占8%,其他占4%[1]。我國(guó)資源型城市以礦石資源型城市為主,本文的研究范圍確定為礦石資源型城市。

我國(guó)資源型城市大部分位于城市內(nèi)陸地區(qū),是在礦產(chǎn)資源勘探、開(kāi)發(fā)和利用的基礎(chǔ)上由礦區(qū)演化而來(lái)的。礦石的運(yùn)輸方式主要有鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸和水路運(yùn)輸?shù)?。目?已逐漸形成了以鐵路運(yùn)輸為主、公路運(yùn)輸為輔的多式聯(lián)運(yùn)的礦石陸路運(yùn)輸體系。建國(guó)以來(lái),我國(guó)資源型城市得到了快速的發(fā)展,同時(shí)也積累了許多的問(wèn)題,資源運(yùn)輸效率過(guò)低,城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,城市生態(tài)環(huán)境存在危機(jī)。要解決上述問(wèn)題,緩解資源運(yùn)輸成本過(guò)高而造成效益降低的瓶頸問(wèn)題,避免資源型城市衰落成為資源枯竭型城市,依照資源型城市的突發(fā)性、雙重性特征和科學(xué)發(fā)展觀,就必須優(yōu)化運(yùn)輸環(huán)境并組織高效運(yùn)輸,協(xié)調(diào)資源開(kāi)發(fā)與城市長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)系,把保護(hù)資源與發(fā)展城市功能相結(jié)合,走可持續(xù)發(fā)展之路。

物流節(jié)點(diǎn)是一定區(qū)域內(nèi)從事物流活動(dòng)的空間和組織[3]。物流節(jié)點(diǎn)是物流系統(tǒng)的靈魂所在,是物流產(chǎn)業(yè)的核心部分。資源型城市物流具有運(yùn)量大、運(yùn)輸貨物種類單一的特點(diǎn),這就決定了資源型城市物流節(jié)點(diǎn)承擔(dān)以一種或者幾種貨物為主的、大運(yùn)量的運(yùn)輸和配送業(yè)務(wù)。資源型城市物流節(jié)點(diǎn)具有本源性和派生性功能:(1)與物流業(yè)務(wù)相關(guān)的功能,包括資源的儲(chǔ)存保管、運(yùn)輸與配送、裝卸搬運(yùn)等;(2)對(duì)物流系統(tǒng)運(yùn)作的效用功能,包括資源集散、信息傳播和物流控制;(3)體現(xiàn)在其對(duì)所在城市和地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展方面的宏觀效能作用[4],包括產(chǎn)業(yè)聚集作用、經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)功能和改善城市環(huán)境的功能。綜上所述,資源型城市物流節(jié)點(diǎn)的合理選址對(duì)提高資源性城市物流效率,降低物流成本具有非常重要的意義。

2資源型城市物流節(jié)點(diǎn)選址技術(shù)路線

資源型城市物流節(jié)點(diǎn)的選址方法可以分為定性研究和定量計(jì)算兩類。定性研究是建立在經(jīng)驗(yàn)、邏輯思維和推理基礎(chǔ)上的研究,通過(guò)對(duì)研究區(qū)域地理?xiàng)l件、交通狀況、產(chǎn)業(yè)布局和物流系統(tǒng)等進(jìn)行綜合的定性分析,并結(jié)合物流節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)和功能,最終確定物流節(jié)點(diǎn)的選址,其方法有因素評(píng)分法、德?tīng)柗品ǖ萚5]。定量計(jì)算則以大量數(shù)據(jù)作為支撐,通過(guò)實(shí)際計(jì)算得到物流節(jié)點(diǎn)選址,其特征是考慮物流系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的費(fèi)用,在一定的物流服務(wù)水平下,根據(jù)不同的算法和模型求出最優(yōu)解或滿意解,以獲得選址方案,如混合—整數(shù)線性規(guī)劃、啟發(fā)式方法等[5]。對(duì)于資源型城市物流節(jié)點(diǎn)的選址研究,本文采用定性與定量相結(jié)合的方法—基于GIS的圖形疊置法和組合評(píng)價(jià)法。

基于GIS的圖形疊置法是依照GIS理念,應(yīng)用GIS軟件在電腦上將同一地區(qū)的兩幅或是兩幅以上的圖層疊加在一起,進(jìn)行圖形運(yùn)算和屬性運(yùn)算,產(chǎn)生新的圖形和屬性的過(guò)程,目的是尋找和確定同時(shí)具有幾種屬性的地理要素的分布,或是按照確定的地理指標(biāo),對(duì)疊置后產(chǎn)生的具有不同屬性的多邊形進(jìn)行重新分級(jí)或分類[6-7]。本文應(yīng)用MapInfo軟件對(duì)資源型城市的多方位地圖進(jìn)行疊置,并對(duì)疊置后的圖形進(jìn)行空間分析、屬性運(yùn)算,從而得到新的圖形和屬性。與單一的評(píng)價(jià)方法相比,組合評(píng)價(jià)法具有更強(qiáng)的適用性。資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,物流節(jié)點(diǎn)功能相對(duì)簡(jiǎn)單,因此這里應(yīng)用的組合評(píng)價(jià)法是多種分析和評(píng)價(jià)方法組合而成的方法,主要包括層次分析法、德?tīng)柗品ê推渌康脑u(píng)價(jià)方法。層次分析法可用于求解指標(biāo)的權(quán)重,德?tīng)柗品捎糜诙ㄐ灾笜?biāo)的評(píng)價(jià),其他定量評(píng)價(jià)方法可以通過(guò)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)規(guī)則進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

3資源型城市物流節(jié)點(diǎn)選址步驟

3.1選址流程

資源型城市物流節(jié)點(diǎn)選址分兩步進(jìn)行,一是物流節(jié)點(diǎn)選址可行性,二是選址最優(yōu)化?？尚行匝芯看_定資源型城市物流節(jié)點(diǎn)的備選區(qū)域并劃分物流小區(qū),分三步進(jìn)行:(1)確定影響因素;(2)進(jìn)行GIS圖層疊加,確定備選區(qū)域;(3)劃分物流小區(qū)。最優(yōu)化研究的目的是確定物流節(jié)點(diǎn)的確切選址區(qū)域,分四步進(jìn)行:(1)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,選擇評(píng)價(jià)方法;(2)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重;(3)為評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值;(4)綜合評(píng)價(jià)。具體流程如圖1所示。

3.2可行性研究

可行性研究是在城市土地利用規(guī)劃的基礎(chǔ)上,考慮資源主要運(yùn)輸方式的可達(dá)性因素,結(jié)合GIS方法,對(duì)規(guī)劃范圍圖、城市土地利用圖和運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行疊加,確定物流節(jié)點(diǎn)選址的備選區(qū)域。土地利用規(guī)劃因素限定了規(guī)劃區(qū)域的土地性質(zhì)允許或便于布設(shè)物流節(jié)點(diǎn)的范圍;運(yùn)輸方式可達(dá)性因素主要是考慮資源運(yùn)輸?shù)姆奖阈院统杀咎匦?。在此基礎(chǔ)之上,綜合考慮城市的人口、交通、面積、產(chǎn)業(yè)布局、資源分布等特點(diǎn),將備選區(qū)域劃分成若干個(gè)物流節(jié)點(diǎn)選址備選小區(qū)(以下簡(jiǎn)稱物流小區(qū))。

3.3最優(yōu)化研究

最優(yōu)化研究是在可行性研究的基礎(chǔ)上,對(duì)于具有選址條件的物流小區(qū)進(jìn)行比較,給出具有相對(duì)最優(yōu)條件的選址區(qū)域。

3.3.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

物流小區(qū)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要考慮物流節(jié)點(diǎn)建設(shè)與周邊交通的相互影響、資源運(yùn)輸需求、可擴(kuò)建性和環(huán)境保護(hù)四個(gè)方面,指標(biāo)體系如下:

(1)從交通相互作用考慮,物流節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)具有便捷的交通環(huán)境,便于貨物集散和資源的聯(lián)運(yùn)需求。同時(shí),物流節(jié)點(diǎn)建設(shè)也會(huì)對(duì)周邊區(qū)域交通產(chǎn)生影響。因此選擇鐵路便捷度、公路便捷度和交通影響度作為交通相互作用的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

(2)從資源運(yùn)輸需求考慮,物流節(jié)點(diǎn)的選址受資源開(kāi)采量、運(yùn)量和方向、裝運(yùn)距離的影響,因此選擇資源的開(kāi)采量、資源的運(yùn)量和裝運(yùn)距離作為資源運(yùn)輸需求的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

(3)從可擴(kuò)建性考慮,物流節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)布設(shè)于土地性質(zhì)允許擴(kuò)建的區(qū)域,因此選擇可擴(kuò)建度作為可擴(kuò)建性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

(4)從環(huán)境保護(hù)考慮,應(yīng)當(dāng)盡量減少物流節(jié)點(diǎn)對(duì)環(huán)境的影響,因此選擇環(huán)保度作為環(huán)境保護(hù)屬性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

最優(yōu)化研究的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖2所示。

3.3.2評(píng)價(jià)方法

評(píng)價(jià)方法是組合評(píng)價(jià)法,評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型解釋如式(1)所示。對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,由層次分析法等得到;對(duì)于指標(biāo)的賦值,將備選區(qū)域圖作為基礎(chǔ)圖層,將土地利用圖、鐵路網(wǎng)圖、公路網(wǎng)圖和資源分布圖作為疊加圖層,按照鐵路便捷度等8個(gè)指標(biāo)分別進(jìn)行GIS圖層疊加,并結(jié)合德?tīng)柗品ê推渌糠椒?最終確定指標(biāo)取值;對(duì)于綜合評(píng)價(jià),若計(jì)算結(jié)果滿足要求則得到物流節(jié)點(diǎn)選址結(jié)論,否則重新劃分物流小區(qū)直到滿足要求為止。

Z=xc (1)

Z——第i個(gè)物流小區(qū)的綜合評(píng)價(jià)值,Z越大說(shuō)明物流小區(qū)越適于布設(shè)物流節(jié)點(diǎn),通過(guò)比較Z大小,選擇Z最大的1個(gè)或幾個(gè)作為物流節(jié)點(diǎn)的選址區(qū)域

n——物流小區(qū)的數(shù)量

x——第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

c——第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值

4實(shí)例研究

以我國(guó)某資源型城市為例,進(jìn)行物流節(jié)點(diǎn)選址研究。此城市位于內(nèi)陸地區(qū),是新興的煤炭資源型城市,煤炭運(yùn)輸以鐵路運(yùn)輸為主,以公路運(yùn)輸為輔。研究的具體過(guò)程為:第一步進(jìn)行可行性研究,首先從土地利用和鐵路區(qū)域可達(dá)性兩方面對(duì)規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行分析,得到土地利用圖與鐵路緩沖區(qū)圖,然后將兩圖疊加得出備選區(qū)域圖如圖3所示,最后劃分物流小區(qū)如圖4所示;第二步進(jìn)行最優(yōu)化研究,首先依照評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,從上述8個(gè)方面對(duì)13個(gè)物流小區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià),然后依照層次分析法等確定各指標(biāo)的權(quán)重,最后綜合評(píng)價(jià)得到評(píng)價(jià)結(jié)果,如表1所示。

由上述計(jì)算結(jié)果可以看出,位于前五位的是9區(qū)、4區(qū)、7區(qū)、3區(qū)和8區(qū)?？紤]煤炭物流的運(yùn)輸方向,以及煤礦分布東西跨度較大的特點(diǎn),應(yīng)在東部、西部礦區(qū)附近各設(shè)一個(gè)物流節(jié)點(diǎn)。在上述五個(gè)具有較好建設(shè)條件的區(qū)域中,9區(qū)和8區(qū)位于東側(cè)煤礦附近,7區(qū)位于西側(cè)煤礦附近,3區(qū)和4區(qū)位于中部地區(qū)。東部9區(qū)具有最優(yōu)越的綜合發(fā)展條件,因此,9區(qū)可作為東部礦區(qū)的物流節(jié)點(diǎn)選址區(qū)域。為保證煤炭的大規(guī)模運(yùn)輸和煤炭的多式聯(lián)運(yùn),應(yīng)當(dāng)在地域廣闊、鐵路和公路便捷的區(qū)域布設(shè)物流節(jié)點(diǎn),4區(qū)具有良好的發(fā)展條件,可作為未來(lái)的發(fā)展區(qū)域,因此4區(qū)予以保留。綜上所述,選擇4區(qū)、7區(qū)和9區(qū)作為煤炭物流節(jié)點(diǎn)的選址區(qū)域,如圖5所示。

5結(jié)束語(yǔ)

資源型城市為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn),資源型城市的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義,物流節(jié)點(diǎn)的合理選址是資源型城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。依據(jù)定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合的思想,提出了基于GIS和CEM的資源型城市物流節(jié)點(diǎn)選址的方法,并以某資源城市為例介紹了此方法的具體過(guò)程。

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