基于高速公路的物流網絡建設研究綜述

文/ 陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院 趙亮 李志春

1 引言

近年來我國高速公路快速發(fā)展，高速公路成為了我國運輸體系中不可或缺的一部分。首先，物流網絡與高速公路網絡均是具備節(jié)點的線路；其次，物流網絡中的節(jié)點又與高速公路節(jié)點相重合，兩者均是貨物的集散中心。伴隨著高速公路網絡的逐步完善，對建立高速公路物流網絡具有十分重大的意義。因此，本文對高速公路物流現(xiàn)有的文獻進行歸類分析，總結出目前高速公路物流網絡的研究方向及研究現(xiàn)狀。在此基礎上提出高速公路物流網絡今后的研究方向。

2 高速公路物流網絡建設的模型算法及指標體系構建研究

2.1 高速公路物流網絡建設的模型算法研究

陳赟（2010）首先采用阻尼系數研究了高速公路建設物流網絡對物流節(jié)點有何影響，其次假設物流量始終不變，以物流費用最低為條件，采用CFLP法選取物流節(jié)點布局的最優(yōu)方案；但考慮到我國經濟的快速發(fā)展，物流量不變的假設值得商榷[1]；

魏軍（2012）首先將高速公路服務區(qū)作為高速公路開展物流服務的節(jié)點，分析了其作為節(jié)點的優(yōu)勢及主要功能；其次，結合物流節(jié)點選址的特點，分析出影響高速公路服務區(qū)作為物流節(jié)點的因素，并建立基于支持向量機的物流節(jié)點選址決策模型，利用粒子群智能優(yōu)化算法對影響物流節(jié)點選址的相關參數進行優(yōu)化；最后采用實證研究的方法，對建立的相關算法及模型進行驗證；建立的相關模型對于后期我國高速公路物流網絡節(jié)點規(guī)劃及建設具有一定的貢獻[2]。

弓圓（2013）采用Holter—Winter模型對該高速公路未來的線路流量進行了預測，從而對西寶高速公路服務區(qū)未來的功能定位以及節(jié)點選址進行科學、系統(tǒng)的規(guī)劃及設計。作者認為：高速公路服務區(qū)作為高速公路中的重要節(jié)點，是高速公路的重要組成部分，對其物流功能進行開發(fā)已成為物流行業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，高速公路服務區(qū)科學合理的規(guī)劃及設計物流功能，發(fā)揮其物流屬性對于國民經濟的發(fā)展具有舉足輕重的作用[3]。

趙會艷（2014）首先對高速公路物流網絡的選址及路徑優(yōu)化建立模型，采用遺傳算法求解了高速公路物流網絡規(guī)劃模型，并根據實證分析，對相關算法進行改進迭代，提高相關算法的求解效率以及最優(yōu)解的準確度[4]。

趙婉（2014）主要采用Eviews統(tǒng)計分析軟件建立了二次指數平滑模型。通過分析模型可以發(fā)現(xiàn)，陜西省高速公路物流量在未來五年中，將會有較大的增長趨勢，年增長量高于當地GDP發(fā)展速度，所以高速公路物流網絡的建設刻不容緩。

張子鵬(2015)首先以客運物流運營企業(yè)為研究視角，統(tǒng)籌考慮了客運物流網絡的路徑選址問題，建立了基于Dijistra優(yōu)化算法的最短路徑求解原型系統(tǒng)；其次借鑒航空運輸中的“腹艙”運輸模式，將客運班線公司汽車的剩余“腹艙”作為運力，將高速公路服務區(qū)擴展成為具有分揀、流通加工、儲存等功能的物流中心，以高速公路網充當物流配送通道，從而將高速客運網絡的優(yōu)勢拓展到物流網絡當中[5]。

康慶杰(2019)首先通過分析現(xiàn)實環(huán)境因素，將車輛路徑問題限定為帶“軟時間窗”的數學模型，進而設定“軟時間窗”條件下，以車輛配送總成本最小為限定目標的VRPTW數學模型。其次，采用遺傳算法進行實證研究分析。與此同時，作者結合模型設定的限定條件，結合高速公路物流的實際需求，對相關路徑進行迭代優(yōu)化。最后作者以某公司為研究對象，通過MATLAB軟件對其進行分析求解；作者得出以下觀點：第一提升該公司配送效率的路徑優(yōu)化方法，第二高速公路服務區(qū)拓展物流功能后提升客戶滿意度的方法，第三如何進行公司成本的節(jié)約[6]。

張曉雅(2021)通過分析高速公路網絡的覆蓋程度，作者采用ISM解釋結構模型對于影響物流節(jié)點選址的因素進行了分析。依據影響因素的大小，對相關節(jié)點的重要性進行排序，同時引入集合覆蓋選址理論，進而建立物流網絡節(jié)點選址以及路徑優(yōu)化數學模型。最后作者運用Lingo軟件進行分析得出，物流分撥節(jié)點的等級越多，對于運輸成本低額降低具有顯著作用[7]。

表1：模型算法及使用軟件總結表

總結：首先，國內對于高速公路規(guī)劃發(fā)展物流網絡的模型算法研究，目前研究的方法、模型較多，但對于方法、模型的應用有許多限定，跟實際環(huán)境的結合較弱，在以后的研究中應加大對自然環(huán)境約束的考慮。其次，國內的模型建立主要以在高速公路服務區(qū)為物流節(jié)點，對于高速公路收費站的拓展研究較少。

2.2 高速公路物流網絡建設的指標體系研究

王旭、段延梅（2015）選取黑龍江省為例，構建高速公路物流節(jié)點選址的相關指標體系，同時根據相關限制條件，詳細分析了如何進行指標體系的構建，最終建立一個由2個二級指標（物流需求、物流供應）和11個三級指標（糧食產量、國有及規(guī)模以上企業(yè)數、人均GDP、工業(yè)增加值、三產業(yè)GDP、固定資產投資、社會消費品零售總額、公路里程、聯(lián)運方式緊密程度、交通量、公路網密度）高速公路物流結點選址的指標體系。得出了在高速公路物流網絡規(guī)劃建設中需要考慮的指標體系[8]。

陳立佳（2018）以湖北省為例，建立運輸生產、運輸供給、投資收益、經濟、其他的評價指標體系，研究高速公路發(fā)展景氣程度[9]。

劉頎欣（2020）以交通條件、土地條件、經營條件、社會條件建立高速公路服務區(qū)物流驛站適應性的評價指標體系，采用專家打分法建立指標權重，構建高速公路“物流驛站”開發(fā)的適宜性評價模糊神經網絡模型，最終以河南省為例做實證分析，得出以鄭州北服務區(qū)為一級節(jié)點、其他服務區(qū)為二級節(jié)點的河南省高速公路“物流驛站”節(jié)點布局方案[10]。

總結：目前國內現(xiàn)有的文獻對于高速公路物流評價指標體系研究主要集中在以具體省市為例，研究其網絡規(guī)劃節(jié)點的指標體系。相關研究較少，這將是以后的一個研究方向。

3 具體省市高速公路物流網絡建設研究

鄭志平（2013）以福建省為研究對象發(fā)現(xiàn)高速公路網絡通信系統(tǒng)是未來物流信息平臺建設的支撐，同時利用高速公路服務區(qū)建立起物流集散中心，發(fā)揮高速公路服務區(qū)的節(jié)點作用，滿足物流網絡的發(fā)展需求[11]。

曹夢芩（2014）以四川省為研究對象，采用應用統(tǒng)計學的方法，對采集到的相關數據進行定量處理及分析，進而建立起相關的配送模式；同時分析出現(xiàn)階段四川省高速公路物流配送模式存在成本高、效率低的缺點，無法體現(xiàn)出高速公路的網絡優(yōu)勢及效率優(yōu)勢。最終作者選定四川省G42高速公路“淮口服務區(qū)”以及四川省成都市繞城高速東側服務區(qū)為發(fā)展高速公路物流配送中心節(jié)點的選址設計方案，為今后四川省發(fā)展高速公路物流中心節(jié)點指明了方向[12]。

李琳（2014）以山東省為研究對象，結合山東省高速公路網的發(fā)展現(xiàn)狀以及全省各城市間的互聯(lián)互通程度，作者建立了一個使用二次聚類啟發(fā)式算法和單親遺傳算法的智能化物流匹配調度系統(tǒng)，系統(tǒng)經過驗證能夠極大提高物流系統(tǒng)的響應速度，并能夠節(jié)約成本[13]。

莊小云（2015）采用三次指數平滑模型對2015—2019年安徽公路貨運量進行預測，其結果表明，安徽省公路貨運需求量還未達到飽和狀態(tài)，物流貨運量伴隨著高速公路網的完善在后期還有很大的上漲空間。在此基礎上，結合服務區(qū)發(fā)展物流的優(yōu)勢，提出服務區(qū)物流發(fā)展的相關建議[14]。

郭永?。?017）以河南省為例，研究了高速公路服務區(qū)發(fā)展第三方物流的優(yōu)劣勢，作者通過在服務區(qū)建設基礎倉儲設施、分揀設施等，將城市中物流園區(qū)的基礎功能前置到服務區(qū)中，減少過境車輛在城市節(jié)點下行高速公路的需要，提升車輛的過境速度[15]。

王璐（2019）以北京為例，首先分析了北京高速服務區(qū)開展物流配送的可行性，其次采用層次—灰色關聯(lián)度評價的方法建立社會影響、基礎設施、經濟效益、經營環(huán)境四個評價指標，選取配送網絡中開展物流配送的高速公路服務區(qū)，最后作者在Matlab軟件中，采用遺傳算法不斷迭代，最終求出北京市高速公路物流配送網絡的選址方案[16]。

總結：針對各省市高速公路物流網絡規(guī)劃研究，研究者大多能夠根據本省的高速公路發(fā)展現(xiàn)狀來對物流網絡進行規(guī)劃，但大多數研究者所采用的方法具備很大的相似性，同時，現(xiàn)實情況又與研究結果的匹配度較低。在以后的具體省市高速公路研究中，應多考慮現(xiàn)實的限制因素，采用更為廣泛的方法，以得到更為準確的模型。

4 結束語

本文通過總結我國本世紀初至今的有關高速公路網絡建設的相關文獻，并對文章進行分類總結，發(fā)現(xiàn)我國對于高速公路物流的研究主要集中在建立物流網絡的優(yōu)劣勢，省市區(qū)高速公路服務區(qū)節(jié)點選址等，研究的角度及范圍都較窄；同時高速公路網絡與物流網絡的重疊性較高，但物流網絡中心節(jié)點的選擇又有許多現(xiàn)實的限制因素，因此對于選址的模型中的限制條件還需要深入、仔細的研究，根據具體的高速公路網絡構建不同的物流網絡模型。

通過分析得出高速公路物流網絡規(guī)劃建設以后有以下幾個研究方向：第一：研究高速公路的物流節(jié)點設計，以拓展物流功能為主。第二：將高速公路與其他交通基礎設施結合起來，研究多式聯(lián)運的物流網絡設計，這樣能夠節(jié)約社會資源，避免重復建設。