摘要:隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展,物流配送量迅速增長,大量貨運車輛頻繁進出中心城區(qū),這一趨勢加劇了中心城區(qū)交通擁堵的情況。與此同時,由于貨運需求與交通發(fā)展的矛盾,導(dǎo)致城市貨運交通的發(fā)展遇到重重阻礙。本文以南京市為例,從宏觀和微觀角度,利用速度統(tǒng)計分布對城市貨運通道進行優(yōu)化,為物流節(jié)點的建立提供理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:交通運輸;速度統(tǒng)計分布;區(qū)域交通狀態(tài)
1引言
城市貨運交通是城市交通運輸過程中必不可缺的一部分,也是城市社會、經(jīng)濟賴以生存和發(fā)展的基本條件之一,與人民生活息息相關(guān)。良好的城市貨運交通系統(tǒng)可以增加資源的有效利用性,增強貨運的可達性。但不斷增長的貨運車輛數(shù)量給中心城區(qū)交通帶來了巨大壓力,也帶來了環(huán)境持續(xù)惡化等問題。針對以上情況,國內(nèi)學(xué)者對城市貨運狀態(tài)進行了不同的研究:用GPS采集的車輛平均行駛速度作為衡量交通狀態(tài)的指標(biāo),從車流量、速度、占有率識別交通擁堵等方面進行了研究。
2南京市貨運現(xiàn)狀研究
2.1貨運需求分析
南京市貨物需求呈現(xiàn)出外省輸入型特征,因而需要合理解決外埠貨車進城運輸?shù)膯栴},合理構(gòu)建運輸模式,提高貨物運輸配送的能力。
2.2南京市貨運基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀及分析
2.2.1主要貨運通道現(xiàn)狀
公路運輸是交通運輸?shù)囊粋€重要組成部分,是各個城市發(fā)展的基礎(chǔ),具有便捷、靈活,通達性好的特點。城市快速路與高速公路共同形成“井字三環(huán)、軸向放射、組團快聯(lián)”的路網(wǎng)格局。主城形成“經(jīng)六緯十”的主干路網(wǎng)布局。其主要城市物流貨運通道公路布局如圖2所示:
2.2.2主要物流基地空間分布
根據(jù)對南京市主要物流節(jié)點布局進行分析,了解節(jié)點規(guī)模、地理位置、交通環(huán)境、運營狀況等信息,可得到主要物流節(jié)點具有以下特征:
(1)城市主城個圈層物流節(jié)點布局不均衡;(2)物流節(jié)點呈現(xiàn)南北均衡分布的整體布局;(3)物流節(jié)點與城市主要交通干道聯(lián)系緊密。
2.3研究區(qū)域
南京市主城區(qū)包括城市商業(yè)中心和城市社交活動聚集的區(qū)域,并且具有路網(wǎng)密度高,商業(yè)發(fā)達、行政文化水平高,交通流量大等特點。研究貨運現(xiàn)狀的地區(qū)和道路,如表1所示。
3基于速度統(tǒng)計分布的城市貨運通道優(yōu)化
3.1數(shù)據(jù)的來源
本文數(shù)據(jù)的來源主要是APP中的道路信息,并利用Excel(圖3)對調(diào)查的路段區(qū)間車速進行處理。同時,在OpenStreetMap地圖(如圖4)上選擇相關(guān)道路節(jié)點。
3.2分析方法
采用兩種角度對城市貨運通道進行優(yōu)化研究,包括從宏觀角度對區(qū)域交通狀態(tài)進行分析和從微觀角度對交通數(shù)據(jù)進行探究:
3.2.1宏觀角度分析區(qū)域交通狀態(tài)
對區(qū)域交通狀態(tài)進行分析的主要指標(biāo)是區(qū)間平均速度。
區(qū)間平均速度的估計值即每隔T時間內(nèi)浮動車的區(qū)間平均速度的均值:式中:v-浮動車i的平均速度:n-時間間隔T內(nèi)道路區(qū)間L上有采樣數(shù)據(jù)的浮動車數(shù)量。
3.2.2微觀角度探究區(qū)域交通數(shù)據(jù)
結(jié)合區(qū)域區(qū)間車速頻數(shù)、利用均值方差分析,并使用偏度系數(shù)和正態(tài)分布對區(qū)域交通數(shù)據(jù)進行檢驗分析:
(1)區(qū)域區(qū)間車速頻數(shù):用依次排列的頻數(shù)來代表某種特征數(shù)出現(xiàn)的次數(shù),也表示各組標(biāo)志值對全體標(biāo)志值所起的作用。本文通過分路段分地區(qū),對鼓樓區(qū)、玄武區(qū)、秦淮區(qū)三個區(qū)的區(qū)間車速進行頻數(shù)分布的分析。
(2)數(shù)據(jù)分布特征分析:基本的數(shù)據(jù)分布特征包括三種:數(shù)據(jù)分布的集中趨勢、離散趨勢及偏態(tài)與峰度偏度,本文在進行數(shù)據(jù)分布特征分析時,選取平均數(shù)、方差作為集中趨勢、離散趨勢。同時,為了準(zhǔn)確地測定分布的偏斜程度和進行比較分析,常見的是計算偏度系數(shù)。它是以標(biāo)準(zhǔn)差為度量單位計量的眾數(shù)與算術(shù)平均數(shù)的離差:
式中:SK為無量綱系數(shù),通常取值在[-3,+3],絕對值越大,表示傾斜度越大,反之,傾斜度越小。
(3)正態(tài)分布檢驗:從不同時間分布的角度對各個區(qū)域進行正態(tài)分布檢驗,以此確定樣本與理論的正態(tài)分布沒有明顯的差異。本文在進行正態(tài)分布檢驗時,結(jié)合數(shù)據(jù)分布特征的三個方面,先利用偏態(tài)系數(shù)進行初步分析,判斷是否服從正態(tài)分布,最后用Q-Q圖進行驗證。
4分析結(jié)果
4.1宏觀角度分析區(qū)域交通狀態(tài)
本文對區(qū)域內(nèi)的區(qū)間車速進行了整體分析,同時對主要進城通道的區(qū)間車速進行了分方向、分空間的分析:
(1)區(qū)域區(qū)間車速:由式1計算可得(下表2),平均車速最大的地區(qū)為秦淮區(qū),得出整體交通狀況最好的區(qū)域為秦淮區(qū)。
(2)主要進城通道區(qū)間車速空間分布:長江隧道的運行狀況相比和燕路,長江大橋,玄武大道,中山東路較好。
(3)主要進城通道區(qū)間車速時間變化:長江隧道、和燕路、長江大橋、玄武大道、中山東路這些主要進城通道,隨著時間的變化,不同時刻,不同方向的速度也不相同,其中長江大橋、玄武大道東西方向車流速度隨時間變化明顯,且集中在早晚高峰,故貨運車可通過長江大橋,玄武大道進城,但應(yīng)避開早晚高峰時間段。
4.2微觀角度探究區(qū)域交通數(shù)據(jù)
(1)區(qū)域區(qū)間車速頻數(shù):對鼓樓區(qū),玄武區(qū),秦淮區(qū)的區(qū)域車速按等距分組的方法進行統(tǒng)計,整體交通狀況最好的區(qū)域為秦淮區(qū),在30-40km/h之間的統(tǒng)計頻數(shù)超過1500,在40-50km/h之間的統(tǒng)計頻數(shù)達到2500,故秦淮區(qū)有更多的通行發(fā)放機會。
(2)數(shù)據(jù)分布特征分析:本文在這里使用誤差棒圖來表示數(shù)據(jù)的不確定度的大小,誤差棒是以被測量的算術(shù)平均值為中點,在測量值大小的方向上畫出的一個線段,表示被測量以某一概率落在棒上。
秦淮區(qū)以較大的確定度落在速度較高的車速段里,但是秦淮區(qū)在選定的區(qū)間范圍內(nèi)波動較大,玄武區(qū)和鼓樓區(qū)在時間段內(nèi)變化較為平緩,但樣本的確定度較秦淮區(qū)略低。
5結(jié)語
本文通過宏觀和微觀兩個角度,基于速度統(tǒng)計分布對城市貨運通道進行優(yōu)化,結(jié)合區(qū)域區(qū)間車速頻數(shù)、利用均值方差分析,并使用偏度系數(shù)和正態(tài)分布對區(qū)域交通數(shù)據(jù)進行檢驗分析,安排貨車進入中心城區(qū),建立起交通狀態(tài)的分析體系。通過實例,驗證了速度統(tǒng)計分布對城市貨運通道優(yōu)化的有效性,未來將對為南京市主城區(qū)貨運組織的設(shè)計及模式的優(yōu)化進行進一步優(yōu)化。