线性权重法的城市现状货运通道识别

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摘要：城市现状货运通道的识别一直是城市货运体系规划的前提，是梳理城市现状货运交通运行状态的基础，也是规划工作中的难点。在规划工作中，受限于数据分析手段，业内仍以经验判断为主，缺少客观数据支撑，主观性较强，且尚未形成一个较为统一的成套技术识别方法。因此，本文拟在数据分析技术的基础上，结合数理统计理论，通过“GIS+线性权重法”组合模型探索城市现状货运通道识别途径，为以后相关研究提供一种借鉴思路。

关键词：城市货运；通道识别；大数据分析；ARCGIS

1引言

在学术届，国内外学者主要聚焦在货运通道规划、货运通道评价等方面的研究方法更新迭代，主要通过建立可操作性的模型描述货运通道未来布局与模型精度。张金萍等（2018年）通过准确定位黑龙江省对外贸易口岸功能、合理规划国际货运通道节点及货运通道线路布局，进一步优化国际货运通道，进一步完善“一带一路”中蒙俄经济走廊建设[1]。胡骥等（2019年）针对公铁运输的差异性及互动联系，基于动态博弈理论构建包含准时性、经济性、货物安全性等因素在内的公路货运通道双矩阵均衡模型，并以胜利-张家口通道段的煤炭运输为例验证模型可行性[2]。黄飞（2019年）结合绿色交通理念提出公路货运通道的规划目标，并以苏州市为具体案例开展公路货运通道规划[3]。李成龙等（2020年）结合“一带一路”倡议与黑河市自身重要口岸城市定位，从物流信息技术、物流设施、通关便利几个主要方面提出了发展黑河市国际物流货运通道的一些优化建议[4-6]。受限于关注重点的差异性，目前学术界缺少城市现状货运通道的识别手段的相关研究。在业界，现状通道识别是从事城市集疏运体系研究乃至大区域客货运输研究的重要一环，受限于分析手段，项目研究中的现状通道识别仍以专家经验为主。岳鑫等粗略地根据公路、铁路、水路等运输方式比例直接划分现状集疏运通道，并进行集疏运网络成本最优模型建模分析[7]。汪德根等根据高铁枢纽接驳—集疏运绩效情况直接判别了现状长江经济带综合立体交通走廊[8]。专家经验受个体差异性影响，常呈现出一人一法的特点。此外，由于识别过程中数据与模型缺乏，造成识别结果在事实上缺乏一定的可信度，对后期的方案的制定也产生较大的影响。基于此研究现状，拟通过“GIS+线性权重法”组合方式形成一种成套的现状货运通道识别技术。

2理论

2.1GIS系统

地理信息系统（GIS）是一个创建、管理、分析和绘制所有类型数据的系统。通过地理信息系统将数据连接到地图，将位置数据与所有类型的描述性信息集成为一体，通过映射将模型算法与数据分析融为一体，以处理对象模式、关系和地理环境间的问题。目前，全球基本所有的科研机构、咨询单位正在使用地理信息系统进行学术、生产活动，也成为数据分析的重要方法。从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境，数据是GIS的重要内容，方法为GIS建设提供解决方案。硬件主要包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入，显示和输出的外围设备等。软件主要包括操作系统软件、数据库管理软件、系统开发软件等。数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标，影响系统的可用性和可维护性。

2.2线性权重法

线性权重法是定量分析中最常使用的方法，基本原理是给每个准则分配一个权重，每个选项的定量选择结果为该选项各项准则的得分和相应准则的权重的乘积的和，通过对各选择定量选择结果的比较，实现对选项的选择。在货运通达识别过程中，权重主要包括行政性质（国道、省道、县道、其他道路）、技术等级（高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路、等外公路）、货运交通量、货运交通占比等。权值一般采用德尔菲法确认。复杂计算时，可考虑结4类方法计算权重方式。第一类为因子分析和主成分法，此类方法利用了数据的信息浓缩原理，利用方差解释率进行权重计算。第二类为AHP层次法和优序图法，此类方法利用数字的相对大小信息进行权重计算。第三类为熵值法（熵权法），此类方法利用数据熵值信息即信息量大小进行权重计算。第四类为CRITIC、独立性权重和信息量权重，此类方法主要是利用数据的波动性或者数据之间的相关关系情况进行权重计算。

3案例分析

3.1数据准备

A市是长三角沿江港城，地理位置优越，经济实力突出，尤其是第二产业常年居全国县、区、县级市前列，日常客货流量较大。通过官方卡口数据监管平台收集A市2021年4月1日至4月12日时间段市域范围内2423个视频卡口结构化数据5000万条、12t重卡轨迹数据300万条，数据体量满足大数据分析要求。考虑到某些天存在的部分时段丢失、异常等情况，对数据进行多次洗涤提炼，数据精度满足大数据分析要求。在此数据体量与精度满足要求的基础上，可进行下一步分析。

3.2通道识别

3.2.1基本交通情况

通过对卡口数据车辆识别可知，A市全域干线路网全天汽车运行总量约96.4万辆，其中客车70.5万辆，货车25.9万辆。客货比为2.72：1，远高于一般城市值，属于货运交通需求强盛的城市。按照车型划分，小型汽车（含小型货车）占比87.9%、大货车9.6%，其他车型2.6%，大货车占比较高，表明城市日常货运量较大，以服务区域货运运输为主。此外，客车呈现显著的早晚高峰特征，货车没有明显的早晚高峰现象，这表明客车出行与一般城市类似，有明显通勤出行现象；而货车受限于运输需求的独特性，呈现白天平峰均匀出行。最后，A市高峰时段为7：00-8：00，此时段路网承载约22.6万辆车，其中客车约20万辆，货约2.6万辆，早高峰仍以通勤出行为主。

3.2.2数据处理

分别将卡口数据与轨迹数据导入ARCGIS软件进行初次的数据可视化分析，得到A市货运交通网络运行状况，包含轨迹叠加图与交通量密度热力图。通过分析可初步判定：

（1）A市基本公路路网层次分明，总规模达2450.1公里，面积密度为248.2公里/万平方公里，人均密度为13.8公里/万人，其中高速公路里程75公里，市域公路里程约1519公里（其中一级公路392公里、二级公路760公里、三级公路368公里），路网清晰合理，形成“十四横二十一纵”市域干线路网，具有良好的货运通道识别基础。

（2）A市货运通道主要集中在北部与西部的通道。受热力成像敏感度的影响，目前可判别主要货运通道为一横一竖，呈现明显的货运集聚现象，具有良好的货运通道识别的判断基础，可进行下一步识别。采用线性权重法对道路权重进行标记，并结合德尔菲法进行确认。权重主要选取行政性质、技术等级、货运交通量、货运交通占比等四类。其中行政性质包含国道、省道、县道、其他道路等四类，技术等级包含高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路、等外公路等六类、货运交通量道路为年平均日的实际货运交通量、货运交通占比为年平均日的实际货运交通占比。结合国内外相关研究经验，结合实际需求，各属性权重计算结果如下表1所示。在十四横二十一纵大流量路网基础上，运用线性权重法完成对三十五条道路权重标记并进行货运通道网络二次判别，识别A市现状货运通道呈现“五横六纵”布局，基本覆盖A市全境，其中五横分别为滨江路、芙蓉大道、澄鹿路、江阴大道、暨南大道，占比横向道路货运交通总量的87%；六纵分别为扬子大道、海港大道、长山大道、科技大道、世纪大道、锡沙公路，占比纵向道路货运交通总量的67%。

4结语

现状城市货运通道识别作为城市交通规划的重要前提，一直以来均以从业者主观经验判别，缺少成套的、系统的识别方法。本文基于数据可视化与梳理统计理论，构建“GIS+线性权重法”组合方法，给出了各属性权重建议值，并在A市进行了实际案例验证，具有一定的学术价值与生产价值，也为现状城市货运通道识别提供一种可行的思路。未来，可结合属性权重选取与设置进行下一步的研究。

参考文献：

[1]张金萍，白芳芳.优化黑龙江省国际货运通道的路径研究[J].对外经贸，2018（05）：11-14.

[2]胡骥，蒯佳婷，杜玲丽.基于博弈论的货运通道公铁运输均衡研究[J].综合运输，2019，41（06）：102-107.

[3]黄飞.绿色交通理念下的苏州市公路货运通道规划[J].黑龙江交通科技，2019，42（12）：198-199.

[4]李成龙，孙磊，谢慧.“一带一路”背景下黑河市国际物流货运通道策略研究[J].时代经贸，2020（21）：63-64.

[5]李成龙，谢慧.“一带一路”背景下黑河市货运通道未来发展策略研究[J].商业经济，2020（10）：19-20.

[6]谢慧，张璐，李成龙.“一带一路”背景下黑河市对俄跨境货运通道研究[J].内蒙古科技与经济，2020（24）：13-14.

[7]岳鑫，尹传忠，武中凯.洋山港集装箱集疏运网络优化研究[J].铁道运输与经济，2019，41（02）：111-116.

[8]汪德根，徐银凤，赵美风.长江经济带城市高铁枢纽接驳—集疏运绩效空间分异及机理[J].地理学报，2021，76（08）：1997-2015.

作者:余豪 羡晨阳 王卫军 单位:华设设计集团股份有限公司