城市快遞網(wǎng)點空間布局分析與評價—以深圳市為例

偉，朱婷婷，張亞濤

（1.深圳大學 土木工程學院，廣東 深圳 518060；2.深圳大學 建筑與城市規(guī)劃學院，廣東 深圳 518060；3.深圳大學 空間信息智能感知與服務深圳市重點實驗室，廣東 深圳 518060；4.武漢大學 測繪遙感信息工程國家重點實驗室，湖北 武漢 430079）

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動著電子商務的蓬勃發(fā)展，物流配送作為電子商務的重要環(huán)節(jié)對用戶服務滿意度有著重要影響?？爝f網(wǎng)點指直接為客戶提供物流配送服務的快遞營業(yè)點和快遞柜，是快遞網(wǎng)絡的始端與末端，每個快遞網(wǎng)點有一個取派件服務的輻射范圍。城市快遞網(wǎng)點的布局受到經(jīng)濟發(fā)展水平、人口密度、城市道路網(wǎng)等因素的影響，故城市中的不同區(qū)域物流服務水平存在不均衡性[1]。當前公眾對快遞服務的覆蓋范圍、完整性與服務水平有了更高的要求，但是各快遞企業(yè)在網(wǎng)點建設的過程中，只考慮自身發(fā)展的需求，從而造成資源浪費，也加劇了城市區(qū)域之間快遞服務水平的差異。

快遞網(wǎng)點是提供城市物流服務的重要設施，關(guān)于城市設施空間布局評價主要關(guān)注設施的覆蓋度、利用率、可達性等方面，使用模糊評價法和層次分析法等構(gòu)建評價體系[3]。目前利用GIS對于城市設施空間布局進行分析與優(yōu)化等研究越來越廣泛[6]，張偉、謝小華等人利用多源數(shù)據(jù)分別對銀行ATM、醫(yī)療設施布局進行分析與優(yōu)化[8-9]。在物流網(wǎng)點布局評價方面，梁會民等人對城市現(xiàn)有物流網(wǎng)點布局的因素進行了定性分析，發(fā)現(xiàn)對布局影響較大的是交通、人口與業(yè)務量、經(jīng)濟發(fā)展水平等因素[10]，張磊對安徽省蘇寧易購的物流網(wǎng)點布局使用層次分析法進行評價[11]?；诘貕K的公共設施空間評價的基礎研究單元通常使用行政區(qū)域劃分、格網(wǎng)劃分或基于Voronoi圖的劃分方法[12]。行政區(qū)域劃分過于粗糙，不能精確找到網(wǎng)點分布的問題，而基于格網(wǎng)劃分和基于Voronoi圖的劃分方法沒有考慮到路網(wǎng)中的交通可達性，有較大的弊端。

本文利用深圳市路網(wǎng)數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)與快遞網(wǎng)點POI數(shù)據(jù)對深圳市快遞網(wǎng)點空間布局進行評價，提出基于快遞企業(yè)網(wǎng)點布局與基于交通小區(qū)（TAZ）兩類評價體系。分析了不同快遞企業(yè)網(wǎng)點空間布局的特點和各個TAZ快遞服務水平指標，為快遞企業(yè)新建網(wǎng)點或優(yōu)化現(xiàn)有網(wǎng)點提供參考依據(jù)，對提高TAZ的快遞服務水平具有重要意義。

2 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)

本文以深圳作為研究區(qū)域。深圳位于廣東省南部珠江三角洲的出?？冢徬愀?，北接東莞、惠州，面積1 996.85km2，管轄人口2 000余萬。物流產(chǎn)業(yè)作為深圳的四大支柱產(chǎn)業(yè)之一，現(xiàn)代物流基礎設施的建設位于全國領(lǐng)先水平。快遞服務作為物流服務的重要組成部分，深圳快遞服務是全國的典型代表，故選擇該城市作為研究區(qū)域。深圳南北發(fā)展情況有較大的差異，南部羅湖區(qū)、福田區(qū)和南山區(qū)為最先開發(fā)的經(jīng)濟特區(qū)，該區(qū)域人口與路網(wǎng)分布密集，快遞網(wǎng)點豐富。其他區(qū)域人口密度較小，物流中轉(zhuǎn)或分揀中心多分布于此。具體如圖1所示。

圖1 研究區(qū)域示意圖

本文研究所用數(shù)據(jù)包括深圳市人口數(shù)據(jù)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)與快遞網(wǎng)點POI數(shù)據(jù)。其中，人口數(shù)據(jù)是2015年深圳市交通調(diào)查數(shù)據(jù)，以TAZ為統(tǒng)計單位。路網(wǎng)數(shù)據(jù)采集于2018年6月的OSM（Open Street Map）路網(wǎng)矢量數(shù)據(jù)。快遞網(wǎng)點POI數(shù)據(jù)采集時間是2018年6月，通過高德地圖開放平臺獲取深圳市范圍內(nèi)4 337個常見快遞POI數(shù)據(jù)，此外通過豐巢官網(wǎng)爬取到9 079個深圳市內(nèi)豐巢快遞柜數(shù)據(jù)，主要字段包括網(wǎng)點類型、經(jīng)度和緯度。

3 研究方法

3.1 快遞網(wǎng)點空間布局評價體系

本文建立了兩種型類的評價體系：基于快遞企業(yè)和基于TAZ的快遞網(wǎng)點空間布局評價?；诳爝f企業(yè)的網(wǎng)點空間布局評價包括TAZ快遞網(wǎng)點服務人口規(guī)模和網(wǎng)點服務區(qū)分析?；赥AZ的快遞網(wǎng)點空間布局評價方面，本文把深圳市劃分為491個TAZ，計算網(wǎng)點覆蓋密度、網(wǎng)點利用率、服務豐富度和配送路網(wǎng)密度四個評價指標，對每個TAZ的快遞服務水平及其空間分布特征進行評價與分析。如圖2所示。

3.2 基于快遞企業(yè)的網(wǎng)點空間布局評價

本文用服務人口規(guī)模來衡量服務效率，用GIS網(wǎng)絡分析（Network Analysis）中的服務區(qū)分析（Service Area）來計算網(wǎng)點的服務范圍。服務人口規(guī)模計算如式（1），式中Pi和Ni分別表示第i個TAZ內(nèi)的人口總數(shù)和網(wǎng)點總數(shù)，n表示TAZ的數(shù)量。

網(wǎng)絡分析是GIS常用的工具之一，即根據(jù)網(wǎng)絡的拓撲關(guān)系，對網(wǎng)絡性能特征進行多方面分析與計算，包括：服務區(qū)分析、最優(yōu)路徑規(guī)劃、最鄰近設施分析、車輛配送等。

圖2 快遞網(wǎng)點空間布局評價體系

3.3 基于TAZ的快遞網(wǎng)點空間布局評價

本文將深圳市劃分為491個交通小區(qū)（TAZ）進行研究，TAZ是交通規(guī)劃中常用的最小研究單元，TAZ內(nèi)部交通可達性強[15]。TAZ的劃分綜合考慮了土地利用類型、經(jīng)濟與人口等社會因素和主要路網(wǎng)、水系等自然因素，相較于以行政區(qū)劃分或網(wǎng)格劃分研究單元，更適合于快遞網(wǎng)點空間布局評價。網(wǎng)點覆蓋密度、網(wǎng)點利用率、服務豐富度和配送路網(wǎng)密度四個TAZ評價指標的計算方式如下：

（1）點覆蓋密度。網(wǎng)點覆蓋密度是客戶獲取快遞服務便捷性的重要指標。網(wǎng)點覆蓋密度計算如式（2），式中N表示TAZ內(nèi)快遞網(wǎng)點總數(shù)量，S表示該TAZ的面積。

（2）網(wǎng)點利用率。網(wǎng)點利用率是反映快遞網(wǎng)點服務人口規(guī)模的指標。網(wǎng)點利用率計算如式（3），式中N表示TAZ內(nèi)快遞網(wǎng)點的總數(shù)，P表示該區(qū)域人口密度。

（3）服務豐富度?？爝f服務類型比較單一，滿足不了層次化的服務需求，本文用熵密度來衡量TAZ內(nèi)快遞服務豐富度，熵密度越大，快遞服務的豐富度越高[16]。熵密度計算如式（4）和式（5），式中T表示TAZ內(nèi)快遞企業(yè)類別數(shù)量，S表示TAZ面積，N表示在TAZ內(nèi)的全部快遞網(wǎng)點總數(shù)。

（4）配送路網(wǎng)密度。配送路網(wǎng)密度指客戶到達快遞網(wǎng)點交通的便利性。配送路網(wǎng)密度較高，則該區(qū)域網(wǎng)點交通可達性較強。本文用式（6）來計算配送路網(wǎng)密度，式中L表示TAZ內(nèi)路網(wǎng)總長度，S表示面積，N表示快遞網(wǎng)點總數(shù)。

4 結(jié)果與分析

4.1 快遞企業(yè)網(wǎng)點空間分布分析與評價

利用本文所述深圳市常見17個快遞公司4 337個快遞網(wǎng)點POI數(shù)據(jù)，結(jié)合TAZ內(nèi)的人口數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，結(jié)果如圖3所示。網(wǎng)點數(shù)量方面，菜鳥驛站可以由其他商店兼職加盟，郵政快遞依靠現(xiàn)有密集的郵政系統(tǒng)網(wǎng)點，兩種快遞網(wǎng)點遠遠超過其他快遞公司，網(wǎng)點數(shù)量在600-800之間。其次，申通快遞、圓通速遞、中通快遞、百世匯通、韻達快遞和順豐速運也保持著300-400個較高的網(wǎng)點數(shù)量。

服務人口規(guī)模方面，申通快遞、郵政速遞和韻達快遞網(wǎng)點服務人口規(guī)模較高，每個網(wǎng)點服務20 000人左右，值得注意的是郵政速遞網(wǎng)點數(shù)量較多，且每個網(wǎng)點的平均服務人口也較多，說明這些網(wǎng)點主要分布在人口較為密集的地方。京東物流主要提供到門的快遞服務，故網(wǎng)點分布在人口密度較小的地方，以降低網(wǎng)點建設成本。

本文用AcrGIS中的Network Analysis工具進行服務區(qū)分析，設置如下：阻抗為路網(wǎng)長度，默認中斷點分別是1km、3km、5km和10km，即分別計算出1km、3km、5km和10km內(nèi)的服務區(qū)覆蓋范圍。選取深圳市9個典型的快遞服務公司為樣本進行分析，試驗結(jié)果見表1。A為總服務區(qū)面積，AP為每個網(wǎng)點的服務區(qū)面積。中國郵政與菜鳥驛站由于網(wǎng)點數(shù)量最多，10km服務區(qū)總服務面積達到1 600km2以上，覆蓋深圳市面積的85%左右。京東物流建立的網(wǎng)點較少，故總服務面積也較少，但每個網(wǎng)點10km服務區(qū)面積高達到11.1km2。

圖3 深圳市常見物流企業(yè)網(wǎng)點數(shù)量與服務人口規(guī)模

表1 典型快遞公司服務區(qū)面積（km2）

圖4給出了9個常見快遞公司四個服務區(qū)空間分布圖。整體上深圳市路網(wǎng)密集的建成區(qū)快遞服務覆蓋度較高，東部區(qū)域比西部區(qū)域覆蓋度低。京東物流服務面積覆蓋度較小，主要集中在羅湖區(qū)、福田區(qū)、南山區(qū)、寶安區(qū)和龍華區(qū)。百世匯通、中通快遞與韻達快遞服務覆蓋度居中，在羅湖區(qū)、福田區(qū)、南山區(qū)與龍華區(qū)覆蓋度較高，但在東部的鹽田區(qū)與大鵬新區(qū)有比較大的服務盲區(qū)。申通快遞、圓通快遞與順豐速運網(wǎng)點空間布局比較均勻，在有限的網(wǎng)點數(shù)量下沒有出現(xiàn)大片服務盲區(qū)。菜鳥驛站與中國郵政服務覆蓋度最高，僅有部分不可達的湖區(qū)與山區(qū)沒有快遞服務覆蓋。

4.2 TAZ快遞網(wǎng)點空間布局分析與評價

圖5展示了網(wǎng)點覆蓋率、網(wǎng)點利用率、服務豐富度和配送路網(wǎng)密度的空間分布，深圳市TAZ之間快遞服務水平存在明顯的差異，整體空間分布呈現(xiàn)“西強東弱”和“南高北低”的特征。

網(wǎng)點覆蓋率、服務豐富度和配送路網(wǎng)密度的空間分布特征相似，這三種指標與城市化水平密切相關(guān)，羅湖區(qū)、福田區(qū)、南山區(qū)和龍華區(qū)城市化水平較高，故位于該區(qū)域的大部分TAZ三種指標都較高，即快遞服務水平較高。反之，鹽田區(qū)與大鵬新區(qū)快遞服務水平較低，該區(qū)域可以設立一些綜合性的快遞服務網(wǎng)點，如菜鳥驛站，在提升快遞服務水平的同時也可以控制網(wǎng)點建設成本。

網(wǎng)點利用率方面，整體來說羅湖區(qū)、福田區(qū)、南山區(qū)和寶安區(qū)的快遞網(wǎng)點利用率較為適中，鹽田區(qū)與大鵬新區(qū)網(wǎng)點利用率較低。各TAZ之間有較大差異，機場東、鳳凰山、羊臺山、清林徑水庫等TAZ為交通樞紐或旅游景區(qū)網(wǎng)點較少，故網(wǎng)點利用率較高。針對快遞網(wǎng)點利用率較高的區(qū)域，應適當增加網(wǎng)點數(shù)量，反之則降低網(wǎng)點數(shù)量。

5 結(jié)論與討論

圖4 典型快遞企業(yè)服務區(qū)分析空間分布

隨著公眾生活方式的改變，快遞服務已成為城市生活中最重要的需求之一?？爝f服務水平與快遞網(wǎng)點的空間布局密切相關(guān)，故本文對快遞網(wǎng)點空間布局進行建模評價，以找到其空間分布特征與存在的問題，為提高快遞服務質(zhì)量提供科學的依據(jù)。

本文基于GIS服務區(qū)分析對各個快遞企業(yè)進行網(wǎng)點布局分析發(fā)現(xiàn)：菜鳥驛站與郵政速遞能提供快遞服務的范圍最廣，服務可達性最高；京東物流主要提供到門的快遞服務，單個網(wǎng)點服務覆蓋范圍較大。對深圳市491個TAZ進行網(wǎng)點覆蓋密度、網(wǎng)點利用率、服務豐富度和配送路網(wǎng)密度四個評價指標建模分析發(fā)現(xiàn)：（1）快遞服務水平整體空間分布呈現(xiàn)“西強東弱”和“南高北低”的特征。（2）TAZ之間的快遞服務水平有較大區(qū)別，但網(wǎng)點空間分布與快遞服務需求空間分布基本匹配。（3）由于各快遞企業(yè)從自身業(yè)務出發(fā)，并沒有考慮區(qū)域整體快遞服務水平，故加劇了網(wǎng)點利用率與區(qū)域間快遞服務水平差異。

圖5 四個評價指標的空間分布

本文用多源數(shù)據(jù)對快遞網(wǎng)點空間布局進行建模評價，提出基于快遞企業(yè)的評價體系，為快遞企業(yè)網(wǎng)點布局優(yōu)化提供重要的參考依據(jù)，基于TAZ的評價體系及方法可以拓展到城市其他設施空間布局評價領(lǐng)域，具有較為廣泛的應用價值。未來研究工作可以從以下兩方面進行補充：（1）快遞網(wǎng)點空間布局評價不僅僅需要考慮人口規(guī)模、地塊等靜態(tài)指標，而應該引入更多動態(tài)的經(jīng)濟指標。（2）針對評價體系進一步提出網(wǎng)點布局的優(yōu)化模型，設計可行的算法進行求解。