城市地鐵物流網絡的吻合度評價和選取方法研究及其應用

廣 告 | 點擊查看

摘要：地鐵物流作為一種新型的物流模式，逐漸受到廣泛關注，成為城市物流發展的重要方向。為促使地鐵物流網絡的有效構建與運營，本文深入探討如何評估城市地上貨運路徑與地鐵網絡的吻合度，并結合天津地鐵物流實際情況開展了應用分析，得出了以下重要結論：首先，在城市貨運路徑與地鐵網絡吻合度評價方面，可圍繞空間匹配、時間效率和需求對接三個層面衡量。其次，在地鐵物流站點、線路、網絡選取方法方面，站點選取需要聚焦物流需求與設施適配，從需求關聯、功能銜接、改造可行性三個方面來選取；線路選擇需要結合貨運特征與運營效率，具體包括優先選擇高重合度線路、重點考慮規劃線路以及動態調整運營時間三個方面；網絡選取則應以功能協同與覆蓋優化為核心，構建“核心樞紐層—區域節點層—末端配送層”三級體系，并基于網絡覆蓋模型進行整體優化。

關鍵詞：地鐵物流；網絡吻合度；站點、線路、網絡選取

作者：劉志雄1 劉偉華2 蘭蕊2 黃艷嬌2 袁超倫2

1中國鐵路設計集團有限公司

2天津大學管理與經濟學部

一

引言

地鐵物流作為一種新型的物流模式，主要依托于地鐵系統進行貨物運輸[1]，具有高效、便捷、低碳環保等優點，成為城市物流發展的重要方向[2]。例如，深圳地鐵試點非高峰時段“運快遞”，在不影響乘客出行的基礎上，通過固定線路、專人押運方式組織快遞運送。在提升既有城市軌道交通資源利用效率的同時，地鐵物流還會提升快遞配送效率，推動物流綠色化、低碳化發展，為區域經濟高質量發展提供有力支撐[3]。

現有地鐵物流的相關研究主要關注以下三個方面：第一，地鐵物流網絡結構優化。一方面，部分學者關注了如何從整體對地鐵物流網絡進行層次劃分[1-3]。另一方面，部分學者還關注了如何對地鐵物流網絡的功能節點進行類別劃分[4,5]。第二，地鐵物流網絡運營策略優化。地鐵物流網絡運營優化的核心在于時空資源協同與不確定性管理，目前主要關注緩解路徑選擇與時間窗約束[6,7]、資源與需求不匹配[8]以及環境不確定性[9]等三個方面的運營策略優化問題。第三，地鐵物流網絡效能評估驗證。地鐵物流網絡效能評估驗證研究聚焦于如何量化地鐵物流網絡效能[1,5]和驗證地鐵物流網絡效能[2,3,6,9]兩個方面。然而，為了促使地鐵物流網絡的有效開展，如何科學評價城市地上貨運路徑與地鐵網絡的吻合度，并為后續地鐵物流網絡構建中的站點、線路、網絡選取提供理論上的參考，目前仍缺乏足夠的關注。

一方面，吻合度評價關注城市地上貨運熱點區域（如物流園區、批發市場、工業區、大型商業中心等）與地鐵線路、車站的空間分布是否重合或鄰近，這是地鐵物流站點、線路、網絡選取的“前期診斷工具”，其評價原則為揭示現有地鐵網絡與貨運需求的匹配短板提供參考依據。另一方面，地鐵物流站點、線路、網絡選取研究則是吻合度提升的“實施路徑”[10]，其選取原則與選取方式，直接決定了未來地鐵物流網絡與貨運路徑的吻合度水平。因此，本文將圍繞城市貨運路徑與地鐵網絡的吻合度評價這一核心要素展開研究，構建理論評價方法，并在此基礎上，建立地鐵物流站點、線路、網絡選取的理論框架。

二

城市貨運路徑與地鐵網絡的吻合度評價方法及其應用

1.評價原則

圍繞貨運與地鐵在空間上是否具備協同條件、協同是否能帶來效率提升以及協同是否符合實際功能需求等三個核心問題，本小節確定了網絡吻合度評價的三個重要原則[11-13]。

一是空間匹配原則。地鐵網絡的站點和線路是固定的空間載體，而貨運路徑需與之在地理空間上形成交集，才具備協同運作的可能性。空間匹配體現貨運路徑與地鐵網絡在物理空間上的關聯性，回答了“貨運與地鐵在空間上是否具備協同條件”的核心問題。

二是時間效率優先原則。貨運的本質是實現貨物的快速、準時流轉，而地鐵網絡以高效、準時為顯著優勢。時間效率直接反映吻合狀態對貨運功能的實際優化效果，回答了“協同是否能帶來效率提升”的問題。

三是需求對接原則。貨運路徑的規劃源于城市貨運需求如貨物種類、流量、流向，而地鐵網絡的運力、站點覆蓋需與這些需求相適配。需求對接決定吻合度的可持續性，回答了“協同是否符合實際功能需求”的問題。

2.評價指標選取

基于上一小節的評價原則，本小節從空間匹配、時間效率和需求對接三個層面確定吻合度評價指標。具體包括以下方面。

（1）空間匹配層面

在空間匹配層面，核心是評估地鐵線路與企業貨運路徑在空間資源占用上的兼容性。因此，可以從路徑重疊率和站點覆蓋密度兩個指標衡量：

①路徑重疊率。該指標是指企業的貨運路徑與地鐵線路的空間重合比例，反映物理線路的匹配程度。其計算方法為：路徑重疊率=（重合里程/貨運總里程）×100%。

②站點覆蓋密度。該指標是指地鐵站點對企業的貨運節點的覆蓋比例。其計算方法為：站點覆蓋密度=（3公里內有地鐵站的貨運節點數/總貨運節點數）×100%。

（2）時間效率層面

在時間效率層面，需納入城市交通時段特征與地鐵運行時效的限制。因此，可以從配送時效提升率指標衡量：

配送時效提升率。該指標是指從物流配送的發貨地到接收地，地鐵運輸相比傳統公路運輸的時間縮短比例。其計算方法為：配送時效提升率=（1-地鐵運輸所需時間/公路運輸所需時間）×100%。

（3）需求對接層面

在需求對接層面，重點需考慮貨運需求的多樣性與地鐵網絡功能承載能力的適配性。因此，可以從貨運需求覆蓋率指標衡量：

貨運需求覆蓋率。該指標是指考慮多條線路匯集的地鐵網絡覆蓋的高貨運需求區域比例，其中高需求區域比例即人口密集的居民區、商業中心、購物中心等區域。其計算方法為：需求覆蓋率=（地鐵覆蓋的高需求區域面積/城市總高需求區域面積）×100%。

3.天津市貨運路徑與地鐵網絡吻合度情況

基于上一小節的評價指標層面，本小節分析了天津市貨運路徑與地鐵網絡的吻合度。限于相關關鍵數據未能獲取，本小節未能夠展開具體測量。未來可以結合城市實際數據，將評價方法落地于城市實際。

首先，在空間匹配層面，天津市的重要貨運節點與地鐵網絡較為耦合。一方面，貨運路徑與地鐵線路空間重疊率高。天津貨運需求集中在“津城－濱城”雙城聯動軸及港口輻射帶，地鐵5、6、9號線貫穿中心城區與濱海新區，與京東亞洲一號東麗物流園等物流節點空間較為重疊。另一方面，樞紐站點覆蓋核心物流節點。地鐵2、3、9號線銜接津濱城際，依托天津市火車站及機場等大型轉運樞紐，可承接京津冀區域中轉貨物。

其次，在時間效率層面，天津市的平峰運力與貨運時間窗較為匹配。天津地鐵物流試點數據顯示，利用午后時段運輸快遞，可實現“當日攬收、當日送達”，較傳統公路運輸時效有所提升[14]。不僅如此，地下物流系統運輸速度最高可達100公里/小時，有潛力提高運送能力3～5倍[15]。

此外，在需求對接層面，天津市可通過設置合理的地鐵物流網絡布局從而滿足多元配送場景。天津站、天津西站等樞紐站點通過地鐵網絡連接京津冀主要城市，可承接區域中轉貨物。天津站也可以通過地鐵9號線快速覆蓋濱海新區全境。不僅如此，空港經濟區、東疆港冷鏈園等節點周邊地鐵站點通過“地鐵+支線物流”模式，可覆蓋周邊企業，有助于快速響應突發貨運需求。

三

地鐵物流站點、線路、網絡選取的方法及其應用

1.選取原則

（1）站點選取原則

對于城軌物流的站點選取，其核心原則主要包括節點覆蓋、功能適配和安全性等三個方面[17]。首先，在節點覆蓋方面，優先覆蓋距離地鐵站3公里范圍內的物流節點，評估站點到貨運節點的時間成本，生成可達性等值線圖。其次，在功能適配方面，強化資源整合能力，對站點進行分級，根據等級配置設施。最后，在安全性方面，嚴格執行安檢標準，并確保站點建筑規模與安全等級符合物流管理規定。

（2）線路選取原則

對于城軌物流的線路選擇，其核心原則主要包括線路匹配、運輸時效、技術可行等三個方面。首先，在線路匹配方面，結合城市貨運的核心流向，優先選擇與貨運路徑空間重疊率高的線路。其次，在運輸時效方面，對比城軌運輸與公路運輸的門到門時間，評估節點響應時間，優先選擇時效優勢顯著和接駁效率高的線路。最后，在技術可行方面，注重站點設施條件與線路的技術適配性，并考慮智能技術的應用潛力。

（3）網絡選取原則

對于城軌物流的網絡布局，其核心原則主要包括需求匹配和效率優先等兩個方面[16]。在需求匹配方面，優先覆蓋高貨運需求區域，并注意與城市總體規劃、物流專項規劃深度協同。其次，在效率優先方面，利用城軌平峰時段富余運力，評估網絡規模效益，強化城軌站點與機場、港口等樞紐的銜接，提升使用效率，降低單位運輸成本。

2.選取方法及其在天津地鐵物流中的應用

（1）站點選取

基于上述原則，城軌物流的站點選取需要聚焦物流需求與設施適配。具體從需求關聯、功能銜接、改造可行性三個方面選取站點[17]。

首先，考慮需求關聯的站點，測算空間距離，并動態評估需求匹配情況。一方面，優先選擇與物流節點，如倉儲園區、分撥中心等直線距離在1～3公里范圍內的站點，且兩者間具備便捷的接駁通道。另一方面，分析站點周邊物流節點的貨物類型與運輸頻次，優先選擇與地鐵貨運能力適配的站點[5]。

圖1 天津市軌道交通線網圖

其次，考慮功能銜接的站點，判斷換乘功能的兼容性，并注意轉運的時效。一方面，優先選擇換乘樞紐站點，便于貨物在不同交通方式間轉運。另一方面，評估站點與其他交通方式的運營時間匹配情況，優先選擇與鐵路貨運列車、機場貨運航班到港高峰時段重疊的站點。以天津地鐵的站點選取為例，結合天津市軌道交通線網（如圖1），天津站可銜接地鐵2、3、9號線及津濱城際，實現“鐵路－地鐵－公路”多式聯運，是優先選取的站點之一。

最后，考慮設施改造可行性，以“最小干預”為原則評估，評估站點貨運設施適配性。一方面，優先選擇站臺、站廳存在閑置空間，且改造無需破壞客運核心設施。另一方面，評估貨運流線與客運流線的物理隔離可能性，優先選擇“客貨流線無交叉”或“交叉時段無重疊”的站點[20]。以天津地鐵的站點選取為例，天津站、濱海西站等樞紐站點空間開闊，可改造裝卸區；文化中心站等客流密集站點需在非高峰時段利用邊角空間設置臨時貨運區。

（2）線路選取

基于上述原則，城軌物流的線路選擇需要結合貨運特征與運營效率[18]。具體包括優先選擇高重合度線路、重點考慮規劃線路以及動態調整運營時間三個方面。

首先，優先選擇高重合度線路，以空間耦合為核心篩選，分析貨運路徑與地鐵線路的空間吻合度。一方面，通過識別城市貨運的核心廊道，優先選擇與這些廊道空間重疊度高的地鐵線路。另一方面，統計線路沿線3公里范圍內的物流園區、大型倉庫、商業綜合體數量，優先選擇覆蓋密度高的線路。以天津地鐵的線路選擇為例，濱海新區至中心城區的快遞運輸路徑與地鐵9號線高度重合，可優先納入物流網絡。

其次，重點考慮規劃線路，以功能預留為導向，提前布局在建線路的物流功能。一方面，結合城市總體規劃中的產業布局，提前評估規劃線路對這些區域的覆蓋潛力，同步預留貨運功能空間。另一方面，關注規劃線路與機場、鐵路貨場、港口等對外交通樞紐的銜接設計，優先選擇具備“一站銜接多樞紐”條件的線路。以天津地鐵的線路選擇為例，Z2線建成后，可銜接順豐天津電商產業園，形成“地鐵+航空”貨運通道。

最后，注重動態調整運營時段，以時效協同為核心，根據貨運時間窗調整線路班次。一方面，分析城市貨運的高峰特征，匹配地鐵線路的非高峰時段，優先選擇運力冗余明顯的線路。另一方面，針對客運與貨運可能產生交叉的線路，通過時段劃分實現 “物理隔離”。以天津地鐵的線路選擇為例，地鐵5、6、9號線在平峰時段（13:00～16:00）加密貨運班次，提升運輸效率。

（3）網絡選取

基于上述原則，城軌物流網絡布局可以構建成“核心樞紐層～區域節點層～末端配送層”三個層級的配送體系[19]，如圖2所示。具體的網絡選取需要結合網絡覆蓋模型進行優化求解，本小節將給出網絡覆蓋中需要考慮的主要原則和因素。

圖2 城軌物流網絡布局方式

首先，在核心樞紐層，地鐵物流網絡需要有錨定跨區域中轉能力。一方面，優先鎖定能銜接多種交通方式、承擔大宗貨物跨區域流轉的綜合樞紐。另一方面，重點看是否處于城市對外貨運的“咽喉位置”，能否快速對接港口、鐵路干線、機場等對外通道，同時自身具備足夠的空間承載貨物集散、臨時存儲和轉運調度功能。以天津地鐵物流的未來網絡布局為例，可以選取天津港、濱海西站、天津站等綜合交通樞紐周邊地鐵站點，如地鐵9號線天津站、Z2線濱海西站，作為區域物流集散中心，承擔跨區域貨物中轉功能。

其次，在區域節點層，需要聚焦地鐵物流網絡與當地產業與物流集群覆蓋。一方面，瞄準物流園區、產業園區密集的區域，優先選擇站點周邊1～3公里內聚集3個以上大型物流企業或產業集群的線路。另一方面，考察區域內是否有穩定且規模化的貨運需求，如電商倉儲、制造業原材料運輸等，同時站點需具備一定的裝卸空間和接駁條件。以天津地鐵的網絡布局為例，可以在物流園區密集區域，如空港經濟區、寧河物流園等設置地鐵站點，作為區域配送中心，覆蓋周邊企業貨運需求。

最后，在末端配送層，需要讓地鐵物流網絡貼近居民消費與生活場景。一方面，以人口密度和商業活躍度為核心指標，優先選擇居民區密集、商業網點集中的站點。另一方面，考慮站點是否有閑置空間設置智能柜或接駁區，且周邊道路適合小型配送車輛通行。以天津地鐵的網絡布局為例，可以在商業區、居民區密集的地鐵站點（如地鐵5號線文化中心站、6號線紅旗南路站）優先設置智能快遞柜或接駁點，滿足“最后一公里”配送需求。

四

結論

隨著越來越多的城市開展地鐵物流模式的探索，本研究開展了城市地鐵物流網絡的吻合度評價和選取方法研究，并以天津地鐵物流為案例進行了剖析，得到了以下研究結論：

1.城市貨運路徑與地鐵網絡吻合度評價可圍繞空間匹配、時間效率和需求對接三個層面衡量。空間匹配層面可以用路徑重疊率和站點覆蓋密度兩個指標衡量；時間效率層面可以用配送時效提升率指標衡量；需求對接層面可以用貨運需求覆蓋率指標衡量。

2.明確了地鐵物流站點、線路、網絡的選取方法。站點選取可以從需求關聯、功能銜接、改造可行性三個方面選取；線路選擇包括優先選擇高重合度線路、重點考慮規劃線路以及動態調整運營時間三個方面；網絡布局可以構建成“核心樞紐層—區域節點層—末端配送層”的多層級體系。

【基金項目：天津市交通運輸科技項目城市軌道交通智慧物流新業態關鍵技術研究支持（項目編號2025-42）；中國鐵路設計集團有限公司科研課題利用城市軌道交通開展物流關鍵技術研究（合同編號：2024A0215802）】

參考文獻:

[1]許元鮮,董建軍,等. 基于地鐵的城市地下物流網絡設計及貨運性能研究[J].隧道建設(中英文), 2025,45(6): 1192-1201.

[2]任睿,胡萬杰,董建軍,等.軸輻式城市地鐵-貨運系統網絡布局優化.系統仿真學報[J],2021,33(7):1699-1712.DOI:10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0196.

[3]唐魯楠.基于線網的地鐵物資配送模式優化研究[J].物流工程與管理,2025,47(3):27-30.

[4]楊建軍,施莉,譚海蓉,等.基于扎根理論的地鐵物流網絡體系設計研究[J].供應鏈管理,2024,5(11):73-86.

[5]余淑均,馮秀清.基于地下物流系統的地鐵網絡節點重要度研究[J].物流工程與管理,2024,46(7):60-63,76.

[6]彭秀秀,劉翱,李儒博,等.考慮換線時間窗的地鐵網絡配送路徑優化問題[J].物流科技,2024,47(21):24-28,38.DOI:10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.21.006.

[7]劉曉佳,何利軍,施金斌,等.利用地鐵進行城市物流配送的路徑選擇模型[J].集美大學學報(自然科學版),2024,29(4):336-343.DOI:10.19715/j.jmuzr.2024.04.06.

[8]劉金滿,徐勁松.一種基于RDAP算法的物流網絡資源匹配機制.物流科技[J],2025,48(5):1-4,10.DOI:10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.05.001.

[9]郭士豪,胡青蜜.同城地鐵物流網絡多目標分布魯棒優化研究[J].計算機工程與應用,2024,60(21):297-307.

[10]劉曉紅.基于地鐵的城市物流配送網絡設計優化研究[J].城市軌道交通研究,2024,27(8):364-365.

[11]王金捷, 楊朝現,魏朝富,等.基于空間一致性的土地利用總體規劃實施評價——以重慶市榮昌區為例[J]. 江蘇農業科學, 2017,45(16):286-290.

[12]姚新虎,婁新.公路貨運站建設規模適應性評價方法[J]. 內蒙古公路與運輸,2020,(6):55-58.

[13]李欣.城市物流服務時空間行為協調度分析——以鄭州市主城區為例[J].地理與地理信息科學,2025,41(05):90-97.

[14]胡萌偉.盤活閑時運力資源 探索"地鐵+速運"模式,天津地鐵試點客流少時送快遞[EB/OL]. (2024-04-10)[2024-10-10].https://www.tj.gov.cn/sy/tjxw/202404/t20240410_6595481.html.

[15]地鐵不只是通勤選擇:一窺其作為快遞新渠道的潛力![EB/OL].(2025-01-01)[2024-10-10].https://www.xianjichina.com/special/detail_550593.html.

[16]張濤.基于城市地上、地下物流網絡的協同配送優化研究[D].廣西大學,2022.DOI:10.27034/d.cnki.ggxiu.2022.001747.

[17]聶聞聰,楚龍娟,向楠,等.城市軌道物流配送模式研究及節點選址優化[J].地下空間與工程學報,2023,19(S1):17-25.

[18]王京.基于軌道交通的城市物流運輸可行性分析[J].中國航務周刊,2023,(25):70-72.

[19]楊曉源,甘蜜,滿自鵬,等.疫情視角下的地鐵物流模式探究——以成都市為例[J].物流技術,2022,41(11):7-13,17.

[20]華云,董建軍,付光輝,等.城市地下物流網絡節點選址影響因素的ISM分析[J].地下空間與工程學報,2018,14(S1):39-48.

———— 物流技術與應用融媒 ————

編輯、排版：王茜

本文內容源自

歡迎文末分享、點贊、在看！轉載請聯系后臺。

廣告宣傳