城市地铁物流网络的吻合度评价和选取方法研究及其应用

广 告 | 点击查看

摘要：地铁物流作为一种新型的物流模式，逐渐受到广泛关注，成为城市物流发展的重要方向。为促使地铁物流网络的有效构建与运营，本文深入探讨如何评估城市地上货运路径与地铁网络的吻合度，并结合天津地铁物流实际情况开展了应用分析，得出了以下重要结论：首先，在城市货运路径与地铁网络吻合度评价方面，可围绕空间匹配、时间效率和需求对接三个层面衡量。其次，在地铁物流站点、线路、网络选取方法方面，站点选取需要聚焦物流需求与设施适配，从需求关联、功能衔接、改造可行性三个方面来选取；线路选择需要结合货运特征与运营效率，具体包括优先选择高重合度线路、重点考虑规划线路以及动态调整运营时间三个方面；网络选取则应以功能协同与覆盖优化为核心，构建“核心枢纽层—区域节点层—末端配送层”三级体系，并基于网络覆盖模型进行整体优化。

关键词：地铁物流；网络吻合度；站点、线路、网络选取

作者：刘志雄1 刘伟华2 兰蕊2 黄艳娇2 袁超伦2

1中国铁路设计集团有限公司

2天津大学管理与经济学部

一

引言

地铁物流作为一种新型的物流模式，主要依托于地铁系统进行货物运输[1]，具有高效、便捷、低碳环保等优点，成为城市物流发展的重要方向[2]。例如，深圳地铁试点非高峰时段“运快递”，在不影响乘客出行的基础上，通过固定线路、专人押运方式组织快递运送。在提升既有城市轨道交通资源利用效率的同时，地铁物流还会提升快递配送效率，推动物流绿色化、低碳化发展，为区域经济高质量发展提供有力支撑[3]。

现有地铁物流的相关研究主要关注以下三个方面：第一，地铁物流网络结构优化。一方面，部分学者关注了如何从整体对地铁物流网络进行层次划分[1-3]。另一方面，部分学者还关注了如何对地铁物流网络的功能节点进行类别划分[4,5]。第二，地铁物流网络运营策略优化。地铁物流网络运营优化的核心在于时空资源协同与不确定性管理，目前主要关注缓解路径选择与时间窗约束[6,7]、资源与需求不匹配[8]以及环境不确定性[9]等三个方面的运营策略优化问题。第三，地铁物流网络效能评估验证。地铁物流网络效能评估验证研究聚焦于如何量化地铁物流网络效能[1,5]和验证地铁物流网络效能[2,3,6,9]两个方面。然而，为了促使地铁物流网络的有效开展，如何科学评价城市地上货运路径与地铁网络的吻合度，并为后续地铁物流网络构建中的站点、线路、网络选取提供理论上的参考，目前仍缺乏足够的关注。

一方面，吻合度评价关注城市地上货运热点区域（如物流园区、批发市场、工业区、大型商业中心等）与地铁线路、车站的空间分布是否重合或邻近，这是地铁物流站点、线路、网络选取的“前期诊断工具”，其评价原则为揭示现有地铁网络与货运需求的匹配短板提供参考依据。另一方面，地铁物流站点、线路、网络选取研究则是吻合度提升的“实施路径”[10]，其选取原则与选取方式，直接决定了未来地铁物流网络与货运路径的吻合度水平。因此，本文将围绕城市货运路径与地铁网络的吻合度评价这一核心要素展开研究，构建理论评价方法，并在此基础上，建立地铁物流站点、线路、网络选取的理论框架。

二

城市货运路径与地铁网络的吻合度评价方法及其应用

1.评价原则

围绕货运与地铁在空间上是否具备协同条件、协同是否能带来效率提升以及协同是否符合实际功能需求等三个核心问题，本小节确定了网络吻合度评价的三个重要原则[11-13]。

一是空间匹配原则。地铁网络的站点和线路是固定的空间载体，而货运路径需与之在地理空间上形成交集，才具备协同运作的可能性。空间匹配体现货运路径与地铁网络在物理空间上的关联性，回答了“货运与地铁在空间上是否具备协同条件”的核心问题。

二是时间效率优先原则。货运的本质是实现货物的快速、准时流转，而地铁网络以高效、准时为显著优势。时间效率直接反映吻合状态对货运功能的实际优化效果，回答了“协同是否能带来效率提升”的问题。

三是需求对接原则。货运路径的规划源于城市货运需求如货物种类、流量、流向，而地铁网络的运力、站点覆盖需与这些需求相适配。需求对接决定吻合度的可持续性，回答了“协同是否符合实际功能需求”的问题。

2.评价指标选取

基于上一小节的评价原则，本小节从空间匹配、时间效率和需求对接三个层面确定吻合度评价指标。具体包括以下方面。

（1）空间匹配层面

在空间匹配层面，核心是评估地铁线路与企业货运路径在空间资源占用上的兼容性。因此，可以从路径重叠率和站点覆盖密度两个指标衡量：

①路径重叠率。该指标是指企业的货运路径与地铁线路的空间重合比例，反映物理线路的匹配程度。其计算方法为：路径重叠率=（重合里程/货运总里程）×100%。

②站点覆盖密度。该指标是指地铁站点对企业的货运节点的覆盖比例。其计算方法为：站点覆盖密度=（3公里内有地铁站的货运节点数/总货运节点数）×100%。

（2）时间效率层面

在时间效率层面，需纳入城市交通时段特征与地铁运行时效的限制。因此，可以从配送时效提升率指标衡量：

配送时效提升率。该指标是指从物流配送的发货地到接收地，地铁运输相比传统公路运输的时间缩短比例。其计算方法为：配送时效提升率=（1-地铁运输所需时间/公路运输所需时间）×100%。

（3）需求对接层面

在需求对接层面，重点需考虑货运需求的多样性与地铁网络功能承载能力的适配性。因此，可以从货运需求覆盖率指标衡量：

货运需求覆盖率。该指标是指考虑多条线路汇集的地铁网络覆盖的高货运需求区域比例，其中高需求区域比例即人口密集的居民区、商业中心、购物中心等区域。其计算方法为：需求覆盖率=（地铁覆盖的高需求区域面积/城市总高需求区域面积）×100%。

3.天津市货运路径与地铁网络吻合度情况

基于上一小节的评价指标层面，本小节分析了天津市货运路径与地铁网络的吻合度。限于相关关键数据未能获取，本小节未能够展开具体测量。未来可以结合城市实际数据，将评价方法落地于城市实际。

首先，在空间匹配层面，天津市的重要货运节点与地铁网络较为耦合。一方面，货运路径与地铁线路空间重叠率高。天津货运需求集中在“津城－滨城”双城联动轴及港口辐射带，地铁5、6、9号线贯穿中心城区与滨海新区，与京东亚洲一号东丽物流园等物流节点空间较为重叠。另一方面，枢纽站点覆盖核心物流节点。地铁2、3、9号线衔接津滨城际，依托天津市火车站及机场等大型转运枢纽，可承接京津冀区域中转货物。

其次，在时间效率层面，天津市的平峰运力与货运时间窗较为匹配。天津地铁物流试点数据显示，利用午后时段运输快递，可实现“当日揽收、当日送达”，较传统公路运输时效有所提升[14]。不仅如此，地下物流系统运输速度最高可达100公里/小时，有潜力提高运送能力3～5倍[15]。

此外，在需求对接层面，天津市可通过设置合理的地铁物流网络布局从而满足多元配送场景。天津站、天津西站等枢纽站点通过地铁网络连接京津冀主要城市，可承接区域中转货物。天津站也可以通过地铁9号线快速覆盖滨海新区全境。不仅如此，空港经济区、东疆港冷链园等节点周边地铁站点通过“地铁+支线物流”模式，可覆盖周边企业，有助于快速响应突发货运需求。

三

地铁物流站点、线路、网络选取的方法及其应用

1.选取原则

（1）站点选取原则

对于城轨物流的站点选取，其核心原则主要包括节点覆盖、功能适配和安全性等三个方面[17]。首先，在节点覆盖方面，优先覆盖距离地铁站3公里范围内的物流节点，评估站点到货运节点的时间成本，生成可达性等值线图。其次，在功能适配方面，强化资源整合能力，对站点进行分级，根据等级配置设施。最后，在安全性方面，严格执行安检标准，并确保站点建筑规模与安全等级符合物流管理规定。

（2）线路选取原则

对于城轨物流的线路选择，其核心原则主要包括线路匹配、运输时效、技术可行等三个方面。首先，在线路匹配方面，结合城市货运的核心流向，优先选择与货运路径空间重叠率高的线路。其次，在运输时效方面，对比城轨运输与公路运输的门到门时间，评估节点响应时间，优先选择时效优势显著和接驳效率高的线路。最后，在技术可行方面，注重站点设施条件与线路的技术适配性，并考虑智能技术的应用潜力。

（3）网络选取原则

对于城轨物流的网络布局，其核心原则主要包括需求匹配和效率优先等两个方面[16]。在需求匹配方面，优先覆盖高货运需求区域，并注意与城市总体规划、物流专项规划深度协同。其次，在效率优先方面，利用城轨平峰时段富余运力，评估网络规模效益，强化城轨站点与机场、港口等枢纽的衔接，提升使用效率，降低单位运输成本。

2.选取方法及其在天津地铁物流中的应用

（1）站点选取

基于上述原则，城轨物流的站点选取需要聚焦物流需求与设施适配。具体从需求关联、功能衔接、改造可行性三个方面选取站点[17]。

首先，考虑需求关联的站点，测算空间距离，并动态评估需求匹配情况。一方面，优先选择与物流节点，如仓储园区、分拨中心等直线距离在1～3公里范围内的站点，且两者间具备便捷的接驳通道。另一方面，分析站点周边物流节点的货物类型与运输频次，优先选择与地铁货运能力适配的站点[5]。

图1 天津市轨道交通线网图

其次，考虑功能衔接的站点，判断换乘功能的兼容性，并注意转运的时效。一方面，优先选择换乘枢纽站点，便于货物在不同交通方式间转运。另一方面，评估站点与其他交通方式的运营时间匹配情况，优先选择与铁路货运列车、机场货运航班到港高峰时段重叠的站点。以天津地铁的站点选取为例，结合天津市轨道交通线网（如图1），天津站可衔接地铁2、3、9号线及津滨城际，实现“铁路－地铁－公路”多式联运，是优先选取的站点之一。

最后，考虑设施改造可行性，以“最小干预”为原则评估，评估站点货运设施适配性。一方面，优先选择站台、站厅存在闲置空间，且改造无需破坏客运核心设施。另一方面，评估货运流线与客运流线的物理隔离可能性，优先选择“客货流线无交叉”或“交叉时段无重叠”的站点[20]。以天津地铁的站点选取为例，天津站、滨海西站等枢纽站点空间开阔，可改造装卸区；文化中心站等客流密集站点需在非高峰时段利用边角空间设置临时货运区。

（2）线路选取

基于上述原则，城轨物流的线路选择需要结合货运特征与运营效率[18]。具体包括优先选择高重合度线路、重点考虑规划线路以及动态调整运营时间三个方面。

首先，优先选择高重合度线路，以空间耦合为核心筛选，分析货运路径与地铁线路的空间吻合度。一方面，通过识别城市货运的核心廊道，优先选择与这些廊道空间重叠度高的地铁线路。另一方面，统计线路沿线3公里范围内的物流园区、大型仓库、商业综合体数量，优先选择覆盖密度高的线路。以天津地铁的线路选择为例，滨海新区至中心城区的快递运输路径与地铁9号线高度重合，可优先纳入物流网络。

其次，重点考虑规划线路，以功能预留为导向，提前布局在建线路的物流功能。一方面，结合城市总体规划中的产业布局，提前评估规划线路对这些区域的覆盖潜力，同步预留货运功能空间。另一方面，关注规划线路与机场、铁路货场、港口等对外交通枢纽的衔接设计，优先选择具备“一站衔接多枢纽”条件的线路。以天津地铁的线路选择为例，Z2线建成后，可衔接顺丰天津电商产业园，形成“地铁+航空”货运通道。

最后，注重动态调整运营时段，以时效协同为核心，根据货运时间窗调整线路班次。一方面，分析城市货运的高峰特征，匹配地铁线路的非高峰时段，优先选择运力冗余明显的线路。另一方面，针对客运与货运可能产生交叉的线路，通过时段划分实现 “物理隔离”。以天津地铁的线路选择为例，地铁5、6、9号线在平峰时段（13:00～16:00）加密货运班次，提升运输效率。

（3）网络选取

基于上述原则，城轨物流网络布局可以构建成“核心枢纽层～区域节点层～末端配送层”三个层级的配送体系[19]，如图2所示。具体的网络选取需要结合网络覆盖模型进行优化求解，本小节将给出网络覆盖中需要考虑的主要原则和因素。

图2 城轨物流网络布局方式

首先，在核心枢纽层，地铁物流网络需要有锚定跨区域中转能力。一方面，优先锁定能衔接多种交通方式、承担大宗货物跨区域流转的综合枢纽。另一方面，重点看是否处于城市对外货运的“咽喉位置”，能否快速对接港口、铁路干线、机场等对外通道，同时自身具备足够的空间承载货物集散、临时存储和转运调度功能。以天津地铁物流的未来网络布局为例，可以选取天津港、滨海西站、天津站等综合交通枢纽周边地铁站点，如地铁9号线天津站、Z2线滨海西站，作为区域物流集散中心，承担跨区域货物中转功能。

其次，在区域节点层，需要聚焦地铁物流网络与当地产业与物流集群覆盖。一方面，瞄准物流园区、产业园区密集的区域，优先选择站点周边1～3公里内聚集3个以上大型物流企业或产业集群的线路。另一方面，考察区域内是否有稳定且规模化的货运需求，如电商仓储、制造业原材料运输等，同时站点需具备一定的装卸空间和接驳条件。以天津地铁的网络布局为例，可以在物流园区密集区域，如空港经济区、宁河物流园等设置地铁站点，作为区域配送中心，覆盖周边企业货运需求。

最后，在末端配送层，需要让地铁物流网络贴近居民消费与生活场景。一方面，以人口密度和商业活跃度为核心指标，优先选择居民区密集、商业网点集中的站点。另一方面，考虑站点是否有闲置空间设置智能柜或接驳区，且周边道路适合小型配送车辆通行。以天津地铁的网络布局为例，可以在商业区、居民区密集的地铁站点（如地铁5号线文化中心站、6号线红旗南路站）优先设置智能快递柜或接驳点，满足“最后一公里”配送需求。

四

结论

随着越来越多的城市开展地铁物流模式的探索，本研究开展了城市地铁物流网络的吻合度评价和选取方法研究，并以天津地铁物流为案例进行了剖析，得到了以下研究结论：

1.城市货运路径与地铁网络吻合度评价可围绕空间匹配、时间效率和需求对接三个层面衡量。空间匹配层面可以用路径重叠率和站点覆盖密度两个指标衡量；时间效率层面可以用配送时效提升率指标衡量；需求对接层面可以用货运需求覆盖率指标衡量。

2.明确了地铁物流站点、线路、网络的选取方法。站点选取可以从需求关联、功能衔接、改造可行性三个方面选取；线路选择包括优先选择高重合度线路、重点考虑规划线路以及动态调整运营时间三个方面；网络布局可以构建成“核心枢纽层—区域节点层—末端配送层”的多层级体系。

【基金项目：天津市交通运输科技项目城市轨道交通智慧物流新业态关键技术研究支持（项目编号2025-42）；中国铁路设计集团有限公司科研课题利用城市轨道交通开展物流关键技术研究（合同编号：2024A0215802）】

参考文献:

[1]许元鲜,董建军,等. 基于地铁的城市地下物流网络设计及货运性能研究[J].隧道建设(中英文), 2025,45(6): 1192-1201.

[2]任睿,胡万杰,董建军,等.轴辐式城市地铁-货运系统网络布局优化.系统仿真学报[J],2021,33(7):1699-1712.DOI:10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0196.

[3]唐鲁楠.基于线网的地铁物资配送模式优化研究[J].物流工程与管理,2025,47(3):27-30.

[4]杨建军,施莉,谭海蓉,等.基于扎根理论的地铁物流网络体系设计研究[J].供应链管理,2024,5(11):73-86.

[5]余淑均,冯秀清.基于地下物流系统的地铁网络节点重要度研究[J].物流工程与管理,2024,46(7):60-63,76.

[6]彭秀秀,刘翱,李儒博,等.考虑换线时间窗的地铁网络配送路径优化问题[J].物流科技,2024,47(21):24-28,38.DOI:10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.21.006.

[7]刘晓佳,何利军,施金斌,等.利用地铁进行城市物流配送的路径选择模型[J].集美大学学报(自然科学版),2024,29(4):336-343.DOI:10.19715/j.jmuzr.2024.04.06.

[8]刘金满,徐劲松.一种基于RDAP算法的物流网络资源匹配机制.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.同城地铁物流网络多目标分布鲁棒优化研究[J].计算机工程与应用,2024,60(21):297-307.

[10]刘晓红.基于地铁的城市物流配送网络设计优化研究[J].城市轨道交通研究,2024,27(8):364-365.

[11]王金捷, 杨朝现,魏朝富,等.基于空间一致性的土地利用总体规划实施评价——以重庆市荣昌区为例[J]. 江苏农业科学, 2017,45(16):286-290.

[12]姚新虎,娄新.公路货运站建设规模适应性评价方法[J]. 内蒙古公路与运输,2020,(6):55-58.

[13]李欣.城市物流服务时空间行为协调度分析——以郑州市主城区为例[J].地理与地理信息科学,2025,41(05):90-97.

[14]胡萌伟.盘活闲时运力资源 探索"地铁+速运"模式,天津地铁试点客流少时送快递[EB/OL]. (2024-04-10)[2024-10-10].https://www.tj.gov.cn/sy/tjxw/202404/t20240410_6595481.html.

[15]地铁不只是通勤选择:一窥其作为快递新渠道的潜力![EB/OL].(2025-01-01)[2024-10-10].https://www.xianjichina.com/special/detail_550593.html.

[16]张涛.基于城市地上、地下物流网络的协同配送优化研究[D].广西大学,2022.DOI:10.27034/d.cnki.ggxiu.2022.001747.

[17]聂闻聪,楚龙娟,向楠,等.城市轨道物流配送模式研究及节点选址优化[J].地下空间与工程学报,2023,19(S1):17-25.

[18]王京.基于轨道交通的城市物流运输可行性分析[J].中国航务周刊,2023,(25):70-72.

[19]杨晓源,甘蜜,满自鹏,等.疫情视角下的地铁物流模式探究——以成都市为例[J].物流技术,2022,41(11):7-13,17.

[20]华云,董建军,付光辉,等.城市地下物流网络节点选址影响因素的ISM分析[J].地下空间与工程学报,2018,14(S1):39-48.

———— 物流技术与应用融媒 ————

编辑、排版：王茜

本文内容源自

欢迎文末分享、点赞、在看！转载请联系后台。

广告宣传