管理城市货运电动化：基于空间分析的电池电动卡车配送需求研究

《International Journal of Digital Earth》：Managing urban freight electrification: spatial insights into battery electric truck delivery demand

电动卡车配送需求的时空分布及影响因素研究——以上海为例，基于2652辆电动卡车的高精度GPS轨迹数据，采用空间计量模型分析建成环境对配送需求的影响。研究表明：配送需求呈现显著午间高峰特征，充电设施密度仅在午间显著影响运营；BETs主动规避市中心拥堵，形成外围物流集聚。建议建立差异化通行政策、优化充电设施布局、制定分时段物流管理策略。

　　### 电池电动卡车（BETs）的时空配送模式研究：上海的案例分析

在当今城市物流体系日益复杂和环境压力持续上升的背景下，电池电动卡车（Battery Electric Trucks, BETs）作为一种环保型运输工具，正逐渐成为缓解城市货运对环境影响的重要手段。传统柴油卡车在城市配送中占据主导地位，但其高排放和高能耗问题对空气质量、碳排放和城市交通拥堵构成了严峻挑战。BETs以其优越的能源效率、较低的温室气体排放以及在密集城区的灵活操作能力，展现出替代传统货运方式的巨大潜力。本文通过分析上海市2652辆BETs的高分辨率GPS轨迹数据，探讨了城市建成环境如何影响BETs的配送需求，旨在为政策制定者提供科学依据，以优化城市物流系统，提高其效率与可持续性。

#### 1. 研究背景与意义

随着经济的快速发展和电子商务的兴起，城市货物运输量显著增加，导致能源消耗、空气污染和碳排放问题日益突出。特别是城市中心区域，由于人口密集、交通繁忙，传统货运方式的弊端更加明显。为了应对这一挑战，许多城市开始推广BETs的使用。BETs不仅有助于减少污染，还能在高密度城区中灵活操作，减少停车和装卸的难度。例如，上海、伦敦、阿姆斯特丹等城市通过提供政策支持，如不限行城市道路、优先通行权和充电设施等，显著提高了BETs的使用率。

然而，尽管BETs的环境效益和运营优势已经得到广泛认可，但关于其配送需求的深入研究仍然有限。现有的研究多集中于传统柴油卡车的宏观层面，缺乏对BETs在微观城市空间中的具体分析。此外，BETs的运营特性，如电池续航能力和充电需求，与普通乘用车存在显著差异，这也使得传统研究难以直接应用于BETs。因此，本研究采用高分辨率GPS轨迹数据和空间计量模型，从时空角度分析BETs的配送行为，旨在填补这一研究空白。

#### 2. 研究方法与数据来源

本研究聚焦于上海，利用2652辆BETs的GPS轨迹数据，分析其在不同时间段的配送需求。上海作为中国最大的城市之一，其物流网络高度发达，BETs的推广也较为迅速。研究中采用了多种空间分析方法，包括普通最小二乘法（OLS）、地理加权回归模型（GWRM）和空间杜宾模型（SDM），以评估不同城市建成环境因素对BETs配送需求的影响。这些方法能够有效捕捉空间异质性和空间依赖性，为理解BETs的配送模式提供更为全面的视角。

数据收集涵盖了BETs的负载/卸货点、电池状态、运行时间和地理位置等信息。通过对这些数据的统计分析，研究者能够识别出BETs在不同时间段和不同区域的运行规律。此外，研究还考虑了充电设施密度、货运相关土地利用类型和交通网络特征等变量，以探讨它们对BETs配送需求的具体影响。

#### 3. 研究发现与分析

研究结果显示，BETs的配送需求在不同时间段存在显著差异。具体而言，中午时段的配送需求达到高峰，这与城市商业活动的集中有关。同时，BETs的配送行为与特定的土地利用类型密切相关，如邮政服务、零售和餐饮业等。这些行业在城市中心区域的高密度分布，使得BETs在这些区域的配送需求尤为突出。

充电设施的密度对BETs的活动产生了重要影响，尤其是在中午时段。这表明，BETs的运营受到电池续航能力的限制，因此需要在城市中合理布局充电基础设施，以支持其高效的配送模式。此外，BETs在高峰时段倾向于避开市中心的拥堵区域，这为城市物流管理提供了新的思路，即通过建立零排放物流区和优化充电设施的分布，来提升BETs的使用效率。

研究还发现，BETs的配送需求具有显著的空间异质性。例如，在夜间，BETs的配送活动主要集中在餐饮业，这与餐饮业对食材供应的需求有关。而在早晨高峰时段，零售和批发行业的配送需求显著增加，显示出这些行业对BETs的依赖。此外，货运相关设施如物流园区和批发市场，其分布模式对BETs的配送行为具有重要影响，尤其是在中午和傍晚时段。

#### 4. 研究结论与政策建议

本研究的主要结论包括：BETs的配送需求受到城市建成环境的显著影响，特别是在中午和傍晚时段；BETs在高峰时段倾向于避开市中心，显示出对交通拥堵的敏感性；充电设施的密度对BETs的运营具有重要作用，特别是在中午时段；不同行业对BETs的需求存在显著差异，因此需要制定差异化的物流管理策略。

基于这些发现，研究提出了多项政策建议。首先，城市管理者应建立零排放物流区，以减少传统柴油卡车的使用，并提高BETs的运营效率。其次，充电设施的布局应更加合理，尤其是在高需求区域和物流园区附近，以支持BETs的长时间运营。第三，城市应制定时间-区域差异化的交通管理政策，如在高峰时段限制柴油卡车进入市中心，而在非高峰时段允许BETs自由通行。此外，BETs的配送时间应与不同行业的运营需求相匹配，例如，餐饮业应在夜间进行配送，而零售业则应集中在白天。

最后，研究强调了城市物流系统中多主体协作的重要性。政府、物流运营商和第三方平台应共同制定和实施有效的政策，以优化BETs的使用。例如，政府可以提供基础设施支持，物流运营商可以利用智能调度系统进行动态路线规划，而第三方平台则可以通过整合不同类型的物流需求，提高整体配送效率。

#### 5. 研究局限与未来展望

尽管本研究提供了有价值的见解，但仍存在一些局限性。首先，数据的局限性可能影响研究结果的准确性，例如，缺乏详细的停车信息和充电站特性数据。其次，研究主要关注了BETs的起点-终点行为，忽略了运输过程中的动态变化。第三，样本量相对有限，限制了研究结果的广泛适用性。最后，研究采用的二元空间权重矩阵可能无法完全反映复杂的距离衰减效应。

未来的研究应致力于解决这些问题，例如，通过引入更全面的数据集，包括详细的运输过程信息和实时交通数据，来提高研究的准确性。此外，可以采用更精细的空间权重矩阵，以更好地捕捉不同区域间的互动关系。这些改进将有助于更深入地理解BETs的配送模式，并为城市物流系统的优化提供更为科学的依据。

#### 6. 研究贡献与影响

本研究不仅为BETs的配送需求分析提供了新的方法论框架，还为城市物流管理政策的制定提供了实证支持。通过结合空间计量模型和高分辨率GPS数据，研究揭示了BETs在不同时间和空间中的运营特点，为政策制定者提供了重要的决策参考。此外，研究结果对于推动城市物流向更加高效和可持续的方向发展具有重要意义，尤其是在高密度城区中，BETs的使用可以显著减少污染，提高运输效率。

总体而言，本研究通过深入分析BETs的时空配送模式，为城市物流系统的优化提供了科学依据，同时也为未来研究指明了方向。通过不断改进数据收集方法和空间分析技术，未来的研究可以更全面地理解BETs的运营特点，并为城市物流政策的制定提供更为精准的建议。