![[09127409082]](https://barast.com/wp-content/uploads/2021/01/newlogo.png){kind=small}
کمیسازی تفکیکپذیری حمل و نقل بار شهری مرتبط با رفتار چند گشتی کامیون
تفکیک جابجایی بار، پدیدهای مانند تفکیک اجتماعی مسکونی، جنبهای حیاتی از مناظر شهری است که بر زیستپذیری و پایداری شهرها تأثیر میگذارد. با این حال، در درک پیچیدگی ذاتی تفکیک جابجایی بار، به ویژه در مورد رفتارهای کامیون در سطح خرد، نقص وجود دارد. در این مطالعه، ما با استفاده از دادههای GPS کامیون در مقیاس بزرگ در شهرهای چین، رویکرد جدیدی را برای ارزیابی میزان تفکیک جابجایی بار در شهرها توسعه میدهیم. این تجزیه و تحلیل نشان دهنده وجود تفکیک جابجایی بار در شهرها است، جایی که گروههای خاصی از کامیونها به مناطق با تقاضای بالا خدمت میکنند، در حالی که گروه دیگری از کامیونها به مناطق با تقاضای کم خدمت میکنند. فضاهای فعالیت گروههای کامیون مجزا تا حد زیادی غیر همپوشانی یا تفکیک شده هستند. برای کشف همبستگی بین تفکیک جابجایی و الگوهای عملیاتی کامیون، دو معیار را برای توصیف رفتار چند گشت کامیون معرفی میکنیم که بر پیشبینیپذیری الگوی گشت و قابلیت کشف فعالیت تمرکز دارند. با استفاده از دادههای نقطه مورد علاقه بار (POI)، تأثیر ساختارهای اقتصادی محلی و ترکیبات صنعتی بر تفکیک جابجایی در شهرها را بیشتر آشکار میکنیم. این یافتهها درک ما از پویایی سیستمهای حمل و نقل شهری را غنیتر میکند و پیامدهایی برای بهبود کارایی لجستیک و تقویت توسعه پایدار شهر ارائه میدهد.
مقدمه
حمل و نقل بار با تسهیل جابجایی کالاها برای رفع نیازهای ساکنان و مشاغل، برای پشتیبانی از عملکرد شهرها بسیار مهم است (کین و همکاران، ۲۰۱۷). مشابه جداسازی مسکونی (مورو و همکاران، ۲۰۲۱؛ نیلفروشان و همکاران، ۲۰۲۳)، که در آن گروههای اجتماعی یا قومی مختلف در محلههای خاص از هم جدا شدهاند، شواهد فزایندهای وجود دارد که نشان میدهد فعالیتهای کامیونها در مناطق شهری نیز الگوهای فضایی جداسازی را نشان میدهند (یانگ و همکاران، ۲۰۲۳c). این پدیده که به عنوان جداسازی تحرک بار تعریف میشود، با فضاهای فعالیت غیر همپوشانی گروههای مختلف کامیونها در مناطق شهری مشخص میشود. فضاهای فعالیت (کاگنی و همکاران، ۲۰۲۰) به مناطق جغرافیایی اشاره دارد که کامیونها برای انجام وظایف حمل و نقل خود در آن فعالیت میکنند. از دیدگاه لجستیکی، کامیونها معمولاً برای به حداکثر رساندن کارایی از نظر زمان سفر، مصرف سوخت و هزینههای کلی لجستیک بهینه میشوند. این بهینهسازی میتواند منجر به تمرکز فعالیتهای کامیونها در مناطق جغرافیایی خاصی شود که از نظر اقتصادی برای آنها مناسبتر است. گروههای مختلف کامیونها (مانند نوع کالای حملشده یا نیازهای لجستیکی) ممکن است عمدتاً در مناطق بهینه خود فعالیت کنند و فضاهای فعالیتی غیر همپوشانی ایجاد کنند، یعنی تفکیک حملونقل. از دیدگاه لجستیکی، تمرکز انواع خاصی از فعالیتهای حملونقل برای بهینهسازی کارایی و سادهسازی زنجیرههای تأمین منطقی است. با این حال، تفکیک حملونقل بار زمانی مشکلساز میشود که منجر به توزیع ناعادلانه بارهای زیستمحیطی، مانند افزایش آلودگی یا سر و صدا، شود و به طور نامتناسبی بر جوامع حاشیهنشین تأثیر بگذارد. همچنین میتواند با محدود کردن دسترسی به کالاها و خدمات برای جمعیتهای خاص، نابرابریهای اجتماعی و اقتصادی را تشدید کند. درک تفکیک حملونقل بار میتواند به سیاستگذاران کمک کند تا استراتژیهایی را برای ارتقای توسعه عادلانه و پایدار شهر تدوین کنند.
تفکیک تحرک کامیونها نمود مستقیمی از بهینهسازی لجستیک است، اما مهمتر از آن، مستلزم برنامهریزی عملکردی شهری در سطح بالا است. برای مقررات منطقهبندی در یک شهر، برنامهریزان شهری به طور استراتژیک زمین را برای کاربردهای صنعتی، تجاری، مسکونی و تفریحی اختصاص میدهند. این تصمیمات، سازماندهی فضایی شهر و در نتیجه، الگوهای حرکتی کامیونها را شکل میدهد. به عنوان مثال، مناطق صنعتی اغلب در مناطقی واقع شدهاند که از طریق مسیرهای اصلی حمل و نقل قابل دسترسی هستند اما از محلههای مسکونی جدا شدهاند تا تأثیر سر و صدا، آلودگی و ترافیک سنگین بر ساکنان به حداقل برسد (Weisbrod & Goldberg, 2023). این تفکیک تضمین میکند که کامیونها در درجه اول در مناطق صنعتی و تجاری فعالیت میکنند و فضاهای فعالیت متمایزی ایجاد میکنند که به ندرت با فضاهای فعالیت مناطق مسکونی همپوشانی دارند. درک تفکیک تحرک کامیونهای منفرد میتواند یک دیدگاه از پایین به بالا ارائه دهد که مکمل رویکردهای سنتی برنامهریزی شهری است (Bertolini et al., 2008).
در طول دهههای گذشته، تحقیقات موجود (Boarnet و همکاران، ۲۰۱۷؛ de Oliveira و همکاران، ۲۰۲۱؛ Diana و همکاران، ۲۰۲۰؛ Duan و همکاران، ۲۰۲۰؛ Gardrat، ۲۰۲۱؛ Giuliano و همکاران، ۲۰۱۸؛ Holguin-Veras و همکاران، ۲۰۲۱؛ Pani و همکاران، ۲۰۱۹؛ Tsekeris، ۲۰۲۲) کاوشهای مفید بسیاری را در مورد الگوهای حرکت کامیونها در شهرها انجام دادهاند. دادههای بررسی بار معمولاً برای ثبت حرکات کامیونها در محیطهای شهری در تحقیقات اولیه استفاده میشدند (Pan، ۲۰۰۶؛ Schank و همکاران، ۲۰۰۸). با این حال، مقدار دادههای بررسی اغلب محدود بود و برای تجزیه و تحلیل الگوهای مکانی گستردهتر فعالیتهای حمل بار کامیون کافی نبود. با ظهور فناوری کلان داده، دادههای تحرک کامیونها در مقیاس بزرگ، از جمله دادههای GPS، در دسترس قرار گرفتهاند و اطلاعات دقیقتری در مورد حرکات کامیونها ارائه میدهند. با بهرهگیری از مجموعه دادههای گسترده، مطالعات قبلی طیف گستردهای از الگوهای فضایی فعالیتهای حمل بار در شهرها را در مقیاسهای مختلف، از جمله سطح مکان (Demissie & Kattan, 2022; Zanjani et al., 2015)، سطح جامعه (Choudhry & Qian, 2024; Yang et al., 2023b)، سطح شبکه (Camargo et al., 2017; Jia et al., 2023; Lin et al., 2023; Yang et al., 2024) و سطح منطقه (Lv et al., 2024; Yang et al., 2023c) تأیید کردهاند. این مطالعات تجربی درک ما از الگوهای تحرک جمعی کامیونها در داخل شهرها را بهبود بخشیده است. با این حال، این تحقیق فاقد بینش در مورد تفکیک تحرک بار، به ویژه از نظر رفتارهای فردی کامیونها است.
مفهوم تفکیک تحرک بار فراتر از مشاهده ساده فعالیتهای کامیونها است که در مناطق عملیاتی متمایز یا بین مکانهای درون مناطق شهری متمرکز شدهاند؛ همچنین شامل رفتارهای کامیونهای منفرد در فضاهای فعالیت تفکیکشدهشان برای برآوردن نیازهای متنوع حملونقل میشود. رفتار هر کامیون با ملاحظات عملیاتی خاصی مانند نوع کالای حملشده، الگوهای تقاضای محلی و محدودیتهای لجستیکی شکل میگیرد (هولگین-وراس و همکاران، 2020). کامیونهایی با پروفایلهای عملیاتی مشابه، تمایل دارند مسیرها و برنامههای مشابهی را برای دستیابی به بهرهوری اقتصادی بهینه کنند. این امر منجر به ایجاد فضاهای فعالیت متمایز و تفکیکشدهای میشود که در آنها انواع خاصی از کامیونها فعالتر هستند. محققان با تمرکز بر الگوهای رفتاری سطح خرد کامیونهای منفرد در فضاهای فعالیت تفکیکشدهشان، میتوانند بینشهایی در مورد چگونگی تصمیمگیریهای لجستیکی در پاسخ به شرایط محلی و تقاضاهای عملیاتی به دست آورند. درک این رفتارها امکان تجزیه و تحلیل دقیقتری از پویایی حملونقل شهری را فراتر از توزیعهای مکانی صرف فراهم میکند.
فعالیتهای کامیونها در یک شهر معمولاً به صورت تور سازماندهی میشوند که شامل حرکت از یک مکان پایه، سرویسدهی به چندین مکان میانی و سپس بازگشت به پایگاه است (نادی و همکاران، 2020). الگوهای مختلف تور کامیونها نشاندهنده تصمیمات لجستیکی (یعنی مسیرها و برنامهها) هنگام انجام تحویل و دریافت محمولهها در سراسر شهر است. مطالعات قبلی (Sakai و همکاران، ۲۰۱۷؛ Torkjazi و همکاران، ۲۰۱۸؛ You و Ritchie، ۲۰۱۹) از مجموعه دادههای چند منبعی برای بررسی جنبههای مختلف رفتارهای گشت کامیونهای انفرادی، از جمله پویایی مکانی و زمانی (Ma و همکاران، ۲۰۱۶؛ Sakai و همکاران، ۲۰۱۷)، انتخاب مسیر (Nadi و همکاران، ۲۰۲۰؛ You و Ritchie، ۲۰۱۸)، کارایی عملیاتی (Sanchez-Diaz و همکاران، ۲۰۲۰؛ Zolfagharinia و Haughton، ۲۰۱۷) و اثرات زیستمحیطی (Gan و همکاران، ۲۰۱۸؛ Simonia و همکاران، ۲۰۲۰؛ Zhi و همکاران، ۲۰۲۴) استفاده کردهاند. این مطالعات درک ما از سازماندهی مکانی گشتهای کامیونی در شهرها را افزایش دادهاند. با این حال، اینکه چگونه رفتارهای ناهمگن مکانی کامیونها به تفکیک تحرک کمک میکند و تأثیر اساسی چشمانداز صنعتی در یک شهر هنوز ناشناخته مانده است.
برای پرداختن به شکافهای تحقیقاتی، این مطالعه بر درک تفکیک حمل و نقل بار شهری و رفتارهای مرتبط با چند تور کامیونها با استفاده از دادههای GPS کامیون در مقیاس بزرگ تمرکز دارد. ما با استخراج اطلاعات دقیق چند تور برای هر کامیون در طول بازه زمانی مجموعه دادهها و نقشهبرداری از توزیع تقاضای بار در مناطق مختلف شهری شروع میکنیم. هدف اول ما اندازهگیری تفکیک حمل و نقل بار شهری از طریق دو بعد کلیدی است: خودهمبستگی مکانی تقاضای بار و سازماندهی سلسله مراتبی جریان کامیونها بین این مناطق. این تجزیه و تحلیل درک چگونگی تفکیک مکانی فضاهای فعالیت کامیونها در شهرها را فراهم میکند. بر این اساس، ما دو معیار را برای تجزیه و تحلیل رفتارهای چند تور کامیون معرفی میکنیم که بر پیشبینیپذیری الگوی تور و قابلیت کشف فعالیت تمرکز دارند. با بررسی ناهمگونی این رفتارها در مناطق مختلف شهر، هدف دوم ما کشف همبستگیهای اساسی بین تفکیک حمل و نقل بار و الگوهای عملیاتی کامیون است. علاوه بر این، ما دستههای صنعتی را برای بررسی چگونگی نقش فعالیتهای حمل و نقل کامیونهای خاص صنعت در تفکیک حمل و نقل بار ادغام میکنیم. این رویکرد نه تنها الگوهای مکانی و تفکیک در حمل و نقل بار را برجسته میکند، بلکه تأثیر صنایع مختلف را بر این الگوها آشکار میکند. در نهایت، پیامدهای سیاستی برای بهبود کارایی سیستمهای حمل و نقل و تقویت توسعه پایدار شهر ارائه شده است.
سهم مطالعه ما در ادبیات سهگانه است. (1) ما یک رویکرد جدید برای ارزیابی میزان تفکیک جابجایی بار در محیطهای شهری معرفی میکنیم که دیدگاه جدیدی در مورد چگونگی توزیع فضایی و تفکیک فضاهای فعالیت کامیونها ارائه میدهد. (2) ما ناهمگونی رفتارهای چند تور کامیون را تجزیه و تحلیل میکنیم و نشان میدهیم که چگونه تغییرات در الگوهای تور و انتخابهای عملیاتی با تفکیک جابجایی بار مشاهده شده مرتبط است. این تجزیه و تحلیل بینشهایی را در مورد رفتارهای سطح خرد که الگوهای تفکیک گستردهتری را ایجاد میکنند، ارائه میدهد. (3) ما تأثیر دستههای صنعتی بر فعالیتهای حمل و نقل کامیونی را بررسی میکنیم و نشان میدهیم که چگونه صنایع مختلف تفکیک جابجایی بار را شکل میدهند و در آن نقش دارند. یافتهها رابطه بین بخشهای اقتصادی و عملیات لجستیکی در شهرها را روشن میکنند.
ادامه این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است: بخش 2 به بررسی ادبیات موضوع میپردازد. بخش 3 جمعآوری و جزئیات مجموعه دادهها و روششناسی را ارائه میدهد. بخش 4 به تجزیه و تحلیل روابط پیچیده بین تفکیک جابجایی بار، رفتار چند تور کامیون و ترجیحات صنعت میپردازد. 5 بحث، 6 نتیجهگیری، در پایان، بحث و نتیجهگیری ارائه میشود.(منبع).