评估支持城市整合中心的政策，同时考虑零售商的采纳情况

本文通过基于代理的模拟模型，评估支持政策对上海Wujiaochang商圈服装零售商UCCs采用的影响。研究发现，单独UCCs实施效果有限，最优政策组合包括运营补贴、交通管制和停车优惠，可分别减少21.19%和50.38%的运输距离和隐性物流成本。该模型为城市配送政策设计提供决策支持工具。

　　

姚雅慧|张荣|耶稣·冈萨雷斯-费利乌

上海同济大学城市交通研究所，201804，中国

摘要

城市物流集散中心（UCCs）作为解决城市配送挑战的有希望的方案已经出现，但其成功与否取决于政策支持和相关方的采纳。为了弥补现有研究的不足，本文评估了支持性政策以及相关方动态采纳UCCs的影响。本文开发了一个基于代理的仿真模型，以模拟零售商根据广义物流成本（GLCs）选择承运商的情况，以及承运商根据配送需求安排卡车运营的流程。研究评估了三类政策：运营补贴、交通法规和停车管理。以服务于上海五角场CBD服装零售商的UCC为例，利用多种来源的数据对模型中的代理进行了模拟。结果表明，单独实施UCCs的效果有限。运营补贴的影响最为显著，而交通和停车政策则提供了中等程度的效益。最优政策组合包括在整个补贴期间提供均匀分布的补贴、延迟交通限制的开始时间，以及为UCC卡车提供25%的停车费折扣。这一政策组合产生了协同效应，显著减少了车辆行驶里程（降低了21.19%）和隐性物流成本（降低了50.38%）。这些见解为有效的政策设计提供了依据，并为考虑实施UCCs的城市提供了有价值的决策支持工具。

引言

城市化是一个全球性的趋势。目前，城市地区居住着世界55%的人口（联合国人居署，2022年），并贡献了全球80%以上的GDP（世界银行，2023年）。预计到2050年，这两个比例将分别上升至68%和90%。居住生活、商业活动与城市配送之间的相互关联性表明，未来的货物运输量必然会增加。然而，当前的城市配送系统对环境、经济和社会产生了严重的负面影响，尤其是在中央商务区（CBDs）。CBD内的零售商面临着由于高开发密度和土地价格飞涨而导致的库存空间受限的问题。因此，他们需要更频繁、更小规模的货物运输（Cheah等人，2021年），这进一步加剧了卡车交通量和行驶距离，导致交通拥堵和空气污染。同时，关于卡车进入CBD的法规限制以及CBD内有限的卡车停车位（Ghizzawi等人，2024年）往往导致承运商违反规定或进行非法路边停车，从而产生罚款。这增加了物流成本，降低了配送效率，并引发了安全问题（Marcucci & Musso，2010年）。

为了解决这些问题，已经提出了多种解决方案，其中大多数措施旨在确保道路网络的畅通无阻并抑制货物运输的需求（Mepparambath等人，2023年）。最突出且最有前景的解决方案是建立城市物流集散中心（UCCs）或其他城市物流空间（ULS）作为集散或配送平台（Janjevic & Ndiaye，2017a；Meza-Peralta等人，2020年）。这些方案在欧洲非常受欢迎，已有超过100个应用案例（Allen等人，2012年；Meza-Peralta等人，2020年），并且正在世界其他地区得到应用。例如，中国的“十四五”现代物流发展规划促进了UCCs的建设。尽管UCCs在运营类型、公众参与程度和融资方式等方面可能存在差异（Giampoldaki等人，2023年），但它们通常具有靠近服务区域的特性，在该区域内集中配送货物，并提供各种增值服务（Browne等人，2005年）。通过集中配送，UCCs可以使用更小规模、环保且载货效率高的车辆沿着高效合理的路线运输货物，从而减轻负面外部性。UCCs的有效性已在世界各地的许多城市得到验证（Campbell等人，2010年；Paddeu，2018年）。例如，英国的布里斯托尔-巴斯货运集散中心被评估为减少了74%的配送量和75.5%的重型货车出行次数（Paddeu，2018年）。

尽管实施UCCs具有潜在的好处，但只有少数UCCs实现了长期稳定运行（Van Heeswijk, Larsen, & Larsen，2019年）。UCCs失败的原因包括：i) 财务不可持续性，这通常被认为是主要因素（Dreischerf & Buijs，2022年），其根源在于难以获得足够的需求以确保UCCs的费用能够覆盖运营成本（Katsela & P?lsson，2021年；Nimtrakool等人，2018年）。一方面，关键相关方往往不愿意为额外的转运支付费用（Isa等人，2021年）；另一方面，政府补贴通常仅限于初始运营阶段（Nourinejad & Rooda，2022年）。ii) 新合同和工作流程的建立耗时较长，因为采用UCCs需要建立新的系统（Isa等人，2021年），这一耗时的过程可能会阻碍相关方参与短期UCCs试验（Nordt?mme等人，2015年）。iii) 承运商失去控制权，因为UCCs的实施要求承运商放弃对配送过程的掌控（Holguín-Veras & Sánchez-Díaz，2016年），这减少了他们与客户的沟通时间，并使他们失去了利用卡车进行品牌推广的机会。

因此，相关方可能会出于行政强制或服务吸引而最初采用UCCs作为运输方式。然而，随着补贴的逐渐减少或突然停止，以及其他支持性政策的缺失，一些相关方会因成本、效率和便利性的考虑而停止使用UCCs，转而选择其他运输方式（Akgün等人，2024年）。低参与率可能导致UCCs运营的终止（Katsela & P?lsson，2021年）。为了解决这个问题并支持UCCs的发展，可以采取两种主要行动：市场行动（侧重于成本降低和定价），但在当前环境下这些行动受到竞争需求的限制；以及政策行动，当市场力量不足时，政策行动可以提供关键的支持。

为了使管理者能够就UCCs的实施和支持性政策做出明智的决策，提供对潜在结果的全面理解至关重要。虽然现有研究展示了基于代理的仿真在事前评估城市物流政策方面的价值，但这些研究缺乏对UCCs支持性政策的全面、可参数化和可扩展的分析，也无法阐明不同政策组合之间的协同效应或约束。此外，大多数研究假设相关方会永久使用UCCs，忽略了他们根据物流成本和政策变化而产生的动态采纳行为（例如加入或退出）。解决这些不足对于理解UCCs运营中的政策影响和相关方动态至关重要。

本文开发了一个基于代理的仿真模型，以可参数化和可扩展的方式评估支持性政策对UCCs运营的影响，同时考虑了零售商基于广义物流成本（GLCs）的动态采纳行为，这些成本包括显性成本和由于配送延迟造成的隐性成本（如利润损失）。以服务于上海五角场CBD服装店的假设UCC为例进行了研究。选择这个案例的原因是五角场CBD具有大量的客运和货运流量，表明有强烈的需求改善城市配送环境（Zhang，2017年）。因此，该地区很可能是最早实施UCCs解决方案的CBD之一。本文提出的仿真模型确定了能够促进UCCs在该地区稳定高效运营的最优政策组合。

本文的其余部分组织如下：第2节进行文献综述。第3节详细介绍了基于代理的仿真方法。第4节概述了案例研究和仿真设置。第5节展示并讨论了仿真结果。第6节包括结论和未来研究方向。

文献综述

城市物流集散中心（UCCs）的概念是为了减轻与城市配送系统相关的负面外部性而提出的。因此，关于UCCs的研究主要集中在对其实施效果的分析上，这些分析可以分为事后和事前评估（Mepparambath等人，2021年）。

方法论

本文提出的方法是一种基于代理的仿真方法，用于事前评估实施UCCs的各种支持性政策。本文重点研究服务于CBD内特定类型零售商的UCC。仿真模型包括多个代理，如零售商、承运商、卡车和管理员，其中UCCs是承运商的一个子集。图1展示了这些代理之间的互动。

管理员（或政策制定者）负责实施城市

案例研究

本文以上海的五角场作为研究案例。它是上海29个市级CBD和9个城市次中心之一。该UCC服务于五角场专门从事服装、鞋类和包袋销售的零售商。虽然UCC本身是虚构的，但仿真模型中使用的是基于实际基础设施的城市配送道路网络。此外，模型中的代理是根据实证数据生成的，以确保输入数据能够准确反映

两种基准情景的比较

BS1和BS2之间的比较分析可以提供有关通过实施UCCs在城市配送系统中可取得的改进的宝贵见解，即使没有支持性政策也是如此。表5展示了最终年份两种基准情景的评估指标，强调了BS2中的显著改进。

所有指标都显示出显著的提升。TTV减少了5.56%，表明将多个配送集中在一个

结论

鉴于UCCs解决方案在减轻城市配送系统负面外部性方面的关键作用，以及UCCs在维持长期稳定性方面面临的持续发展挑战，本文提出了一个基于代理的仿真模型。该仿真旨在评估在不同支持性政策情景下UCCs的运营表现。模型假设零售商根据GLCs选择承运商，而承运商根据需求安排车辆运营计划

CRediT作者贡献声明

姚雅慧：概念化、方法论、软件开发、验证、形式化分析、调查、初稿撰写、审阅与编辑、可视化。张荣：概念化、方法论、形式化分析、初稿撰写、监督、项目管理、资金筹集。耶稣·冈萨雷斯-费利乌：概念化、方法论、形式化分析、调查、初稿撰写、审阅与编辑。

利益冲突声明

作者声明以下可能的财务利益/个人关系可能被视为潜在的利益冲突：张荣报告称获得了中华人民共和国科技部的财政支持。如果有其他作者，他们声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

作者感谢中国高端外国专家招聘计划（G2022133042L）的财政支持。