智能快递柜选址的优化实证研究——以YSL 社区为例

张西莎，石立红

（衡阳技师学院，湖南 衡阳 421101）

目前，在衡阳地区，智能快递柜已经遍布市区，在衡阳的五大区中智能快递柜的覆盖率已经达到了93%，快递柜数量和覆盖面积与日俱增，但同时，也出现了许多问题，如体积有限、数量少、距离过远、不会操作、信息不及时等等，这些问题能否有效解决，极大地影响着衡阳地区快递末端派送效率及用户体验。

1 YSL 社区智能快递柜运行现状分析

为了进一步的研究智能快递柜尤其是在衡阳地区运营情况，本文选取衡阳市蒸湘区作为主要研究区域，通过百度地图的甄选、个别大型社区的实地调研后，最终选定衡阳YSL 社区作为研究对象，针对YSL 社区进行市场调研时我们发现，该社区智能快递柜在运营商在铺设方面仍存在以下两个方面的问题：

1.1 智能快递柜铺设与偏门和无人问津的地方，与用户的路线不在一起

YSL 小区内智能快递柜的铺设虽然节约了铺设成本，但其位置未与用户的出行路线连在一起，使得用户在使用智能快递柜时需要绕路前往快递柜取件，易产生抵触情绪，降低用户服务满意度。

1.2 铺设的数量问题

图1 社区住户出行路径

YSL 社区对智能快递柜的铺设时没有考虑快递业务的迅速发展，YSL 社区内各智能快递柜的数量不尽相同，有些地方的智能快递柜无法满足用户对其的需求，反映出智能快递柜在铺设时没有充分考虑用户需求量的问题。

2 基于YSL 的丰巢快递柜选址的优化实证

考虑YSL 社区住户的出行路径、各公寓楼的快递量两个因素，在调查过程中合理确定了YSL 社区智能快递柜的初步布局选址优化的要求。YSL 社区住户主要在大门出入口、广场和住户楼下等不同区域活动。社区大门主要是南门、北门和西门，广场为社区中心广场和南门入口广场。总体来看，根据出行区域进行规划，住户在社区内的出行路径大致如下（见图1）：

2.1 基本参数

在布局选址时，需对社区快递业务量、社区公寓分布等数据进行大量的计算对比，才能做出正确的分析和判断。因此，必须掌握布局选址所需的各种信息。

（1）快递业务信息：快递门店派送至社区的快递量，社区送货上门的快递量，智能快递柜储存的快递量。

（2）社区分布信息：社区面积和大门位置，社区内的公寓分布及可活动区域，社区住户主要活动区域和出行路径。

通过对YSL 社区住户和住户公寓的调研统计，确定各公寓楼日均快递量，借用百度地图测距工具确定各个需求点的坐标，进行合理的取整。

2.2 快递柜选址的备选方案

通过商圈理论及相关便利店等商业设施的选址成果得出，商业设施及商圈的辖射形状一般为圆形，辐射半径在一线城市大约在300-500 米左右，二线、三线及以下城市大约在800 米；本文将智能快递柜的合理福射半径定为150 米。

现YSL 社区快递总需求量约为1551 件/天，由此确定YSL 社区快递需求量按1600 件/天设计；从地理面积和服务半径两个要素出发，需至少添置4 台快递柜，且储存量要求达到400 件/台。因此，本文就在极限满足需求的情况下再增加1、2、3 台智能快递柜得到四个假设方案进行分析。四个快递自提柜建设假设方案如表1：

表1 假设方案

现分别对方案1、方案2、方案3 和方案4 使用集合覆盖模型进行选址。

（1）建立集合覆盖模型

式中：43 表示有43 个需求点或43 个快递自提拒候选点；Cj表示第j 个智能快递柜的容量；35 表示每个单元的需求量；ai表示需求点i 的横坐标；bi表示需求点i 的纵坐标；xj表示候选点j 的横坐标；yj表示j 的候选点纵坐标；150 表示智能快递柜的服务半径。

（2）LINGO 程序

由上可知，由于需求点的数量过多，计算过程相对复杂，因此，本文拟通过LINGO 软件对其进行求解运算，得出准确的快递柜投放数量和选址点。

图2 层次分析结构模型

表2 方案排序表

2.3 快递柜备选方案的优化

在对YSL 社区43 个需求点运用集合覆盖模型进行优化后，得出四个备选方案。现从影响选址的四个要素（建设成本、派送效率、用户满意、交通条件）出发，拟运用AHP（层次分析法）对四个备选方案进行综合评价，以获取YSL 社区智能快递柜选址的最优方案。

（1）建立层次分析结构模型，详见图2。

（2）计算各要素之间的相对重要度

a.影响智能快递柜选址的四个最表层的因素是建设成本、派送效率、用户满意度和交通条件，建立目标层判断矩阵，用MATLAB 计算特征根与相应的特征向量。

b.构建准则层判断矩阵

建立建设成本、建设成本、派送效率、用户满意度和交通条件四个判断矩阵，并建立用户满意度分析矩阵。

c.通过综合重要度计算，获得备选方案排序，做出决策

计算出各判断矩阵的权重向量及最大特征值，进行相容性检验后，得到各选址方案的总排序，详见表2。

由总排序结果可以看出，方案 P1，P2，P3，P4的权重分别为 0.119408，0.212264，0.370206，0.300792。因此，四个备选方案的评分结果中，方案3 为最优选址方案。

3 结束语

（1）通过对YSL 社区在铺设位置及数量进行现状分析，结合选址的影响因素，运用定量与定性相结合的方法，运用集合覆盖模型建模，求解出可选方案，初步确定设备投放的数量和地点。

（2）运用层次分析法，对四个备选方案进行分析建模，再利用MATLAB 软件求出各方案的权重排名，得出社区丰巢快递柜在理论上的最佳投放选址方案。

（3）以衡阳市YSL 社区为实证研究对象，当YSL 社区设置6 个智能快递柜时，快递柜的日均服务容量平均为267 件，建议分布在YSL 社区主干道和大门入口处，能更好地提升快递柜服务质量，满足YSL 社区居民生活需求。