城市货运是满足城市社会经济发展需求的物流活动,对保证城市生产、生活得以正常运行具有重要作用。近些年,随着电子商务的兴起和满足物流管理中降低库存、提高顾客服务水平的需要,城市货运组织出现多品种、少批量、多批次的JIT配送和直接配送、家庭配送等发展趋势。城市货运需求变化导致城市道路货运车辆大大增加,加剧了城市交通拥挤和环境污染。因此,对城市货运进行科学、合理的规划成为迫在眉睫的举措。城市货运流量及流向的研究和预测是城市货运规划的前提和基础。但目前有关城市货运需求预测的研究多倾向于城市货运需求总量及流向的预测,缺乏针对城市货运需求的空间结构和分布特征方面的研究。并且,在城市货运流向预测方面,多为基于现状货物流向比例得到规划年度的货物流向的定性分析,缺乏定量分析。在城市货运中,流量和流向可以通过城市货运OD矩阵进行表征。所以城市货运OD矩阵的分析和预测是否准确,决定着城市货运规划是否科学、合理,也是制定各项决策及城市货运站场布局的关键。本文主要研究工作如下:首先对城市货运需求产生机理进行研究,并结合客运交通需求的特点,对城市货运交通需求特征进行了对比分析,为后续建模做准备。由于城市货运交通特征不同于城市客运交通特征,本文提出了城市货运交通小区的概念和划分原则,并通过模糊聚类分析的方法,利用MATLAB编程,实现对城市货运交通小区的科学划分。然后基于“四阶段法”的货运需求预测模型,对城市货运OD分布矩阵进行预测。通过对货运量预测方法的优缺点对比分析,本文选择灰色预测法,建立城市货运灰色预测模型,借助MATLAB编程对城市货运生成总量进行了预测。而后对产业结构测度和单位GDP货运生成量进行回归分析,建立基于产业结构测度的货运交通小区发生预测模型,利用规划年的经济发展数据,进而对城市货运交通小区发生量进行预测;通过对引力模型的研究,根据城市货运特性对引力模型进行改进,提出城市货运交通小区吸引度这一概念,建立城市货运交通小区吸引预测模型。最后,对传统的双约束重力模型通过引进调整系数进行改进,建立城市货运双约束重力分布模型,并以兰州市为例,通过MATLAB软件编程对兰州市城市货运OD矩阵进行预测,通过验证,改进的双约束重力模型预测误差小于传统的双约束重力模型预测误差,体现了模型的优越性。