翦象慧 黃友森 鄧子云 湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術(shù)學(xué)院 410131

基于GIS的物流運(yùn)輸系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

翦象慧 黃友森 鄧子云 湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術(shù)學(xué)院 410131

引言

物流是指物品從供應(yīng)地到接收地之間的實(shí)體流動。它包括運(yùn)輸、庫存、倉庫、搬運(yùn)、包裝、信息等物流活動。其中，運(yùn)輸能實(shí)現(xiàn)物品在空間上的轉(zhuǎn)移或時(shí)間上的轉(zhuǎn)移，創(chuàng)造物品的“空間效用”和“時(shí)間效用”。所以說，運(yùn)輸雖然不產(chǎn)生新的物質(zhì)產(chǎn)品，但卻是物流過程中最主要的增值活動。

現(xiàn)代物流管理是指將運(yùn)輸、庫存、倉庫、搬運(yùn)、包裝、信息等物流活動綜合起來的一種新型的集成式管理。為實(shí)現(xiàn)物流行業(yè)的最終目的，我們需要用先進(jìn)的組織方式和管理技術(shù)，通過降低流通費(fèi)用，縮短流通時(shí)間，可以整合企業(yè)價(jià)值鏈、延伸企業(yè)的控制能力，加快企業(yè)資金周轉(zhuǎn)，從而成為企業(yè)“第三利潤源”。

一個(gè)與數(shù)字化經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的現(xiàn)代化物流運(yùn)輸系統(tǒng)涉及多方面的因素，如運(yùn)輸路徑的優(yōu)化道路的規(guī)劃、運(yùn)輸車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)度、運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量的提升等，這些因素都與地理信息密切相關(guān)。

把地理信息系統(tǒng)（G I S）技術(shù)融入到物流運(yùn)輸?shù)倪^程中，就可以更容易地處理物流運(yùn)輸中的各個(gè)環(huán)節(jié)，并對其中涉及地理信息的，諸如運(yùn)輸車輛的調(diào)度和運(yùn)輸路線的選擇，有助于在物流運(yùn)輸活動中有效地利用現(xiàn)有資源，降低消耗，提高效率。在物流運(yùn)輸管理中，合理選擇運(yùn)輸路線是有效控制物流成本的關(guān)鍵。

1 物流運(yùn)輸系統(tǒng)中GIS的主要功能

物流運(yùn)輸系統(tǒng)中的GIS的主要功能如下:

1)通過客戶提供的詳細(xì)地址，確定客戶的地理位置。

2)顯示客戶的地理位置，用不同的符號表示不同類型的客戶。

3)通過GIS的查詢功能或在地圖上點(diǎn)擊客戶符號，顯示此客戶符號的屬性信息，并可以編輯屬性。

4)在地圖上查詢客戶的位置以及客戶周圍的環(huán)境，以發(fā)現(xiàn)潛在客戶。

5)通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用GIS，以圖形的方式顯示業(yè)務(wù)系統(tǒng)的各種相關(guān)操作結(jié)果的數(shù)值信息。

6)通過基于GIS的查詢、地圖表現(xiàn)的輔助決策，實(shí)現(xiàn)對車輛的調(diào)度、路線的合理編輯和客戶運(yùn)輸排序。

7) 基于GIS的運(yùn)輸調(diào)度和路線規(guī)劃

根據(jù)用戶需求、司機(jī)和車輛情況以及道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)， 利用GIS的網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)、車輛調(diào)度和路線規(guī)劃模型生成調(diào)度方案，制定運(yùn)輸計(jì)劃。

2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)基于GIS的應(yīng)用系統(tǒng)， 可采用面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)模型和基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成。物流運(yùn)輸系統(tǒng)對空間屬性數(shù)據(jù)庫的需求決定了空間屬性數(shù)據(jù)的內(nèi)容。對于此系統(tǒng)而言，道路網(wǎng)絡(luò)是其最重要組成部分，其次是運(yùn)輸?shù)刂沸畔?，必須包含與車輛行駛相關(guān)的各類標(biāo)志， 稱為交通標(biāo)志信息。

2.1 道路網(wǎng)絡(luò)

道路網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)運(yùn)輸所需空間數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)， 同時(shí)也是許多算法如:最短路算法、優(yōu)化路徑算法、地圖匹配算法的數(shù)據(jù)來源。尤其是將這些算法作用于電子地圖時(shí)，道路網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)顯得更加重要。道路網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)內(nèi)容:道路網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容設(shè)計(jì)和道路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

道路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容主要包含道路的物理屬性及其他相關(guān)性質(zhì)等， 物理屬性如道路、橋梁等。其他相關(guān)性質(zhì)包括道路等級、速度限制、通行車輛種類以及為了完成自動物流運(yùn)輸車輛調(diào)度優(yōu)化路徑設(shè)計(jì)，道路網(wǎng)絡(luò)必須包含道路的行駛屬性，如單行道/雙行道、道路等級、禁止左轉(zhuǎn)彎等信息。

道路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是地圖中最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。GIS表達(dá)地圖的一種常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):節(jié)點(diǎn)、弧段結(jié)構(gòu)。對于每條弧段，記錄了其起始節(jié)點(diǎn)、終止節(jié)點(diǎn)編號， 以及弧段權(quán)值 (可描述弧段各種屬性信息)。對于每個(gè)屬于節(jié)點(diǎn)集的點(diǎn)，其數(shù)據(jù)項(xiàng)包括關(guān)聯(lián)弧段數(shù)、關(guān)聯(lián)弧段的編號及節(jié)點(diǎn)的屬性，如節(jié)點(diǎn)是否為阻擋點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)處的費(fèi)用等。

2.2 運(yùn)輸?shù)刂沸畔?/h3>

運(yùn)輸?shù)刂沸畔⒆鳛樘厥庑畔?，是物流運(yùn)輸系統(tǒng)中必不可少的重要內(nèi)容，它是進(jìn)行運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)信息。一般而言，運(yùn)輸?shù)刂繁仨毎晌ㄒ慌袛嗥浯嬖诘牡乩韺傩?如常用的所處街道名稱或坐標(biāo)信息)。這就要求在建立運(yùn)輸?shù)刂沸畔r(shí)，必須的信息是知道它所在的街道名稱。除此之外， 還應(yīng)包含別的一些相關(guān)屬性，越詳細(xì)越好。

2.3 交通標(biāo)志信息

交通標(biāo)志信息是駕駛車輛的重要依據(jù)，也是運(yùn)輸自動路徑設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。交通標(biāo)志信息包括靜態(tài)和動態(tài)兩部分。現(xiàn)代城市道路的變化很頻繁，如:單行道的限制或由于施工原因?qū)е碌呐R時(shí)關(guān)閉等。空間屬性數(shù)據(jù)庫需要及時(shí)或定期作出更新。

2.4 非道路信息

非道路信息很廣泛，不同的地理信息應(yīng)用系統(tǒng)包含不同的非道路信息，這主要由運(yùn)輸系統(tǒng)的需要來決定，一都應(yīng)該包含能夠反映地區(qū)面貌的基本地物:①邊界線，如圖界、地區(qū)界等；②水域，如湖泊、河流、池塘、水庫等。

3 系統(tǒng)的集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

使用桌面地理信息軟件進(jìn)行運(yùn)輸調(diào)度信息(送貨點(diǎn)的位置、走向，送貨點(diǎn)時(shí)刻、道路情況，貨物的流向分析等)的直觀表達(dá)，分析統(tǒng)計(jì)和屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)的維護(hù)管理，同時(shí)用來讀取實(shí)時(shí)車輛優(yōu)化調(diào)度方案在地圖上顯示；使用桌面地圖軟件中的空間分析功能和模型庫、算法庫等，用集成的編程語言來實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸車輛路線優(yōu)化等。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總體目標(biāo)是以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，集優(yōu)化算法與數(shù)據(jù)庫管理分析于一體，進(jìn)行貨物運(yùn)輸方案的優(yōu)化，并以地圖和報(bào)表的形式向用戶提供方案，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸方案決策的可視化、運(yùn)行數(shù)據(jù)的可視化，促進(jìn)物流運(yùn)輸管理的科學(xué)化、信息化進(jìn)程。系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為以下功能模塊:

1)系統(tǒng)管理:提供整個(gè)系統(tǒng)的用戶權(quán)限管理和系統(tǒng)信息維護(hù)功能。

2)分析查詢:對運(yùn)輸?shù)能囕v、司機(jī)和貨運(yùn)計(jì)劃可采用模糊查詢、組合查詢兩種方式，要求對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的信息做出準(zhǔn)確反映；地圖信息查詢可采用簡單組合查詢、SQL(結(jié)構(gòu)化查詢語言)兩種方式。

3)運(yùn)輸管理:主要根據(jù)客戶的運(yùn)輸業(yè)務(wù)需求進(jìn)行運(yùn)輸委托單、運(yùn)輸訂單、運(yùn)輸調(diào)度、在途跟蹤、單據(jù)核銷等業(yè)務(wù)的管理。

4)運(yùn)輸路線規(guī)劃:包括兩點(diǎn)最優(yōu)路徑是最基礎(chǔ)的路線優(yōu)化，可按照用戶輸入的地點(diǎn)尋找這兩點(diǎn)之間距離最短或行使時(shí)間最少的路徑，給出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，并在電子地圖上以可選擇的線形和顏色進(jìn)行渲染；單車運(yùn)輸計(jì)劃，主要由于存在運(yùn)輸貨物量很小，但運(yùn)輸?shù)胤絽s較多的狀況。系統(tǒng)針對這種情況，按距離和行駛時(shí)間提供可供選擇的兩種方案及相應(yīng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，并以地圖的直觀形式表現(xiàn)出來；有時(shí)間窗和無時(shí)間窗運(yùn)輸?shù)亩嘬囘\(yùn)輸計(jì)劃。

5 結(jié)束語

把地理信息系統(tǒng)（G I S）技術(shù)融入到物流運(yùn)輸?shù)倪^程中，就可以更容易地處理物流運(yùn)輸中的各個(gè)環(huán)節(jié)，并對其中涉及地理信息的，諸如運(yùn)輸車輛的調(diào)度和運(yùn)輸路線的選擇，有助于在物流運(yùn)輸活動中有效地利用現(xiàn)有資源，降低消耗，提高效率。在物流運(yùn)輸管理中，合理選擇運(yùn)輸路線是有效控制物流成本的關(guān)鍵。

[1] 方輪.物流信息技術(shù)與應(yīng)用[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社.2006

[2] 燕春蓉.電子商務(wù)與物流[M].上海:上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社.2006

[3] 余明，艾延華.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京:清華大學(xué)出版社.2009

[4] 胡延松 趙玉國.現(xiàn)代物流概論[M].武漢∶武漢理工大學(xué)出版社.2007

[5] 董曉紅.獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐[J].中國職業(yè)技術(shù)教育.2007年第36期，第53

[6] 鄭晨輝.基于GIS的物流配送輔助系統(tǒng)研究[D].哈爾濱理工大學(xué).2004

[7] 韋玉亭.GIS在現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].東南大學(xué).2004

[8] 劉偉國.基于GIS的電子商務(wù)物流配送可視化信息平臺研究[D].大連理工大學(xué).2005

[9] 黃袁斌.基于GIS的車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)軟件研究與實(shí)現(xiàn)[D].南京航空航天大學(xué).2007

Study and implementation of GIS based Logistics transportation system

JIAN Xiang-hui HUANG You-sen DENG Zi-yun Hunan Modern Logistics Occupation Technical College, Changsha 410131

GIS技術(shù)是一種對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析方法,適時(shí)提供多種空間和動態(tài)的地理信息的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。GIS把地圖的視覺和空間地理分析功能與數(shù)據(jù)庫功能集成在一起,提供了對空間數(shù)據(jù)的管理、分析、綜合和查詢的智能化手段。由于物流的核心內(nèi)容是物體在時(shí)空中的運(yùn)動，因而GIS在物流領(lǐng)域有很廣闊的應(yīng)用。本文主要是研究在物流運(yùn)輸系統(tǒng)中應(yīng)用GIS的技術(shù)與方法。

G I S技術(shù)；物流；運(yùn)輸；運(yùn)輸系統(tǒng)

GIS technology is a computer application technology for providing a variety of space and dynamics of geographic information by usage of computer and geographic model in collecting, management, operating, simulation, display and analysis of geo-spatial data.GIS provides intelligrnt tool in a management, analysis, synthesis and query of spatial data by integration of the visual display and spatial features of geographic analysis with the functions with the database.As the core functions of logistics is the movement of objects in space and time, the GIS technology is, therefore very useful in logistics industris.The main purpose of this paper is to study the technology and approaches for application of GIS in logistics tranportation systems.

G712 ;

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.11.037

湖南省教育廳課題，課題編號09C1250，基于SOA-BPM組合架構(gòu)的智能敏捷的第三方物流管理信息技術(shù)研究