陸慧娟,程 倬,唐文彬,范延軍

(1.中國(guó)計(jì)量學(xué)院信息工程學(xué)院,浙江杭州310018;2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,江蘇徐州221008)

物流,簡(jiǎn)言之就是物質(zhì)實(shí)體的流動(dòng),包括運(yùn)輸、存儲(chǔ)、配送、裝卸、保管、物流信息管理等各種活動(dòng).物流業(yè)是指經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過程中執(zhí)行物資流動(dòng)等相關(guān)功能的專業(yè)化服務(wù),物流業(yè)的根本目的是提高物資流動(dòng)量,縮短流動(dòng)時(shí)間,從而達(dá)到最少庫(kù)存、最大資金周轉(zhuǎn)率和降低物流成本的目標(biāo).國(guó)內(nèi)物流信息化的發(fā)展尚處于起步階段,物流企業(yè)的信息化水平還不高,物流企業(yè)的水平也參差不齊,運(yùn)作模式還沒有定型,而占貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量7成以上的公路物流更是信息化荒漠.2008年的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,82%的公路物流企業(yè)沒有計(jì)算機(jī),在有計(jì)算機(jī)的18%的企業(yè)中,僅2%的企業(yè)的計(jì)算機(jī)用來處理業(yè)務(wù).究其原因主要是我們的公路物流企業(yè)眾多,且普遍規(guī)模較小[1,2].其信息化現(xiàn)狀可以概括為以下幾點(diǎn):

1)大多數(shù)企業(yè)沒有經(jīng)濟(jì)實(shí)力投資建立自己的信息化系統(tǒng).

2)內(nèi)部流程不規(guī)范,且大多數(shù)各不相同,不利于標(biāo)準(zhǔn)化軟件的推廣使用.

3)信息化需求除了倉(cāng)儲(chǔ)管理WMS、運(yùn)輸管理TMS、GPS/GIS業(yè)務(wù)系統(tǒng)外,集中在物流交易信息(車、貨源信息)和業(yè)務(wù)協(xié)作兩塊.

GPS車輛調(diào)度系統(tǒng)[3]、計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作技術(shù)(CSCW)[4]和基于Web的協(xié)同商務(wù)信息系統(tǒng)[5]的出現(xiàn),為解決上述問題提供了思路.借鑒CSCW技術(shù),將其應(yīng)用于物流服務(wù),開發(fā)物流協(xié)同系統(tǒng)是解決上述問題的有效途徑.作為CSCW研究的重要方向,工作流管理(WFMS)[6,7]的主要目標(biāo)是,通過調(diào)用有關(guān)的信息資源和人力資源協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié),使之按照一定的順序依次進(jìn)行,從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)過程的自動(dòng)化.本文將在CSCW(computer supported cooperative work,計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作)理論框架下,采用SaaS(Software-as-a-service,軟件即服務(wù))、WebGIS(基于瀏覽器的地理信息系統(tǒng))技術(shù),構(gòu)建一個(gè)集物流交易信息、車輛安全認(rèn)證、位置服務(wù)等功能為一體的第三方物流協(xié)同信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤定位、智能搜索匹配等服務(wù)功能[8].

1 CSCW概述

1.1 CSCW與WFMS的區(qū)別

工作流管理系統(tǒng)(workflow management system,WFMS)是一類典型的協(xié)同應(yīng)用系統(tǒng),它是協(xié)同應(yīng)用系統(tǒng)從支持同步、非結(jié)構(gòu)化協(xié)作,向支持異步、結(jié)構(gòu)化的進(jìn)一步發(fā)展.有一種較普遍的觀點(diǎn):即工作流(workflow)是CSCW 的同義詞.兩者的區(qū)別在于側(cè)重點(diǎn)不同,CSCW主要側(cè)重于目的,工作流則偏向于技術(shù)和實(shí)現(xiàn).CSCW的實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)的通信能力,達(dá)到各個(gè)工作方面的通信、交流、協(xié)同工作,工作流就是實(shí)現(xiàn)這種目標(biāo)的技術(shù).根據(jù)“工作流管理聯(lián)盟”(workflow management collaboration,WFMC)的定義,工作流所要解決的主要問題是:使在多個(gè)參與者之間按照某種預(yù)定義的規(guī)則傳遞文檔、信息或任務(wù)的過程自動(dòng)進(jìn)行,從而實(shí)現(xiàn)某個(gè)預(yù)期的業(yè)務(wù)目標(biāo),或者是促使此目標(biāo)的實(shí)現(xiàn).而工作流管理系統(tǒng)(WFMS)的作用,就是將現(xiàn)實(shí)世界中的業(yè)務(wù)過程轉(zhuǎn)化成某種計(jì)算機(jī)化的形式表示,并在此形式表示的驅(qū)動(dòng)下完成工作流的執(zhí)行和管理.

1.2 CSCW的體系結(jié)構(gòu)

從系統(tǒng)開發(fā)的角度分析,CSCW的體系結(jié)構(gòu)可分為4個(gè)層次關(guān)系,如圖1.

圖1 CSCW體系結(jié)構(gòu)圖Figure 1 CSCW architecture chart

1)開放系統(tǒng)互聯(lián)環(huán)境.這是體系結(jié)構(gòu)中最底層提供的異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)、多媒體通信、分布式環(huán)境,以解決各協(xié)同實(shí)體之間在分布環(huán)境下的互聯(lián)、互操作、分布服務(wù).

2)協(xié)同工作支撐平臺(tái)和工具.由CSCW系統(tǒng)開發(fā)者根據(jù)需求確定協(xié)同工作模型和機(jī)制,選取或開發(fā)某些工具,構(gòu)成協(xié)同工作的支撐平臺(tái),為各種CSCW應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)提供一些通用的服務(wù),如:電子郵件、電子白板、視頻會(huì)議、計(jì)算機(jī)會(huì)議系統(tǒng)、協(xié)同編著、工作流管理系統(tǒng)等.

3)協(xié)同工作三維接口.通過標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)接口向應(yīng)用系統(tǒng)提供第2層的服務(wù),使上層的應(yīng)用系統(tǒng)和下層的支撐平臺(tái)具有相對(duì)的獨(dú)立性.三維接口包括協(xié)同工作應(yīng)用編程接口API、人機(jī)接口HCI和人際接口HHI.

4)各種協(xié)同應(yīng)用.利用CSCW 系統(tǒng)環(huán)境、平臺(tái)、支持工具構(gòu)造實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)[9].

2 公路物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3 公路物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于CSCW架構(gòu)的公路物流系統(tǒng)采用SaaS、WebGIS技術(shù),總體技術(shù)方案如圖2,主要提供以下物流服務(wù):

1)公用的、開放式的GPS和GIS位置服務(wù),提高公路物流的信息化程度與服務(wù)水平.

2)實(shí)時(shí)、高效的物流供求信息的發(fā)布與搜索平臺(tái),提高物流運(yùn)輸?shù)男?/p>

3)高質(zhì)量的貨運(yùn)車輛信用認(rèn)證體系,提高公路物流的安全性與有序性.

4)基于Web的物流企業(yè)業(yè)務(wù)管理平臺(tái),提高物流企業(yè)管理水平.

平臺(tái)給用戶提供的使用方式有以下三種:

1)直接使用,用戶可以通過系統(tǒng)提供的界面,直接使用各種應(yīng)用.

2)調(diào)用 Web Service,用戶可以通過調(diào)用Web Service的形式,將平臺(tái)提供的各種服務(wù)與已有的各種應(yīng)用軟件集成、以及實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶間的信息集成.

3)通過第三方應(yīng)用使用,其他物流網(wǎng)站調(diào)用平臺(tái)提供的Web Service整合自己的應(yīng)用,給用戶提供服務(wù).

3.1 集成自定義工作流引擎

工作流管理技術(shù)是CSCW領(lǐng)域的重要分支,工作流所要解決的主要問題是,使在多個(gè)參與者之間按照某種預(yù)定義的規(guī)則傳遞文檔或任務(wù)的過程自動(dòng)進(jìn)行,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)流程異構(gòu)的支持.工作流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3.

這個(gè)體系結(jié)構(gòu)給出了抽象的工作流管理系統(tǒng)的功能組成和接口,可為實(shí)現(xiàn)工作流產(chǎn)品之間的互操作提供公共基礎(chǔ).開發(fā)者使用工作流建模工具生成圖形化的過程定義和資源分類,過程定義被解析器解析存入規(guī)則庫(kù).工作項(xiàng)通過任務(wù)表提供給用戶,通過選中一個(gè)工作項(xiàng),用戶能夠開始執(zhí)行特定任務(wù).用戶執(zhí)行任務(wù)有時(shí)需要啟動(dòng)應(yīng)用程序.管理員可以通過監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行工作流追蹤、案例控制和用戶管理[10].

圖4為SaaS模式的集成自定義工作流引擎結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖.SaaS是一種把軟件部署為服務(wù),通過Internet進(jìn)行訪問的模式.服務(wù)提供商將應(yīng)用軟件統(tǒng)一部署在自己的服務(wù)器上,客戶可以根據(jù)自身需求,通過互聯(lián)網(wǎng)向服務(wù)提供商訂購(gòu)所需的應(yīng)用軟件服務(wù),按訂購(gòu)的服務(wù)多少和使用時(shí)間長(zhǎng)短向服務(wù)提供商支付費(fèi)用,并通過互聯(lián)網(wǎng)獲得服務(wù)提供商提供的服務(wù).

圖2 基于CSCW的公路物流系統(tǒng)總體技術(shù)方案示意圖Figure 2 Overall technical program schematic diagram of highway logistics system base on CSCW

圖3 工作流系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)Figure 3 Workflow system module structure

圖4 基于SaaS模式的集成自定義工作流引擎Figure 4 Integrated customized workflow engine based on SaaS model

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)SaaS私有數(shù)據(jù)與共有數(shù)據(jù)在邏輯層面的隔離、UI層設(shè)計(jì)、高并發(fā)處理機(jī)制及海量數(shù)據(jù)處理機(jī)制等;然后將用戶級(jí)自定義工作流引擎整合進(jìn)SaaS平臺(tái),增加了SaaS構(gòu)架對(duì)租戶異構(gòu)業(yè)務(wù)流程的支持,使SaaS租戶可以配置定義自己的業(yè)務(wù)流程,從而提高了SaaS應(yīng)用的靈活性和適用性,并提供了安全方面的考慮.

3.2 SaaS數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

SaaS的模式和傳統(tǒng)的軟件模式有著很大區(qū)別,它是以租用的方式提供給用戶使用,所以不同企業(yè)的不同用戶都登陸到同一個(gè)系統(tǒng)上,這給SaaS系統(tǒng)的負(fù)載能力、數(shù)據(jù)安全性、穩(wěn)定性、適用性、可靠性等都提出了更高的要求,這些都需要數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的支持.表1是各種數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式的比較.

表1 各種數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)方式的比較Table 1 Comparison of various database implementations

我們采用的是:共享數(shù)據(jù)庫(kù)、共享數(shù)據(jù)架構(gòu)的方式.這種方式的特點(diǎn):

1)數(shù)據(jù)庫(kù)水平切分.將原來存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù),按照一定的規(guī)則,切分到多個(gè)不同的物理數(shù)據(jù)庫(kù)中.每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完全相同,但是數(shù)據(jù)各不相同.最終對(duì)于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的訪問,會(huì)根據(jù)其數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)庫(kù),定位到某一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢.

2)讀寫分離技術(shù).同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)在多個(gè)物理服務(wù)器上具有多份Copy,彼此同步;然后將對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的寫操作都統(tǒng)一到一個(gè)主服務(wù)器上,而讀操作則分到多臺(tái)從服務(wù)器上;通過讀/寫分離,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問壓力的分擔(dān).

3)不同租戶共享基本表,采用不同擴(kuò)展表.對(duì)同一張表單,不同租戶的要求也不一樣.系統(tǒng)將不同租戶對(duì)同一張表單的共同部分使用一張基本表來保存,對(duì)于不同租戶對(duì)這張表單的需求差異部分則使用不同的擴(kuò)展表來保存.

3.3 基于Cache的集中Session技術(shù)

為了使應(yīng)用能支持SaaS模式的大規(guī)模訪問,必須實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的集群部署;要實(shí)現(xiàn)集群部署主要需要實(shí)現(xiàn)Session共享機(jī)制,使得多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器之間會(huì)話統(tǒng)一.Session共享的最好的辦法是把Session集中起來管理,可以采用數(shù)據(jù)庫(kù)來集中存儲(chǔ)Session,也可以使用內(nèi)存來儲(chǔ)存.由于數(shù)據(jù)庫(kù)是文件存儲(chǔ)相對(duì)內(nèi)存慢了許多,所以在系統(tǒng)使用基于Cache的集中Session技術(shù),來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器的集群.

3.4 物流系統(tǒng)的功能模塊

在基于CSCW技術(shù)的公路物流系統(tǒng)中包含了幾個(gè)子系統(tǒng):TMS運(yùn)輸管理系統(tǒng)、WMS倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)、車輛認(rèn)證、車輛定位、車輛搜索、車輛狀態(tài)排程上報(bào).各個(gè)子系統(tǒng)都有其自身的功能.圖5是系統(tǒng)功能模塊.

4 結(jié) 語

本文針對(duì)我國(guó)目前公路物流信息化程度低、信息共享程度差、專業(yè)化水平低等問題,實(shí)現(xiàn)了基于CSCW、SaaS架構(gòu)和WebGIS技術(shù)的公路物流系統(tǒng),詳細(xì)介紹了對(duì)不同租戶異質(zhì)流程和異質(zhì)數(shù)據(jù)支持的關(guān)鍵技術(shù).系統(tǒng)在杭州、蘇州等4家物運(yùn)有限公司使用后,企業(yè)的貨運(yùn)周期縮短20%,貨運(yùn)周轉(zhuǎn)率降至20%,每輛車平均10 d利用平臺(tái)完成一次交易,單臺(tái)通訊服務(wù)器可支持5000個(gè)移動(dòng)終端接入,6 s內(nèi)可接收并處理5000個(gè)移動(dòng)終端發(fā)送的消息請(qǐng)求,取得了理想的效果.我們的研究,對(duì)物流企業(yè)降低成本,提升運(yùn)作效益,增強(qiáng)其綜合競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的作用.

圖5 基于CSCW技術(shù)的公路物流系統(tǒng)的功能模塊Figure 5 Function module of highway logistics system base on CSCW

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