易海燕　童典利

摘 要：基于公路貨運物流實際存在的信息不對稱問題，在汽車電子標(biāo)識前沿技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上，研究基于汽車電子標(biāo)識的物流信息平臺構(gòu)建，依據(jù)平臺用戶的功能需求重點對平臺功能模塊進(jìn)行分析與設(shè)計，最后使用UML建模語言對平臺核心子系統(tǒng)進(jìn)行用例圖、領(lǐng)域模型及活動圖等模型建模，從而為后續(xù)的平臺開發(fā)和運營奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：物流工程；物流信息平臺；UML建模；汽車電子標(biāo)識

中圖分類號：F253.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： In order to resolve the problem of information asymmetry that highway freight logistics actually exists， it proposed that the research on construction of logistics information platform based on electronic registration identification of the motor vehicle， then focus on the analysis and design of platform's functional module in accordance with the functional demand of users， finally build and show UML modeling with use case diagram， domain model（entity class diagram）and activity diagram， thereby lay the foundation for the following development and operation of this platform.

Key words： logistics engineering； logistics information platform； unified modeling language； ERI

0 引 言

公路貨運是貨物運輸?shù)囊环N主要方式，市場規(guī)模龐大。2014年全國貨物運輸總量431.30億噸，其中公路貨運量為333.28億噸，占全國貨運總量的77.27%，是絕對的運輸主力軍[1]。然而，整個公路貨運物流行業(yè)的現(xiàn)狀卻被精準(zhǔn)概括為“小、散、亂、差”。究其根本原因在于公路貨運物流信息不對稱。因而物流信息化建設(shè)已成為行業(yè)關(guān)注的焦點。此外，根據(jù)我國《交通運輸“十二五”規(guī)劃綱要》，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展的領(lǐng)域之一，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)已提升到國家的戰(zhàn)略高度。汽車電子標(biāo)識體系作為交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系中的一大重要體系，在物流領(lǐng)域中具有重大應(yīng)用價值?；谏鲜龉坟涍\實際存在的問題和汽車電子標(biāo)識技術(shù)的創(chuàng)新，論文提出基于汽車電子標(biāo)識的物流信息平臺構(gòu)建研究，并設(shè)計平臺的業(yè)務(wù)功能模塊和UML模型，將智能交通與智能物流兩者有機(jī)結(jié)合，合理地整合與優(yōu)化配置物流資源，提高物流資源的利用率，有效地降低公路物流行業(yè)的交易成本。

1 基礎(chǔ)理論概述

1.1 公路物流信息平臺概述

公路物流信息平臺融合了海量的車駕信息、貨源信息及交易信息等公路物流信息，并采用先進(jìn)的信息技術(shù)，根據(jù)公路物流市場需求構(gòu)建不同的業(yè)務(wù)功能模塊，為物流供應(yīng)鏈上的所有參與者提供一體化的信息服務(wù)。基于跨組織物流系統(tǒng)的角度，物流信息平臺是信息和通訊技術(shù)在跨組織物流運作中的一種應(yīng)用形態(tài)，是物流企業(yè)以及相關(guān)部門之間進(jìn)行信息交互的一種公共架

構(gòu)[2]。從信息服務(wù)角度分析可知公路物流信息平臺是一種多層次的綜合智能物流系統(tǒng)，能夠解決動態(tài)、隨機(jī)、多準(zhǔn)則智能物流決策問題，具有管理、協(xié)調(diào)、優(yōu)化以及調(diào)度、控制和智能監(jiān)管的作用[3]。

1.2 汽車電子標(biāo)識技術(shù)

汽車電子標(biāo)識（Electronic Registration Identification of the Motor Vehicle，ERI）是一種嵌有超高頻無線射頻識別芯片并存儲汽車身份數(shù)據(jù)的電子信息識別載體。它的物理實體是一個基于RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)的、工作于UHF頻段（840～845MHz，920～925MHz）的無源陶基型汽車電子標(biāo)簽，它面向汽車本身特性和運行環(huán)境特點進(jìn)行專門的特殊設(shè)計、開發(fā)和制作，具有“兩個唯一性（全球唯一ID號，標(biāo)識與汽車唯一對應(yīng)固聯(lián)）”、“完全免維護(hù)”、“支持原態(tài)交通環(huán)境下應(yīng)用”①等特點和屬性，能滿足在各種型號的汽車上普適應(yīng)用。

1.3 UML建模技術(shù)

統(tǒng)一建模語言（Unified Modeling Language，UML）是一種面向?qū)ο蟮臉?biāo)準(zhǔn)建模語言。它是用來對軟件系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)等非軟件領(lǐng)域系統(tǒng)可視化建模的一種語言，是為面向?qū)ο箝_發(fā)系統(tǒng)的產(chǎn)品進(jìn)行說明、可視化構(gòu)造和編制文檔的一種標(biāo)準(zhǔn)語言。UML模型包含兩方面的定義：語意含義和表示法含義。語言含義描述了UML精確原模型的定義，使軟件開發(fā)者能夠與業(yè)務(wù)需求設(shè)計人員在語義上取得一致，消除因人而異的不同表達(dá)方法所產(chǎn)生歧義的影響；UML表示法定義了UML可視化的圖形表示法，為軟件開發(fā)者系統(tǒng)建模提供了圖形符號和文本語法標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。

2 平臺功能設(shè)計分析

基于汽車電子標(biāo)識的物流信息平臺作為一個開放式的信息平臺，涉及到物流交易各方參與主體，包括政府部門、物流企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)、工商貿(mào)易企業(yè)、個人用戶及金融機(jī)構(gòu)等[6]。根據(jù)不同用戶的需求設(shè)計功能模塊，能夠使平臺具有良好的適用性。

2.1 平臺總體邏輯結(jié)構(gòu)模型設(shè)計

分層式的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠較好地分解建設(shè)任務(wù)，使其可在明確接口定義的前提條件下同步開發(fā)，并能夠確保平臺各分層具有一定的可擴(kuò)展性和適應(yīng)性[7]。基于汽車電子標(biāo)識的物流信息平臺即采用分層式的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)庫層、應(yīng)用服務(wù)層及用戶展示層等。如圖1所示。endprint

2.2 平臺業(yè)務(wù)功能模塊設(shè)計

物流信息平臺功能的設(shè)計要求主要體現(xiàn)為高兼容性、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和安全性等特性。模塊化的功能設(shè)計方法是一種高效的設(shè)計方法，通過區(qū)分平臺的基本功能和可擴(kuò)展功能來對平臺進(jìn)行模塊化設(shè)計，可大大提高平臺的功能可擴(kuò)展性，從而滿足平臺未來因技術(shù)發(fā)展需要而實現(xiàn)擴(kuò)展和升級的需求[8]。采用模塊化的設(shè)計思路，并根據(jù)功能需求分析可將平臺功能模塊分為兩大類：基本功能和擴(kuò)展功能。如圖2所示。

2.2.1 平臺基本功能模塊

平臺的基本功能是為了滿足平臺用戶的基本需求，主要涉及以下四大功能：

（1）物流信息服務(wù)功能。物流信息平臺的基礎(chǔ)服務(wù)為物流信息服務(wù)，它融合了物流信息采集、傳輸、發(fā)布與驗證等全過程。物流信息服務(wù)功能細(xì)分模塊主要包括：物流信息采集功能，物流供需信息發(fā)布與查詢功能，物流營運車輛、駕駛員從業(yè)人員資質(zhì)信息認(rèn)證功能以及平臺用戶相關(guān)企業(yè)的營業(yè)資質(zhì)審驗功能等。

①物流信息采集功能是指通過外部信息系統(tǒng)與平臺的接入，從多個同構(gòu)或異構(gòu)的數(shù)據(jù)源中采集平臺提供服務(wù)所需的信息，并規(guī)范和整理數(shù)據(jù)。②物流供需信息發(fā)布與查詢功能是車貨源信息的發(fā)布與查詢。它是物流信息平臺的立根之基。③營運車輛、駕駛員從業(yè)人員資質(zhì)信息認(rèn)證功能是指利用汽車電子標(biāo)識提供的具有公安部門賦予法律效率的車輛電子身份信息與營運車輛的運營資質(zhì)信息進(jìn)行審核認(rèn)證，從而確保平臺上的運營車輛都是具有真實身份的合法車輛，以提高平臺的可靠性。④企業(yè)營業(yè)資質(zhì)審驗功能主要指通過對會員企業(yè)的營業(yè)執(zhí)照、企業(yè)信用等信息進(jìn)行核實驗證，若不符合平臺設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，將權(quán)限管制相應(yīng)功能。

（2）物流資源交易功能。物流資源交易主要是指運力、倉儲等資源的交易，可通過掛牌交易、拍賣交易、詢價交易、撮合交易及招投標(biāo)等方式進(jìn)行。物流資源交易中還涉及到一些相關(guān)的輔助功能，例如車輛定位監(jiān)控，貨物在途跟蹤等物流過程監(jiān)控功能。

（3）物流增值服務(wù)功能。物流增值服務(wù)功能是一個集成多種物流服務(wù)的功能模塊。主要包括：物流金融服務(wù)、保險服務(wù)、報關(guān)服務(wù)、出入境檢驗檢疫服務(wù)、稅務(wù)服務(wù)及廣告服務(wù)等功能。其中，物流金融服務(wù)是指平臺對客戶進(jìn)行信用評級后，根據(jù)評級的結(jié)果為其提供不同層次的倉單質(zhì)押、融通倉、純數(shù)據(jù)信用融資及應(yīng)收賬款融資等金融服務(wù)。

（4）平臺運行管理功能?；谄囯娮訕?biāo)識的物流信息平臺同樣需要一個可管、可控的運行管理平臺來部署各類服務(wù)和運行維護(hù)管理[8]。平臺運行管理平臺是協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)完成其功能所需的一種輔助管理系統(tǒng)，涉及日常運行管理維護(hù)、系統(tǒng)安全驗證服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)檢測及用戶管理等內(nèi)容。

2.2.2 平臺擴(kuò)展功能模塊

在智能交通物聯(lián)網(wǎng)的大背景下，新一代信息技術(shù)的發(fā)展促使物流信息平臺的擴(kuò)展功能日益豐富。本文所構(gòu)建平臺的擴(kuò)展功能設(shè)計結(jié)合了汽車電子標(biāo)識技術(shù)的應(yīng)用，主要列舉以下三大功能：

（1）物流決策支持模塊。平臺采用大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)深度挖掘歷史物流數(shù)據(jù)中的潛在有價值信息，獲得相應(yīng)的分析成果，以分析報告或分析數(shù)據(jù)的形式提供給客戶，從而為客戶的物流決策提供支持。物流決策支持內(nèi)容包括：物流數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性分析、物流需求與預(yù)測分析及商業(yè)智能分析等內(nèi)容[7]。

（2）ERI涉車消費收付費功能。平臺構(gòu)建的ERI涉車消費收費功能是指利用與車輛固聯(lián)的RFID汽車身份電子標(biāo)識作為車輛信息的儲存和傳輸介質(zhì)，通過實時采集現(xiàn)實消費場景中經(jīng)事權(quán)機(jī)關(guān)驗證的車輛身份信息，以及車主、實際使用人信息等，比對所采集信息基站的屬性和特征，識別服務(wù)商家、確定消費內(nèi)容、鎖定交易行為，將現(xiàn)實場景涉車、涉駕的消費信息傳遞到后臺，根據(jù)收費方預(yù)設(shè)的計費規(guī)則自動進(jìn)行計費，并關(guān)聯(lián)交易各方在系統(tǒng)預(yù)留的系統(tǒng)賬戶，按指定的方式和路徑進(jìn)行費用的清分結(jié)算，實現(xiàn)支付。

（3）智能運輸管理功能。物聯(lián)網(wǎng)體系中的各大信息技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用可使運輸管理更加智能化。例如，通過汽車電子標(biāo)識技術(shù)、北斗技術(shù)/GIS技術(shù)、視頻圖像處理技術(shù)及傳感器等技術(shù)的融合創(chuàng)新，可實現(xiàn)車輛及貨物的實時動態(tài)可視化定位跟蹤，并能實時感知并監(jiān)控貨物的安全及質(zhì)量。

3 平臺UML建模

基于汽車電子標(biāo)識的物流信息平臺的構(gòu)建是一個浩大的系統(tǒng)工程，其具體實現(xiàn)同時也是一個極其復(fù)雜的軟件工程。由于篇幅有限，本文只選取其中一個核心子系統(tǒng)，即物流資源交易系統(tǒng)，進(jìn)行UML建模。物流資源交易系統(tǒng)是基于汽車電子標(biāo)識的物流信息平臺的核心子系統(tǒng)，它主要通過構(gòu)建運力資源池，為貨運信息的匹配交易提供良好的信息交易服務(wù)。主要通過UML模型中較為關(guān)鍵的活動圖、用例圖及類圖模型進(jìn)行建模。

3.1 物流資源交易系統(tǒng)活動圖模型

物流貨運資源交易模塊涉及到的流程主要包括：發(fā)布和查詢信息、在線交易、合同簽訂、在線支付、訂單跟蹤管理及信用評價等子流程。相應(yīng)的活動圖模型如下所示：

（1）發(fā)布和查詢信息。物流資源交易系統(tǒng)的發(fā)布和查詢功能是對立統(tǒng)一的，它們是一個有機(jī)的整體。貨源與車源信息的發(fā)布是物流信息平臺的立根之本，它是平臺構(gòu)建運力和貨源資源池的根基。只有不斷地更新車源和貨源信息，信息平臺才謂活著。其中，發(fā)布車源信息的活動圖如圖3所示。

（2）在線交易。物流貨運資源交易包括多種在線交易模式。一般的交易模式是指貨主或車主中的一方在線發(fā)布貨源信息或車源信息，另一方通過登錄會員賬號查詢所需信息，并通過平臺提供的聊天工具或網(wǎng)絡(luò)電話溝通，經(jīng)過一次或多次的查詢和聯(lián)系后達(dá)成交易。此外，平臺還提供個性化的交易模式，比如在線撮合模式。在線撮合模式是指在貨主和車主雙方均發(fā)布需求信息，并確認(rèn)使用撮合交易功能的基礎(chǔ)上，通過平臺系統(tǒng)自動匹配進(jìn)行交易的一種模式，該模式能夠高效快速地匹配成功并達(dá)成交易，非常適用于供需雙方貨運需求緊急的情況。其中，在線撮合交易模式的活動圖模型如圖4所示。endprint

（3）簽訂合同。平臺的合同管理系統(tǒng)是指具備身份認(rèn)證、談判磋商、合同簽名、合同存儲與調(diào)用等功能以實現(xiàn)在線簽訂電子合同及處理的信息系統(tǒng)。它通過采用提供簽訂電子合同的方式監(jiān)督貨主和車主在物流貨運資源達(dá)成交易后履行各自義務(wù)，如此平臺能夠嚴(yán)格的把控物流資源交易過程中的欺詐或不履行合同義務(wù)的行為，使貨主和車主能夠安心地享受平臺提供的服務(wù)。如圖5所示。

（4）在線支付。在公路貨運行業(yè)中同樣存在物流和資金流異步分離的矛盾，物流服務(wù)和資金難以同步交換。異步交換容易使先收受對價的一方違背道德，導(dǎo)致破壞平等交易。然而平臺的在線支付功能提供類似“支付寶”性質(zhì)的第三方支付平臺，將貨主和車主交易資金暫時存放到物流信息平臺中間賬戶上來，等到雙方確認(rèn)貨運服務(wù)圓滿結(jié)束后平臺才將款項打給提供貨運服務(wù)的車主，從而為貨主和車主雙方提供資金保障。如圖6所示。

（5）訂單跟蹤管理。訂單跟蹤管理即是指物流過程監(jiān)管，平臺通過ERI技術(shù)和北斗定位技術(shù)等多項技術(shù)來對車輛和貨物進(jìn)行實時定位和跟蹤。其與物流車駕信息管理系統(tǒng)中的物流車輛在途監(jiān)控管理模塊對接，并采用GIS技術(shù)地圖展示出車輛的位置。貨主和物流企業(yè)通過登錄會員賬號在平臺上輸入運單號即可查詢到貨物和車輛的實時狀況，使物流過程可視化，進(jìn)而保證了貨物的安全準(zhǔn)時送達(dá)。如圖7所示。

（6）信用評價。在會員注冊時，根據(jù)車主和貨主提交的材料，平臺首先通過材料整理量化指標(biāo)進(jìn)行基礎(chǔ)等級評級，并將基礎(chǔ)信用評級的結(jié)果公示。隨后在二者之間的交易發(fā)生后，貨主和車主按照評價指標(biāo)進(jìn)行互評打分，平臺記錄二者的誠信狀況，結(jié)合基礎(chǔ)等級評級的結(jié)果綜合評定車主和貨主的最終信用評級，而且評級結(jié)果實時動態(tài)更新，為后續(xù)的交易提供決策支持；平臺亦可調(diào)用第三方個人和企業(yè)征信系統(tǒng)，補(bǔ)充并完善平臺用戶的誠信數(shù)據(jù)，為搭建更加真實可靠的誠信評價體系打下夯實的信用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在此模塊中，采用一定的激勵機(jī)制獎勵認(rèn)真參與評價的貨主和車主，使平臺設(shè)立的信用評價功能不至于形同虛設(shè)。

3.2 物流資源交易系統(tǒng)用例圖模型

用例圖模型描述外部執(zhí)行者與系統(tǒng)之間的交互功能，反映系統(tǒng)的功能需求。物流資源交易系統(tǒng)用例模型如圖8所示。

3.3 物流資源交易系統(tǒng)類圖模型

軟件的本質(zhì)是指其要解決的問題領(lǐng)域（problem domain）中的重要概念在抽象層次的呈現(xiàn)，即通過“概念模型”來表示。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化軟件分析設(shè)計使用數(shù)據(jù)流圖表達(dá)軟件結(jié)構(gòu)，注重數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的處理程序，雖然比較貼近商業(yè)處理的邏輯，但是忽視了“問題領(lǐng)域”的概念。而面向?qū)ο蟮腢ML建模中的類圖是對概念的一種分類，能夠良好地表達(dá)問題領(lǐng)域的概念模型，是軟件開發(fā)過程中的最重要的產(chǎn)物之一[9]。物流信息平臺的建模設(shè)計離不開實體對象類圖模型，其主要的交易就是貨運信息交易。從交易中可尋找相關(guān)的“人、事、物”實體對象，進(jìn)而分析設(shè)計出物流資源交易系統(tǒng)的類圖模型（領(lǐng)域模型）。物流資源交易系統(tǒng)的領(lǐng)域模型如圖9所示。

4 結(jié)束語

智慧物流是物聯(lián)網(wǎng)時代的主題之一，建立基于汽車電子標(biāo)識的物流信息平臺已成為物流信息化發(fā)展的趨勢。同時，它也是“互聯(lián)網(wǎng)+物流”融合創(chuàng)新發(fā)展的結(jié)晶，能夠在一定程度上推動公路貨運物流業(yè)的發(fā)展，提高信息化水平。本文在分析公路貨運物流存在問題的基礎(chǔ)上，提出了構(gòu)建基于汽車電子標(biāo)識的物流信息平臺的必要性，重點研究了平臺總體架構(gòu)及功能模塊分析設(shè)計，并對其核心子系統(tǒng)UML建模展示，從而為平臺的后續(xù)開發(fā)建設(shè)奠定夯實的理論基礎(chǔ)。由于平臺的建設(shè)是一個繁雜的系統(tǒng)工程及軟件工程，在實際的開發(fā)和運營中所需考慮和解決的問題必然遠(yuǎn)多余上文中探討的問題，例如文中尚未深入研究有關(guān)汽車電子標(biāo)識的物流應(yīng)用擴(kuò)展編碼區(qū)的EPC編碼問題，有待進(jìn)一步探討和研究。

注：①“原態(tài)交通環(huán)境”是指并未因某一技術(shù)系統(tǒng)的特定應(yīng)用而人為規(guī)范、約束過的交通環(huán)境。包括如下五種基本情況：自由流交通狀態(tài)，多相交通流，不同車型、車種的混行，道路斷面采集和控制，各種天氣氣候條件及自然條件。

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