翦象慧 黃友森 鄧子云 湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術學院 410131

基于GIS的物流運輸系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

翦象慧 黃友森 鄧子云 湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術學院 410131

引言

物流是指物品從供應地到接收地之間的實體流動。它包括運輸、庫存、倉庫、搬運、包裝、信息等物流活動。其中，運輸能實現(xiàn)物品在空間上的轉(zhuǎn)移或時間上的轉(zhuǎn)移，創(chuàng)造物品的“空間效用”和“時間效用”。所以說，運輸雖然不產(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輸、庫存、倉庫、搬運、包裝、信息等物流活動綜合起來的一種新型的集成式管理。為實現(xiàn)物流行業(yè)的最終目的，我們需要用先進的組織方式和管理技術，通過降低流通費用，縮短流通時間，可以整合企業(yè)價值鏈、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”。

一個與數(shù)字化經(jīng)濟相適應的現(xiàn)代化物流運輸系統(tǒng)涉及多方面的因素，如運輸路徑的優(yōu)化道路的規(guī)劃、運輸車輛的實時監(jiān)控與調(diào)度、運輸服務質(zhì)量的提升等，這些因素都與地理信息密切相關。

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

1 物流運輸系統(tǒng)中GIS的主要功能

物流運輸系統(tǒng)中的GIS的主要功能如下:

1)通過客戶提供的詳細地址，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)務系統(tǒng)調(diào)用GIS，以圖形的方式顯示業(yè)務系統(tǒng)的各種相關操作結(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，實現(xiàn)對車輛的調(diào)度、路線的合理編輯和客戶運輸排序。

7) 基于GIS的運輸調(diào)度和路線規(guī)劃

根據(jù)用戶需求、司機和車輛情況以及道路網(wǎng)絡數(shù)據(jù)， 利用GIS的網(wǎng)絡分析技術、車輛調(diào)度和路線規(guī)劃模型生成調(diào)度方案，制定運輸計劃。

2 數(shù)據(jù)庫的設計

設計基于GIS的應用系統(tǒng)， 可采用面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)模型和基于關系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成。物流運輸系統(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)絡是其最重要組成部分，其次是運輸?shù)刂沸畔?，必須包含與車輛行駛相關的各類標志， 稱為交通標志信息。

2.1 道路網(wǎng)絡

道路網(wǎng)絡是整個運輸所需空間數(shù)據(jù)庫的基礎， 同時也是許多算法如: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，道路網(wǎng)絡的設計顯得更加重要。道路網(wǎng)絡的設計包括兩個內(nèi)容:道路網(wǎng)絡的內(nèi)容設計和道路網(wǎng)絡拓撲結(jié)構設計。

道路網(wǎng)絡內(nèi)容主要包含道路的物理屬性及其他相關性質(zhì)等， 物理屬性如道路、橋梁等。其他相關性質(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輸車輛調(diào)度優(yōu)化路徑設計，道路網(wǎng)絡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)絡拓撲結(jié)構是地圖中最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構。GIS表達地圖的一種常用數(shù)據(jù)結(jié)構:節(jié)點、弧段結(jié)構。對于每條弧段，記錄了其起始節(jié)點、終止節(jié)點編號， 以及弧段權值 (可描述弧段各種屬性信息)。對于每個屬于節(jié)點集的點，其數(shù)據(jù)項包括關聯(lián)弧段數(shù)、關聯(lián)弧段的編號及節(jié)點的屬性，如節(jié)點是否為阻擋點、節(jié)點處的費用等。

2.2 運輸?shù)刂沸畔?/h3>

運輸?shù)刂沸畔⒆鳛樘厥庑畔?，是物流運輸系統(tǒng)中必不可少的重要內(nèi)容，它是進行運輸?shù)幕A信息。一般而言，運輸?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信息)。這就要求在建立運輸?shù)刂沸畔r，必須的信息是知道它所在的街道名稱。除此之外， 還應包含別的一些相關屬性，越詳細越好。

2.3 交通標志信息

交通標志信息是駕駛車輛的重要依據(jù)，也是運輸自動路徑設計的重要依據(jù)。交通標志信息包括靜態(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時關閉等?？臻g屬性數(shù)據(jù)庫需要及時或定期作出更新。

2.4 非道路信息

非道路信息很廣泛，不同的地理信息應用系統(tǒng)包含不同的非道路信息，這主要由運輸系統(tǒng)的需要來決定，一都應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)構設計

使用桌面地理信息軟件進行運輸調(diào)度信息(送貨點的位置、走向，送貨點時刻、道路情況，貨物的流向分析等)的直觀表達，分析統(tǒng)計和屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)的維護管理，同時用來讀取實時車輛優(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現(xiàn)運輸車輛路線優(yōu)化等。

4 系統(tǒng)功能設計

系統(tǒng)的總體目標是以GIS技術為基礎，集優(yōu)化算法與數(shù)據(jù)庫管理分析于一體，進行貨物運輸方案的優(yōu)化，并以地圖和報表的形式向用戶提供方案，實現(xiàn)運輸方案決策的可視化、運行數(shù)據(jù)的可視化，促進物流運輸管理的科學化、信息化進程。系統(tǒng)可設計為以下功能模塊:

1)系統(tǒng)管理:提供整個系統(tǒng)的用戶權限管理和系統(tǒng)信息維護功能。

2)分析查詢:對運輸?shù)能囕v、司機和貨運計劃可采用模糊查詢、組合查詢兩種方式，要求對基礎數(shù)據(jù)中的信息做出準確反映；地圖信息查詢可采用簡單組合查詢、SQL(結(jié)構化查詢語言)兩種方式。

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

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

5 結(jié)束語

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

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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技術是一種對空間數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息的計算機應用技術。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)容是物體在時空中的運動，因而GIS在物流領域有很廣闊的應用。本文主要是研究在物流運輸系統(tǒng)中應用GIS的技術與方法。

G I S技術；物流；運輸；運輸系統(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組合架構的智能敏捷的第三方物流管理信息技術研究