基于高新技術(shù)的石化行業(yè)物流一體化優(yōu)化探析

楊延飛，李 濤，李寧寧，胡小剛，孫延吉

（1.中國石油化工股份有限公司，北京 100027；2.石化盈科信息技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100007）

1 引言

物流業(yè)是融合運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、信息等產(chǎn)業(yè)的復(fù)合型服務(wù)業(yè)，是支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，已成為世界各國學(xué)術(shù)界、實(shí)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。物流企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也轉(zhuǎn)向了供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)。供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的新形式[1]。供應(yīng)鏈管理，即利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)全面規(guī)劃供應(yīng)鏈中的商流、物流、信息流、資金流等，并進(jìn)行計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)與控制[2]，而物流一體化作為供應(yīng)鏈管理中物流優(yōu)化的核心趨勢(shì)，是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)和選擇的結(jié)果。

最初物流一體化是在一個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)的，后來突破了企業(yè)界限，各企業(yè)之間密切合作，信息共享，圍繞一個(gè)核心企業(yè)，形成上下游企業(yè)的戰(zhàn)略聯(lián)盟，覆蓋供應(yīng)商、生產(chǎn)商、分銷商、承運(yùn)商等，在這些企業(yè)之間進(jìn)行物流信息流轉(zhuǎn)。

物流一體化優(yōu)化可從三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)，分別是物流流程一體化、物流作業(yè)一體化和物流信息一體化。物流流程一體化是物流一體化優(yōu)化的本質(zhì)，是物流操作統(tǒng)一有序、邏輯相關(guān)的保證，物流作業(yè)一體化是貫穿上下游以物流作業(yè)為核心的活動(dòng)的集合，是物流作業(yè)的高級(jí)階段，而物流信息一體化則是流程一體化和作業(yè)一體化得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，旨在通過利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)來完成各層次信息的一體化控制與共享，完成信息口徑統(tǒng)一、數(shù)據(jù)集成。三者作為物流優(yōu)化結(jié)果的評(píng)價(jià)指標(biāo)嵌入到物流運(yùn)行指標(biāo)中，通過優(yōu)化后的指標(biāo)體系保證流程一體化、作業(yè)一體化和信息一體化的實(shí)現(xiàn)[3]。其理論基礎(chǔ)模型如圖1所示。

圖1 物流一體化理論模型

物流一體化優(yōu)化的最大價(jià)值體現(xiàn)在效率上，現(xiàn)代信息技術(shù)則是物流一體化的紐帶[4]，是開展高效物流工作的重要支撐，如何利用這一紐帶對(duì)物流運(yùn)行各環(huán)節(jié)進(jìn)行有效優(yōu)化，是很多集團(tuán)企業(yè)共同面臨的問題，對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜的石化行業(yè)來講尤為重要。

近年來石化產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)了石化物流行業(yè)的發(fā)展，其物流運(yùn)行具有以下特點(diǎn)：

（1）石化產(chǎn)品品種多樣，形態(tài)各異，對(duì)運(yùn)輸、庫存要求很高。不少產(chǎn)品帶有易燃、易爆等危險(xiǎn)性質(zhì)，運(yùn)輸一旦發(fā)生意外輕則泄漏，重則爆炸，后果嚴(yán)重。

（2）信息系統(tǒng)對(duì)物流數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、靈活性、高集成性要求很高，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)割裂方式已不再滿足物流高速發(fā)展的要求，一體化的物流信息系統(tǒng)需求更加迫切。

（3）物流作業(yè)眾多、各司其職，如物流計(jì)劃、服務(wù)商提貨、卸貨、客戶簽收等，各作業(yè)之間的聯(lián)系有待提升。如車輛實(shí)時(shí)位置信息可為物流計(jì)劃提供參考，為卸貨提供準(zhǔn)備時(shí)間等，從而有效提高物流效率。

基于以上特點(diǎn)可看出，石化產(chǎn)品物流運(yùn)行過程中，運(yùn)輸安全是重要的一環(huán)，故而選擇物流運(yùn)輸安全管理為切入點(diǎn)進(jìn)行物流一體化優(yōu)化。通過完善運(yùn)輸安全指標(biāo)體系，使其滿足一體化特性，從而保證產(chǎn)品運(yùn)輸透明、安全、綠色、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的發(fā)展。為達(dá)到這個(gè)目的，首先需要對(duì)物流一體化及運(yùn)輸管理進(jìn)行研究，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)做了有意義的探討，MihalisGiannakis等從綠色物流的視角研究供應(yīng)鏈的可持續(xù)發(fā)展[5]。Viktor創(chuàng)新性的從生活、工作、思維等維度向讀者展示數(shù)據(jù)時(shí)代給人們帶來的變革[6]。國內(nèi)主要側(cè)重于單獨(dú)對(duì)物流一體化、能源化工產(chǎn)品運(yùn)輸監(jiān)控、物流新技術(shù)應(yīng)用的研究。趙林度從物流的一體化管理、庫存、采購等領(lǐng)域進(jìn)行流程重組，提出供應(yīng)鏈物流績(jī)效評(píng)價(jià)體系[7]，施云側(cè)重從架構(gòu)上理順供應(yīng)鏈物流戰(zhàn)略到運(yùn)營(yíng)的集成[8],李一輝研究了一體化背景下的物流管理特點(diǎn)[9]，潘永剛介紹了重新定義物流的意義，講解了新技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)、GIS在物流領(lǐng)域的應(yīng)用[10]，劉飛側(cè)重于對(duì)汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)在?；愤\(yùn)輸監(jiān)管中的創(chuàng)新應(yīng)用[11]。

綜合以上分析，學(xué)者們側(cè)重于對(duì)物流運(yùn)輸監(jiān)管過程和機(jī)制進(jìn)行研究，或單獨(dú)研究評(píng)價(jià)體系、物流特點(diǎn)、新技術(shù)的應(yīng)用，還沒有學(xué)者以物流一體化優(yōu)化為目標(biāo)，通過新技術(shù)手段對(duì)石化行業(yè)物流運(yùn)行進(jìn)行研究。通過將物流一體化優(yōu)化的三大指標(biāo)與物流運(yùn)行指標(biāo)相結(jié)合，優(yōu)化石化產(chǎn)品物流運(yùn)行指標(biāo)體系，著重考慮一體化要求對(duì)運(yùn)輸各節(jié)點(diǎn)的影響，借助于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)等新技術(shù)手段，對(duì)實(shí)現(xiàn)物流一體化優(yōu)化進(jìn)行分析和驗(yàn)證，并通過實(shí)例證明優(yōu)化的效果，為物流一體化優(yōu)化的研究提供理論指導(dǎo)和可行的借鑒方法。

2 物流運(yùn)行指標(biāo)體系優(yōu)化

石化產(chǎn)品物流運(yùn)行過程中，運(yùn)輸安全是核心關(guān)注點(diǎn)，而指標(biāo)體系的建立則是運(yùn)輸管理的關(guān)鍵，也是保障運(yùn)輸各節(jié)點(diǎn)順利運(yùn)行的前提。運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)企業(yè)多、地理位置分布廣泛、參與環(huán)節(jié)多注定了其復(fù)雜性、廣泛性的特點(diǎn)，再加上石化產(chǎn)品本身所具有的特殊性，以及一體化優(yōu)化的要求，決定了指標(biāo)選取的復(fù)雜性、多樣性和個(gè)性化的特點(diǎn)。

考慮到石化產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)因素影響，將風(fēng)險(xiǎn)劃分為系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)和非系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)是由外部客觀因素所導(dǎo)致的運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)，諸如制度、災(zāi)害、信息中斷、惡意破壞等；非系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)則是由于信息缺乏共享、過程不透明、監(jiān)管意識(shí)淡薄、供應(yīng)鏈孤島以及預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確等導(dǎo)致的。石化產(chǎn)品運(yùn)輸安全影響因素如圖2所示。

圖2 石化產(chǎn)品運(yùn)輸安全影響因素

為避免上述風(fēng)險(xiǎn)因素，將運(yùn)輸安全指標(biāo)體系涵蓋的三大子體系即運(yùn)輸軌跡指標(biāo)體系、運(yùn)輸報(bào)警指標(biāo)體系和統(tǒng)計(jì)分析指標(biāo)體系進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)每個(gè)體系，增加物流一體化優(yōu)化的一個(gè)或多個(gè)指標(biāo)。石化產(chǎn)品物流運(yùn)輸安全指標(biāo)體系見表1。

表1 石化產(chǎn)品物流運(yùn)輸安全指標(biāo)體系

（1）運(yùn)輸軌跡指標(biāo)體系一體化優(yōu)化。運(yùn)輸過程鏈條長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多，如倉儲(chǔ)和運(yùn)輸，分別是為物流創(chuàng)造“空間價(jià)值”和“時(shí)間價(jià)值”的主要因素，但長(zhǎng)期以來，類似的控制都是分開執(zhí)行的，實(shí)際上兩者相輔相成，相互作用。故而增加作業(yè)一體化指標(biāo)，要求在空間和時(shí)間上對(duì)運(yùn)輸過程進(jìn)行整合，使各物流作業(yè)聯(lián)合起來，一方的開始取決于另一方的完成或根據(jù)另一方的情況進(jìn)行作業(yè)參考。同時(shí)增加信息一體化指標(biāo)，對(duì)運(yùn)輸軌跡數(shù)據(jù)采集集成，從而對(duì)資源進(jìn)行一體化優(yōu)化配置，提高物流服務(wù)水平。

（2）運(yùn)輸報(bào)警指標(biāo)體系一體化優(yōu)化。在駕駛環(huán)境、行為、資質(zhì)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，增加信息一體化及作業(yè)一體化指標(biāo)，優(yōu)化報(bào)警流程，使得各組織間同步作業(yè)、快速響應(yīng)。

（3）統(tǒng)計(jì)分析指標(biāo)體系一體化優(yōu)化。本指標(biāo)體系在前人研究的基礎(chǔ)上增加了信息一體化、流程一體化指標(biāo)，以及體現(xiàn)新技術(shù)應(yīng)用的新技術(shù)指標(biāo)，旨在通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、運(yùn)輸安全影響因子權(quán)重的分析，對(duì)物流運(yùn)行流程進(jìn)行優(yōu)化重組，并通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別、趨勢(shì)預(yù)測(cè)提出運(yùn)輸過程管理優(yōu)化方案。

3 運(yùn)輸軌跡一體化優(yōu)化

運(yùn)輸軌跡主要包括公路、鐵路、水路下的人、車、物的軌跡。通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和GIS技術(shù)在石化行業(yè)物流一體化優(yōu)化過程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)運(yùn)載工具狀態(tài)、軌跡、視頻及貨物信息情況的全程、在線、實(shí)時(shí)的掌控，從而滿足物流作業(yè)一體化、信息一體化指標(biāo)要求。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展為石化產(chǎn)品物流運(yùn)輸事業(yè)帶來了新的機(jī)遇，物聯(lián)網(wǎng)定義為在任何時(shí)間地點(diǎn)下物與物自發(fā)進(jìn)行聯(lián)結(jié)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其技術(shù)原理是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界萬物的“Internet of Things”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品能夠彼此進(jìn)行“交流”無需人的干預(yù)。其核心技術(shù)在云端，云計(jì)算就是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)核心。物聯(lián)網(wǎng)的三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器技術(shù)、RFID、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)[12]。傳感器技術(shù)將傳輸線路中的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭商幚淼臄?shù)字信號(hào)，交于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。利用無線射頻技術(shù)，能夠根據(jù)物品電子標(biāo)簽，對(duì)貨物運(yùn)輸流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，通過這種方式及時(shí)掌握基本動(dòng)態(tài)信息。并基于GIS地圖進(jìn)行位置信息展示，有效的輔助了石化產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)娜轿宦?lián)合監(jiān)控。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合車輛的位置追蹤、智能識(shí)別以及智能監(jiān)控信息，帶動(dòng)生產(chǎn)企業(yè)、銷售企業(yè)、物流企業(yè)以物流作業(yè)為核心快速反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從源頭供應(yīng)到客戶簽收整個(gè)過程的全透明。物聯(lián)網(wǎng)基本理論模型如圖3所示。

圖3 物聯(lián)網(wǎng)基本模型圖

3.2 GIS地理數(shù)據(jù)處理流程

GIS即地理信息系統(tǒng)，它以地理空間為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，實(shí)時(shí)提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，是一種為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。其基本功能是將表格型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理圖形顯示，然后對(duì)顯示結(jié)果瀏覽、操作和分析。石化產(chǎn)品運(yùn)輸管理依托GIS技術(shù)應(yīng)用，根據(jù)企業(yè)、車輛相關(guān)地理經(jīng)緯度，在地圖上標(biāo)注各企業(yè)及建筑，實(shí)現(xiàn)快速定位。收集整理可用地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行地理數(shù)據(jù)發(fā)布和處理，其流程主要包括地理數(shù)據(jù)格式歸一化、地理數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及校驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)化地圖發(fā)布，見表2。

表2 地理信息數(shù)據(jù)發(fā)布和處理內(nèi)容

（1）地理數(shù)據(jù)格式歸一化。Shapefile使用點(diǎn)、線、多邊形存儲(chǔ)要素的形狀，一個(gè)shapefile是由若干個(gè)文件組成的，空間信息和屬性信息分離存儲(chǔ)，所以稱之為“基于文件”的GIS數(shù)據(jù)格式。

（2）地理數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及校驗(yàn)。質(zhì)量控制的人工方法主要是將數(shù)字化數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)源進(jìn)行比較，圖形部分的檢查包括目視方法、繪制到透明圖上與原圖疊加比較，屬性部分的檢查采用與原屬性逐個(gè)對(duì)比或其他比較方法。例如，在地圖數(shù)字化過程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)空間點(diǎn)位丟失或重復(fù)、線段過長(zhǎng)或過短、區(qū)域標(biāo)識(shí)點(diǎn)遺漏等問題。如圖4所示，其中(a)為區(qū)域標(biāo)識(shí)點(diǎn)遺漏，(b)為線段過長(zhǎng)。

圖4 地圖數(shù)字化問題

（3）標(biāo)準(zhǔn)化地圖發(fā)布。Geoserver是一個(gè)功能齊全，遵循OGC開放標(biāo)準(zhǔn)的WFS-T和WMS服務(wù)器。可以把數(shù)據(jù)作為maps/images來發(fā)布(利用WMS來實(shí)現(xiàn))，也可以直接發(fā)布實(shí)際的數(shù)據(jù)(利用WFS來實(shí)現(xiàn))，同時(shí)也提供了修改，刪除和新增的功能(利用WFST)。Server允許用戶查看和編輯地理數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)發(fā)布的單個(gè)地圖圖層，其對(duì)應(yīng)的URL地址示例見表3。

表3 單個(gè)地圖圖層URL

多圖層疊加呈現(xiàn)，在訪問WMS服務(wù)的時(shí)候在其請(qǐng)求地址的layers參數(shù)后面用逗號(hào)（“,”）將多個(gè)圖層進(jìn)行分割就可以了。

以上是物聯(lián)網(wǎng)和地理信息系統(tǒng)在運(yùn)輸軌跡一體化優(yōu)化中所用到的原理技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采集人、車、貨數(shù)據(jù)，并基于地理信息系統(tǒng)的信息處理，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，整合物流運(yùn)輸過程中各生產(chǎn)企業(yè)、供應(yīng)商，鐵路、海洋、公路等位置信息，實(shí)時(shí)展示公、鐵、水運(yùn)行軌跡，實(shí)現(xiàn)物流數(shù)據(jù)的集成共享。通過對(duì)車輛位置的識(shí)別和跟蹤，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部從物流計(jì)劃下達(dá)到提貨、出廠各操作的系統(tǒng)性、整體性，提升物流效率，滿足物流作業(yè)一體化優(yōu)化需求。同時(shí)通過信息的統(tǒng)一集成，消除組織障礙，降低物流成本、保證物流安全、提升客戶體驗(yàn)，完成物流信息一體化優(yōu)化。

4 運(yùn)輸報(bào)警一體化優(yōu)化

為保證運(yùn)輸安全，報(bào)警體系的搭建至關(guān)重要。其報(bào)警管理流程為：對(duì)于系統(tǒng)采集的報(bào)警信息，通過搭建報(bào)警分級(jí)管理體系，系統(tǒng)自動(dòng)確認(rèn)一般報(bào)警信息，對(duì)于重點(diǎn)報(bào)警信息，通過人工進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)的系統(tǒng)記錄，最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果，作為專業(yè)物流承運(yùn)商考核的重要指標(biāo)之一。承運(yùn)商考核結(jié)果反饋到系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)整個(gè)報(bào)警閉環(huán)管理。運(yùn)輸安全報(bào)警主要包括預(yù)警管理、報(bào)警管理兩項(xiàng)功能，為企業(yè)提供承運(yùn)商資質(zhì)、駕駛行為、軌跡等報(bào)警信息。預(yù)警系統(tǒng)模型圖如圖5所示。

其中駕駛行為報(bào)警通過采集駕駛動(dòng)作特征信息，包括制動(dòng)踏板操作、油門踏板操作、轉(zhuǎn)向盤操作、轉(zhuǎn)向燈操作、車速等，分析駕駛行為動(dòng)作特征與駕駛行為特征之間的內(nèi)在關(guān)系，研究構(gòu)建于駕駛行為動(dòng)作觀測(cè)信息的駕駛行為預(yù)測(cè)模型和方法[13]。

各駕駛操作信息根據(jù)參與駕駛行為如緊急剎車、轉(zhuǎn)彎等的不同，具有不同的決策權(quán)重。通過報(bào)警信息系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）資質(zhì)過期預(yù)警：資質(zhì)證照包含承運(yùn)商、車輛、船舶、人員等類型，所有資質(zhì)在到期前15天發(fā)出第一次預(yù)警提醒，到期前3天進(jìn)行第二次預(yù)警提醒，到期后將進(jìn)行報(bào)警處理。

（2）優(yōu)化天氣分類及預(yù)警功能：將天氣情況分為一般天氣和惡劣天氣兩種狀態(tài)，對(duì)企業(yè)和承運(yùn)商發(fā)出惡劣天氣預(yù)警提醒；根據(jù)天氣預(yù)報(bào)情況，通過系統(tǒng)消息、APP等方式通知區(qū)域內(nèi)企業(yè)、承運(yùn)商做好應(yīng)急處置，及時(shí)防范天氣因素帶來的危險(xiǎn)因素。

（3）駕駛行為報(bào)警：通過對(duì)駕駛行為和貨物關(guān)聯(lián)進(jìn)行分級(jí)管理，優(yōu)化駕駛行為報(bào)警。高風(fēng)險(xiǎn)駕駛行為和重點(diǎn)監(jiān)控貨物為重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)。

通過報(bào)警流程、報(bào)警模型、傳感器等技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)統(tǒng)一集成，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息的口徑統(tǒng)一、集中管控，從而達(dá)到信息一體化優(yōu)化的目的，同時(shí)通過對(duì)運(yùn)輸過程中各環(huán)節(jié)報(bào)警信息收集，對(duì)企業(yè)、服務(wù)商、承運(yùn)商進(jìn)行報(bào)警作業(yè)聯(lián)動(dòng)及分級(jí)管理，在實(shí)現(xiàn)資質(zhì)、環(huán)境、行為指標(biāo)的基礎(chǔ)上完成物流作業(yè)一體化優(yōu)化。

5 統(tǒng)計(jì)分析一體化優(yōu)化

對(duì)物流運(yùn)輸安全過程中涉及到的影響因子及權(quán)重進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及預(yù)測(cè)，并基于一體化優(yōu)化的目標(biāo)，采集多個(gè)維度的數(shù)據(jù)作為分析參數(shù)。根據(jù)輸出結(jié)果，指出流程優(yōu)化的方向，進(jìn)而明確改進(jìn)措施，推動(dòng)物流一體化優(yōu)化。主要技術(shù)手段有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化。

圖5 預(yù)警模型圖

5.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)建模的過程中，考慮到石化產(chǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)的不確定性、隨機(jī)性和動(dòng)態(tài)性特征，采用集對(duì)分析法(SPA)流程。SPA是一種處理不確定性問題的系統(tǒng)分析方法，它是用來定量研究系統(tǒng)中確定性與不確定性之間相互影響、相互制約，并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的一種數(shù)學(xué)方法[17]。SPA分析法的流程如圖6所示。

圖6 SPA集對(duì)分析法流程

此方法首先以運(yùn)輸安全涉及風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)為核心，利用模型算法，計(jì)算出各層級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)值，得出分承運(yùn)商、分企業(yè)、分人員等運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分。通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分穿透至各項(xiàng)指標(biāo)，針對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)細(xì)項(xiàng)進(jìn)行精準(zhǔn)管控,如對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行準(zhǔn)入分析等，優(yōu)化各風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)管理流程。將分段式轉(zhuǎn)為一體式管理，運(yùn)用取消、合并、加強(qiáng)等方法，最大限度的增強(qiáng)流程服務(wù)業(yè)務(wù)的能力。分離物流和商流，以物流為核心，提升企業(yè)在速度、質(zhì)量、成本等方面的績(jī)效?？赡苌婕暗降娘L(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控點(diǎn)見表4。

表4 安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控點(diǎn)

建立評(píng)估模型聯(lián)系度的算法如下：設(shè)有集對(duì)H=(A，B)，則集合A與B的聯(lián)系度可表示為[9]：

式中：a為同一度，表示2個(gè)集合的同一程度；b為差異度，表示2個(gè)集合的不確定程度；c為對(duì)立度，表示2個(gè)集合的對(duì)立程度。a、b、c通稱為聯(lián)系度分量，且a，b，c∈［0，1］，并滿足a+b+c=1；i為差異度系數(shù)；j為對(duì)立度系數(shù)，一般j=－1。若集合A包含有m項(xiàng)指標(biāo)，且各指標(biāo)的權(quán)重為Wk(k=1，2，…，m)，則聯(lián)系度可表示為：

式中：W為權(quán)重系數(shù)向量矩陣；R為聯(lián)系度分量矩陣；E為同異反系數(shù)矩陣。

5.2 大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化

大數(shù)據(jù)的真實(shí)價(jià)值就像漂浮在海洋中的冰山，第一眼只能看到冰山一角，絕大部分都隱藏在表面之下[14]。大數(shù)據(jù)應(yīng)用不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理，以挖掘出數(shù)據(jù)的價(jià)值[16]。模型和算法是大數(shù)據(jù)分析理論和技術(shù)中的兩個(gè)核心問題[15]?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的大數(shù)據(jù)分析方法是近年來較為熱門的一種方法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由感知算法發(fā)展而來，早期的感知機(jī)為單層節(jié)點(diǎn)且缺乏激活函數(shù)，科研人員發(fā)現(xiàn)多層節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法主要有前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、回復(fù)式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、時(shí)序記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三部分，其中前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最為高效。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一類包含卷積計(jì)算且具有深度結(jié)構(gòu)的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是深度學(xué)習(xí)的代表算法之一。

在石化物流運(yùn)輸中，此類算法可對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)五大要素32項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)量化，通過大數(shù)據(jù)分析確定影響因子及權(quán)重，進(jìn)而對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)運(yùn)輸安全管理過程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)信息一體化、流程一體化。具體做法為：（1）采用一年內(nèi)的運(yùn)輸安全評(píng)估記錄輸入訓(xùn)練集，采用32個(gè)因子指標(biāo)*48個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)激活函數(shù)；（2）采用ReLU,輸出值為是否安全影響因子及權(quán)重值；（3）通過對(duì)權(quán)重值分析，優(yōu)化?；愤\(yùn)輸管理過程。

其中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及詳細(xì)參數(shù)如圖7所示及見表5。

圖7 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

各算法架構(gòu)層系功能：

（1）數(shù)據(jù)輸入層/Input Iayer：對(duì)輸入的32項(xiàng)石化產(chǎn)品運(yùn)輸安全指標(biāo)進(jìn)行預(yù)處理，可優(yōu)化訓(xùn)練速度及效果。去均值指把輸入數(shù)據(jù)各個(gè)維度都中心化到0；歸一化指幅度歸一化到同樣的范圍；PCA/白化指用PCA降維；白化是對(duì)數(shù)據(jù)每個(gè)特征軸上的幅度歸一化。輸入層如圖8所示。

表5 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)參數(shù)

圖8 輸入層

（2）卷積計(jì)算層/conv Layer：訓(xùn)練挖掘出風(fēng)險(xiǎn)特征，其中滑塊大小尺寸參數(shù)影響運(yùn)算速度和識(shí)別精度，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)維度分別配置了2*2和3*3兩類滑塊；步幅表明滑塊移動(dòng)的距離，同上配置了步幅為1和2。

（3）激勵(lì)層/ReLU Layer：用于使目標(biāo)函數(shù)快速收斂，即快速找到風(fēng)險(xiǎn)因素特征，該函數(shù)特點(diǎn)是收斂速度快。

（4）池化層/pooling Layer：用于壓縮數(shù)據(jù)和參數(shù)的量，減小過擬合，如圖9所示。

（5）全連接層/FC Layer：卷積取的是局部特征，全連接就是把以前的局部特征重新通過權(quán)值矩陣組裝成完整的圖。即將所有風(fēng)險(xiǎn)特征組合成判斷是否存為安全影響因子，并形成權(quán)重值。

根據(jù)確定的運(yùn)輸安全影響因子及權(quán)重值，對(duì)運(yùn)輸管理過程中參與的上下游成員進(jìn)行一體化流程優(yōu)化，包括生產(chǎn)企業(yè)、交通部門、環(huán)境、承運(yùn)商、車輛等，對(duì)物流實(shí)行全流程統(tǒng)一管理，并依據(jù)“計(jì)劃-實(shí)施-控制-評(píng)價(jià)”的PDCA循環(huán)，持續(xù)對(duì)各成員從信息、流程、物流技術(shù)、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)管理等各方面進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，如圖10所示。

圖9 池化層

圖10 基于影響因子的運(yùn)輸管理優(yōu)化

通過對(duì)基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的大數(shù)據(jù)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)石化產(chǎn)品運(yùn)輸監(jiān)管過程中運(yùn)輸安全影響因子權(quán)重分析、運(yùn)輸安全評(píng)估、運(yùn)輸安全優(yōu)化；通過對(duì)各個(gè)緯度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的預(yù)測(cè)分析、數(shù)據(jù)歸口統(tǒng)一，以及核心企業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的數(shù)據(jù)跟蹤，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)信息一體化。同時(shí)通過對(duì)數(shù)據(jù)的價(jià)值挖掘，優(yōu)化現(xiàn)有流程，再將優(yōu)化后的流程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為參數(shù)重新進(jìn)行權(quán)重分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的可持續(xù)、一體化循環(huán)優(yōu)化。

6 應(yīng)用案例

中國石化是國內(nèi)最大的石油產(chǎn)品和主要石化產(chǎn)品的生產(chǎn)商、供應(yīng)商，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)具有原料和產(chǎn)品大進(jìn)大出、物流范圍廣的特點(diǎn)，物流成本支出巨大。以中國石化每年2萬億元的銷售收入計(jì)算，每下降一個(gè)單位，降低物流費(fèi)用近200億元，可以說中國石化作為特大型能源化工一體化公司，物流一體化優(yōu)化的需求空間很大。

為了實(shí)現(xiàn)物流一體化優(yōu)化的建設(shè)目標(biāo)，中國石化著重從運(yùn)輸安全管理的運(yùn)輸軌跡、運(yùn)輸報(bào)警、統(tǒng)計(jì)分析三大部分進(jìn)行一體化優(yōu)化，應(yīng)用優(yōu)化后的運(yùn)輸安全指標(biāo)作為評(píng)價(jià)體系，通過物聯(lián)網(wǎng)、GIS的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)公路、水路、鐵路運(yùn)輸過程中狀態(tài)、位置、軌跡的全程、在線、實(shí)時(shí)監(jiān)控；并根據(jù)地理經(jīng)緯度，在地圖上標(biāo)注貨物位置信息，包括起運(yùn)點(diǎn)、送達(dá)方、出廠倉庫等，使客戶、企業(yè)、承運(yùn)商對(duì)運(yùn)單當(dāng)前所處狀態(tài)一目了然，極大的提升了運(yùn)輸安全管理的一體化水平。

通過報(bào)警流程和報(bào)警模型，實(shí)現(xiàn)人員資質(zhì)、車輛資質(zhì)、企業(yè)資質(zhì)報(bào)警、環(huán)境報(bào)警、駕駛行為報(bào)警。實(shí)現(xiàn)總部-企業(yè)-承運(yùn)商分級(jí)報(bào)警監(jiān)控，對(duì)事故由被動(dòng)響應(yīng)轉(zhuǎn)為積極預(yù)防，最終實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件應(yīng)急指導(dǎo)和區(qū)域聯(lián)動(dòng)，全面支撐中國石化運(yùn)輸安全管理。

通過風(fēng)險(xiǎn)模型、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型分析、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的應(yīng)用，提出可行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方式，并依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估步驟，優(yōu)化運(yùn)輸安全評(píng)估。支持風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)重影響比重分析，支持通過企業(yè)、承運(yùn)商、人員、車輛等多維度穿透分析，評(píng)估各企業(yè)對(duì)于運(yùn)輸安全的管理情況，從而優(yōu)化現(xiàn)有流程，促進(jìn)石化物流運(yùn)輸管理水平的提升；進(jìn)而提高物流一體化能力。

7 結(jié)語

通過對(duì)石化行業(yè)物流一體化優(yōu)化進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論：

（1）確定石化行業(yè)物流一體化優(yōu)化指標(biāo)影響因素及一體化優(yōu)化方向。

（2）通過物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸位置、軌跡跟蹤，使運(yùn)輸過程透明化，各物流節(jié)點(diǎn)都能夠信息共享，以企業(yè)為核心，成功鏈接起供應(yīng)商、承運(yùn)商、客戶，發(fā)揮物流資源一體化優(yōu)勢(shì)。

（3）通過風(fēng)險(xiǎn)模型、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法挖掘風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)價(jià)值，進(jìn)行運(yùn)輸安全評(píng)估及優(yōu)化，為實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸監(jiān)管一體化、數(shù)據(jù)一體化提供依據(jù)。

（4）要實(shí)現(xiàn)物流一體化的價(jià)值，物流設(shè)施完善是基礎(chǔ)，運(yùn)行協(xié)調(diào)高效是關(guān)鍵，數(shù)據(jù)信息共享是支撐，體制機(jī)制創(chuàng)新是保障。四個(gè)方面緊密聯(lián)系，形成有機(jī)整體，而新技術(shù)的應(yīng)用則是實(shí)現(xiàn)整個(gè)體系高效運(yùn)轉(zhuǎn)的最佳手段。

本文研究為石化行業(yè)物流一體化優(yōu)化提供理論參考和方法借簽，未來可考慮這種思路和模式在構(gòu)建石化行業(yè)物流園區(qū)信息平臺(tái)中的作用。目前，我國石化行業(yè)物流園區(qū)信息化建設(shè)還處于起步階段，需要不斷探索，且相對(duì)企業(yè)來講，物流園區(qū)資源更加集中，安全意識(shí)更加顯著，物流生態(tài)圈更加龐大，相應(yīng)的，一體化管控需求也更加強(qiáng)烈?？梢钥隙ǖ氖?，信息化建設(shè)已成為現(xiàn)代物流園區(qū)建設(shè)的重要組成部分[18]。通過高效、穩(wěn)定的一體化管理，為社會(huì)、企業(yè)、政府部門提供更多的服務(wù)和價(jià)值，從而帶動(dòng)更廣泛的物流一體化優(yōu)化空間。