GIS-GPS-GPRS在可视化物流配送系统中的应用_gps论文

GIS-GPS-GPRS在可视化物流配送系统中的应用，本文主要内容关键词为：物流配送论文,系统中的应用论文,GIS论文,GPS论文,GPRS论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

      1 引言

      配送环节处于整个物流系统的末端，直接服务于最终客户和消费者，是将货物从发货人送达收货人的最后一个物流节点。从我国物流配送的整体来看，存在着效率低、成本高、透明度差的问题，这也是造成物流服务质量和客户满意度较低的重要原因之一。随着GIS、GPS、GPRS等信息技术在物流配送环节中的应用，物流配送逐步实现了可视化，大幅度降低了终端配送车辆的空驶里程，有效地保障了配送货物的安全，降低了配送成本和提高了配送效率。本文以YJ快递企业为例，研究和探讨其应用GIS、GPS、GPRS等信息技术设计和开发的可视化物流配送系统。

      2 YJ快递企业及其可视化物流配送系统的组成

      2.1 YJ快递企业简介

      YJ快递企业成立于2007年。随着公司的发展，在货物配送业务量迅速增长的同时也暴露了不少问题，诸如配送成本居高不下、在途配送货物安全性得不到有效保障以及配送效率较低等问题，为了解决这些问题，同时考虑到成本、技术、资金等条件的限制，决定使用相对较为廉价且技术相对不复杂的GIS、GPS和GPRS等来构建可视化物流配送系统，经过半年的系统开发和半年的试用维护更新，到2009年该系统已经能很好地运作，给企业的物流配送作业带来了全新的变化。

      2.2 YJ快递企业可视化物流配送系统的组成

      YJ快递企业的可视化物流配送系统采用GIS-GPS-GPRS信息技术对其服务区域范围内的客户在电子地图上进行位置标注，同时将客户配送区域和配送路线进行优化，实现了对配送车辆、配送人员和在途货物的可视化监管。该系统包括仓储控制中心、GPS接收机、在途货物监控中心、GPRS通讯模块以及配送控制中心等。

      (1)GPS接收机有手持式和车载式两种，GPS接收机可以根据预置指令向控制中心发送警示性信息，以一定的周期将标的物的位置状态信息存储起来，收集GPS定位信息并通过无线网络将其传送到控制中心，接收控制中心发送过来的任务调度信息；(2)仓储控制中心基于GIS信息平台实现对仓库的可视化管理，同时在叉车或仓库货架显示屏上显示相关分拣信息，为货物分拣和分装提供便利；(3)在途货物监控中心基于电子地图使用GPS、GSM技术实现对在途货物的监控，可以将在途货物的位置信息在电子地图上进行动态显示，帮助操作人员实现对在途货物的属性和空间信息进行检索，支持对电子地图的开窗缩放操作，操作人员可以查询并回放目标在途货物的运行轨迹，以全面了解和掌握货物配送情况，对于不能完成的配送任务或者突发性事件重新进行调度；(4)配送控制中心基于GIS系统进行空间位置分析，可以计算物流的网络流量、分解货物配送任务、分析优化货物配送路径和确定配送车辆的运输路线。

      3 YJ快递企业可视化物流系统的配送业务模型及车辆导航系统设计

      3.1 可视化物流系统的配送业务模型

      YJ快递企业基于GIS-GPS-GPRS的可视化物流系统的配送业务模型如图1所示。该模型根据物流配送中常见的任务类型以及企业自身特点，将货物运输车辆路线模型、物流网络模型、运输车辆定位模型、配送任务分配集合模型、设备定位模型、最短路径优化模型等有机地进行了集成，能够对货物配送任务实施最优化的分解与组合，该模型可以快捷地查询和显示配送车辆的实时运行状态，从而帮助企业实现对物流配送任务的实时跟踪和可视化管理。随着数字分拣技术(DPS)、自动分拣技术、PDP技术等在配送中心中的应用，企业的可视化物流配送业务模型也可以进行相应的拓展，将DPS设备、各种手持终端和其他技术装备等引进系统中来。

      

      图1 YJ企业基于GIS-GPS-GPRS的可视化物流系统配送业务模型

      

      图2 YJ快递企业的配送车辆导航系统架构

      可视化物流配送系统使用GIS对配送客户及潜在的配送客户进行网络分析，然后模拟物流配送中心的地址选择、规模、服务能力等，确立物流配送中心的网络结构和各配送节点的配送任务，每个物流配送中心负责既定范围内客户货物的配送任务。配送中心根据所分配的客户订单配送任务，确认需要配送货物的种类和配送地点，然后自动配送系统会根据配送地点区位分布、配送货物类型、交通状况等因素制定配送方案，仓库管理系统根据货物配送方案对配送货物进行分拣、包装并归集到指定的货位上以等待装车运输，运输管理系统负责接收和处理GPRS、GPS等反馈回来的货物运输车辆空间位置信息，配送任务调度操作人员基于GIS平台对货物配送信息进行查询分析和计算，实时地对配送货物进行信息搜集以动态地对配送任务进行调度和指挥。

      3.2 YJ快递企业的配送车辆导航系统设计

      配送车辆导航系统包括无线通信网络、货物配送监控中心以及车载移动终端三部分，图2给出了其总体架构。

      (1)货物配送监控中心作为该系统的核心，主要功能是接收来自车载移动终端反馈回来的信息数据，然后将其存储到GIS系统中以更新相关数据，同时将中心信息数据传送给对应的车载移动终端。所有在途货物运输车辆的实时位置信息可以准确地显示在货物配送监控中心的电子地图上，电子地图窗口可以随意地切换、缩放、还原，还可以同时在多个窗口中对多个货物运输车辆进行实时跟踪。另外货物配送监控中心还可以设置子中心，将相关任务在各子中心进行分配来实现货物运输车辆的智能调度和实时监控，从而实现调度监控资源的优化，提高调度和管理的效率。(2)车载移动终端由DR传感器、GPS/DR控制系统、GPS接收机、导航系统和无线通信网络等组成，其主要功能是实现对货物运输车辆的实时定位，在货物配送监控中心的信息反馈和指令下实现货物运输车辆的运输路径引导和规划，车载移动终端向货物配送监控中心发送的数据包括运输车辆的编号、速度、航向、车辆状态、时间、经纬度、服务请求信息等。(3)无线通信网络负责货物配送监控中心与车载移动终端之间的通信，货物配送监控中心通过无线通信网络接收来自车载移动终端所采集到的货物运输车辆的定位信息，并通过该网络向其传送调度信息或者控制指令信息，通信形式有多种，诸如GPRS、CDMA、GSM或者集群通信等。

      4 YJ快递企业可视化物流配送系统的功能模块设计

      4.1 系统主要功能模块

      根据物流配送业务的特征以及企业自身的业务经营状况，可视化物流配送系统主要划分为以下六个功能模块，即车辆监控调度、路径规划、车载终端交互、电子地图查询、业务方案分析以及电子地图车辆信息维护。

      车辆监控调度模块的主要功能是实现对货物配送车辆的全程跟踪监控，实时调度在途空载车辆或非空载车辆，以及对敏感区域的货物配送车辆进行监控；路径规划模块的主要功能是实现对货物配送车辆进行引导和路径规划，合理配置货物配送运输能力资源；车载终端交互模块的主要功能是接收处理车载GPS的定位信息，并向车载移动终端发送交互指令和控制信息，智能受理货物配送车辆的报警信息；电子地图查询模块的主要功能是查询在途货物配送车辆的位置信息，查询在途货物的实时状态信息；业务方案分析模块的主要功能是查询统计货物配送订单的来源、客户的空间分布、配送货物的种类，寻找开发新的潜在客户源；电子地图车辆信息维护模块的主要功能是维护电子地图数据和配送车辆信息，初始化或者更新配送网络、客户分布、配送员、司机、配送车辆等信息。

      4.2 主要功能的实现

      (1)配送车辆路径的优化。系统根据配送车辆的货物装载数量、配送订单详情、客户区位分布、路线交通情况、司机对配送区域的熟悉情况等条件对配送车辆的送货路径进行自动优化并生成最佳的配送路线，以实现配送效率和配送成本的均衡。优化配送路径形成后也可以根据实际需要由相关管理人员进行自定义调整或修改。(2)地图查询。在电子地图上能够对客户分布、特定区域以及任意区域进行查询，并将查询结果醒目地标注出来，可以对标注的客户查看其详细情况、距离测量等操作。(3)地图数据维护。根据车载移动终端采集的新的地理信息数据更新电子地图，可以在电子地图中增加、修改、删除客户分布点，可以对客户数据和路段信息进行初始化。(4)配送业务分析。可以对特定时间段、特定区域的配送订单进行复合查询，可以查询特定时间段的货物种类数量统计、货物配送区域地理分布等，查询配送车辆送货区域的地理分布。(5)配送车辆监控和信息维护。对货物配送车辆进行跟踪导航以降低车辆管理费用和提高运作效率，可以对任一配送车辆进行动态实时监控，查询配送车辆的编号、位置、状态、行车路线等信息，如果配送车辆发生紧急情况GPS装置可以发出报警信息。另外可以根据配送车辆、人员等信息的变动对相关信息进行调整维护更新。

      4.3 车辆定位和路径规划的基本流程

      (1)车辆定位流程。DR传感器和GPS接收机收到车辆定位信息后将其传送到GPS系统，系统对该信息处理后得出车辆的行驶方向、位置估计、定位误差等信息，并将该信息传送到监控中心系统，监控中心系统调用相应的电子地图模块根据相关算法即可计算出配送车辆的最佳位置，再使用GIS系统将车辆的位置信息在电子地图上进行标注显示。(2)路径规划流程。货物配送车辆驾驶员在电子地图中输入出发地、目的地并选择最短距离、最低收费、最短时间等优化标准，并将这些信息通过无线网络传送到监控中心系统中，监控中心系统根据实时道路交通信息给出最优的车辆行驶路径，然后再将结果通过无线网络发送到车载移动终端设备上，驾驶员即可通过电子地图查看满足其输入需求的最优路径。

标签：gps论文;  物流配送论文;  可视化论文;  gps系统论文;  gps导航论文;  gps技术论文;