白沙烟草物流 GIS配送优化系统试行成功 2006年7月7日 8:59 来源：天极网
白沙烟草物流公司已启用的烟草配送GIS及线路优化系统，经过三个多月在配送区域内送货线路上的试运行，已取得初步成功的经验和数据，为即将全面启动该系统打下了良好的基础。
白沙物流烟草配送GIS及线路优化系统是基于集成了国际上发展成熟的网络数据库、WEB/GIS中间件、GPS、GPRS通讯技术，采用金启元科技发展(北京)有限公司的地图引擎中间件(GS-GMS-Map Engine for Java)产品为核心开发技术平台，结合白沙物流的实际，开发设计的集烟草配送线路优化、烟草配送和烟草稽查车辆安全监控、烟草业务(访销、CRM等)可视化分析、烟草电子地图查询为一体的物流WEB/GIS综合管理信息系统。该系统利用WEB/GIS强大的地理数据功能来完善物流分析，及时获取直观可视化的第一手综合管理信息，即可直接合理调配人力、运力资源，求得最佳的送货路线，又能有效地为综合管理决策提供依据。系统中使用的GPS技术可以实时监控车辆的位置，根据道路交通状况向车辆发出实时调度指令，实现对车辆进行远程管理。
白沙烟草物流开发使用GIS线路优化系统后，将实现以下六大应用功能:
1、烟草配送线路优化系统:选择订单日期和配送区域后自动完成订单数据的抽取，根据送货车辆的装载量、客户分布、配送订单、送货线路交通状况、司机对送货区域的熟悉程度等因素设定计算条件，系统进行送货线路的自动优化处理，形成最佳送货路线，保证送货成本及送货效率最佳。线路优化后，允许业务人员根据业务具体情况进行临时线路的合并和调整，以适应送货管理的实际需要。
2、烟草综合地图查询:能够基于电子地图实现客户分布的模糊查询、行政区域查询和任意区域查询，查询结果实时在电子地图上标注出来。通过使用图形操作工具如放大、缩小、漫游、测距等，来具体查看每一客户的详细情况。
3、烟草业务地图数据远程维护:提供基于地图方式的烟草业务地图数据维护功能，还可以根据采集的新变化的道路等地理数据及时更新地图。对烟户点的增、删、改;对路段和客户数据的综合初始化;对地图图层的维护操作;地图服务器系统的运行故障修复和负载均衡等功能。
4、烟草业务分析:实现选定区域，选定时间段的烟草订单访销区域的分布，进行复合条件查询;在选定时间段内的各种品牌香烟的销量统计和地理及烟草访销区域分布;配送车组送货区域的地图分布。通过在各种查询统计、分析现有客户分布规律的基础上，通过空间数据密度计算，挖掘潜在客户;通过对配送业务的互动分析，扩展配送业务(如第三方物流)。
5、烟草物流GPS车辆监控管理:通过对烟草送货车辆的导航跟踪，提高车辆运作效率，降低车辆管理费用，抵抗风险。其中车辆跟踪功能是对任一车辆进行实时的动态跟踪监控，提供准确的车辆位置及运行状态、车组编号及当天的行车线路查询。报警功能是当司机在送货途中遇到被抢被盗或其它紧急情况时，按下车上的GPS报警装置向公司的信息中心报警。轨迹回放功能是根据所保存的数据，将车辆在某一历史时间段的实际行车过程重现于电子地图上，随时查看行车速度、行驶时间、位置信息等，为事后处理客户投诉、路上事故、被抢被盗提供有力证据。
6、烟草配送车辆信息维护:根据车组和烟草配送人员的变动及时在这一模块中进行车辆、司机、送货员信息的维护操作。包括添加车辆和对现有车辆信息的编辑。
白沙物流烟草配送GIS及线路优化系统的上线运行，标志着白沙物流的信息化建设迈上了一个新的台阶，必定会在规范日常运作，提升公司形象，打造数字化的跨区物流企业的进程中起到巨大推动作用。
经过GIS计算自动生成的优化配送线路图，可指导烟草送货员大大提高送货效率，节约配送成本。
我们在白沙物流公司看到很多控制成本、注重节约的宣传语，白沙物流在控制成本上是如何做的呢?
白沙烟草物流公司总经理姜新荣说:“最低的成本”也是我们追求的目标，可以说，这也是我们与传统商业公司配送中心不同的理念。在控制成本上，一是我们设置了专门的商务会计，他们会在业务运作中进行成本核算，从商务谈判阶段开始就尽是把成本降下来。二是要求生产部门控制成本。目前各商业公司由于采用多仓库储存，卷烟仓储尚未整合，仓储成本较大。而白沙物流根据目前烟草行业卷烟物流的特点，在现代物流的运作模式下，对卷烟配送的仓储、分拣、运输等每一个环节进行优化管理，达到低成本运作的目标。例如提高单仓库储存能力，加速卷烟周转率，降低仓储成本;采用现代分拣设备代替人工分拣，以流程定岗定员，减少人力投入;整合车辆资源，提高满载率，降低卷烟运输成本。三是控制管理成本，在员工中倡导节约意识，例如不能浪费配送时使用的塑料袋，节约用水、用电等等。
由于我们的设计规模是年卷烟配送70万大箱，而而在只有15万大箱的配送量，规模效益还并没有充分发挥。以2004年配送费用为例:烟草配送直接和间接费用为40元/件左右。如果从理论上设想，当配送规模达到60万箱时，配送成本将下降至20元/件。
目前我们在节约成本上还在做很多工作，比如正在开发GIS车辆调度系统，通过这个系统有效优化车载线路，降低运输成本。目前各商业公司车辆调度及监控以人工为主，车辆满载率平均为66%。通过GIS车辆调度系统，车辆满载率设计值为98%，同时加强车辆运输途中的监控与管理，使车辆有效运行时间提高，减少配送车辆，降低运输成本。
从2004年开始运营至今白沙物流已经取得了初步的成绩。姜总认为白沙物流的发展目标是什么?
姜新荣:白沙物流就是探索建立以区域物流中心为核心、分级配送的物流网络。通过充分整合现有资源，形成区域内卷烟融集中装卸、仓储、分拣、包装、配送为一体的现代物流体系，实现高效率、低成本运营，积极扩展第三方物流服务，逐步发展成为以烟草为主、多元化配送并进的现代物流企业。我们的目标是打造出烟草行业的物流品牌，并成为中南地区一流的物流企业。
白沙物流烟草配送综合GIS及路径优化系统的开发背景
纵览目前国内烟草软件开发公司，能够提出完整的多点物流配送算法的专业公司还非常少，原因是开发商只有经过长期的积累才能了解烟草及物流行业相关复杂的业务和管理流程，而一些物流软件开发公司虽然对物流的环节比较熟悉,但是对GIS特别是适应烟草物流大集中业务模式的WEB/GIS技术方面比较陌生，而城市多点物流配送的算法很难和这两方面脱离开。所以造成以前没有太多公司能提供完善而成熟的烟草多点物流配送算法模型;
多点物流配送的算法含盖了许多内容，如何合理的搭建算法模型，其中还要包括多重约束条件。没有做过类似的烟草项目是很难建立起来的。因为一些细小的因素，不了解烟草物流业务管理流程并且通过实际开发物流多点配送和配送路径优化系统类似项目的话，是很难拿出适合的烟草业务空间数据采集方案和考虑全面的算法条件，使系统可用性和可扩展性差之千里。
国外的路径算法的模型软件，却很难符合中国路网规则、城市交通禁则以及频繁的变化需求，更难符合改革中的中国烟草的管理流程。我们所介绍的应用软件就考虑这些特点给用户提供方便的“地图数据同步初始化工具”和“WEB远程数据维护功能模块”
国内许多物流软件企业由于不熟悉GIS方面深入的路径算法模型，推出的物流配送管理系统，多是一些类似MIS的管理系统，主要解决的是物流内部信息流的管理，与GIS的结合也多体现在只能单一的将地图查询和GPS加到干线物流配送时的车辆监控功能(例如中铁快运和邮政物流)等粗浅的技术应用;实际并没有解决城市内多点物流配送的难点。由于城市道路情况复杂、客户分散、烟草定单品种众多且数量不等客观条件，最容易产生运力不足的假相。而实际上这是由于配送车辆的空置率和空驶率太大造成的。所以对于一些开发烟草MIS，访销、CRM和仓蓄物流系统这样的方案提供商，对多点物流的配送的应用很难独立专业地完成，所以采用专业技术集成的方式解决是一条捷径。
而国内的GIS应用软件企业，由于烟草物流行业的专业性，以往有的GIS的烟草应用，本身就很少能专一的进行烟草物流GIS的应用开发，一般还停留在信息可视化的阶段，对烟草物流配送工作流程以及烟草基础管理系统如访销、仓储、客服系统的不熟悉也很难深入扩展到类似的应用。
目前国内的烟草物流对于GIS的应用存在认识上的偏差，大部分的烟草物流应用只单纯的利用GPS技术实现了查询烟草物流配送车辆的位置、轨迹，对于干线运输来说，基本可以满足要求，但是对于烟草访销配送最基础的基层地市烟草公司，特别是适应城网和农网烟草大集中的多点配送应用来说，只知道车的位置是远远不够的。合理的配送线路优化和按动态烟草定单配载，将直接提高配、运效率，大大降低烟草物流成本。
其实这种“多点配送路径优化应用系统” 同样非常适用于国家专卖食盐配送、家电配送、易腐蚀食品(乳制品)、冷冻食品、高级时令果品蔬菜的多点配送、城市大面积工作配餐以及加油站油品(危险品)配送等等。
重庆烟草GIS系统的应用与思考 2009-11-05 21:07 重庆烟草GIS系统的应用与思考 作者:唐岿然
来源:烟草在线 1前言
物流配送线路规划与设置的核心是车辆线路问题，车辆运输调度问题是最早由Dant zing和Ramseur于1959年首次提出的，由于这一问题涉及多学科，一直是运筹学与组合优化领域的研究热点。在当前物流行业发展迅猛的环境中，车辆调度问题是电子商务的组成部分，是物流集约化发展、构建综合物流系统、建立现代调度指挥系统的重要基础。 卷烟商业企业的物流配送，有着其它行业的物流配送不可比拟的优势——对客户的送货周期有较大的掌控力度，有比较大的自由度将某一固定区域、固定对象的收货点进行规划，组织适当的行车路径，使车辆有序地经过这些收货点，从而达到我们的目的（如设备最少、行程最短、时间最快、费用最小等）。
随着卫星定位，地理信息技术的发展完善，3G（GIS/GPS/GPRS）技术来在物流配送线路规划中已得到充分利用，从而提高物流经济效益，同时在运用过程中收集各类数据，为成本效率的综合分析提供重要的基础数据。 2 经验式线路优化的弊端
重庆市烟草公司物流分公司自2006年6月成立以来，即开始致力于线路规划、优化工作，线路优化工作成绩斐然，在直接配送的范围内，一年半的时间里，从起初的使用的67台送货车下降至54台，同时配送量同期还上升了96170万件，相当于4台车满载年配送量。但在这些成绩之后，能够明显发现通过人工判断来进行线路优化，存在着较多的弊端。 2.1经验判断效能有限
人工的线路规划、线路设计首先是依赖于现有的营销系统的架构进行的设置，系统中对物流及配送线路提供的支持非常简单，线路中的客户是固定的，排序是一种经验式、个人能力式的设计线路设置是否科学合理，完全取决于线路规划人员的经验和对客户位置、销量和道路交通的熟悉程度。由于交通条件的复杂多变，面对数量众多的客户，即使最优秀的线路规划人员，也没有和计算机一样的准确记忆力和运算能力，因此无法调整设计出完全科学合理的送货线路。 2.2客户销量变化导致车辆装载变化
由于线路固定，每一辆送货车面对同样的客户，而客户每次的需求是不一样的，这种情况就导致了这样一种局面，当客户需求小于装载量，车辆利用率明显偏低，当客户需求大于装载量时，车辆必须分两次才能完成任务，而第二次的装载率更低。这种装载率表现出来的不平衡，是一种常态，导致车辆利用率不足，更多的影响是：工作量不平衡，会导致同工种员工之间的心理不平衡，不利于对员工的绩效考核，企业效益的综合计算。 2.3优化工作周期太长
依靠人工完成的线路规划工作，往往要经过五个步骤，第一是先对路线、客户、配送量做到心中有数的前提下确定调整思路；第二是从现有的营销系统中提取收集数据，征求该区域有经验驾驶员的意见，对客户的送货线路进行分离或合并，得到一个比较接近目标的线路规划方案；第三是和营销部门的沟通，要在物流成本降低的同时兼顾各个客户、营销部门之间的利益平衡；第四，形成最终方案，然后人工在营销系统中手工调整客户的线路和顺序，操作极为繁复；第五，新的线路运行之后一个月内，还要根据驾驶人员的意见对线路走向、客户顺序进行修正。这样一个过程下来，少则两个月，多则半年，耗费了较大的人力和时间。 3 基于3G技术的重庆烟草地理信息资源系统 3.1 关于3G概念
本文所言3G，并非国际电信联盟对通讯行业3rd Generation的缩写，是指用于智能交通运用的GPS/GPRS/GIS技术。
其中GPS（Global Positioning System）是全球定位系统的英文简称，由24颗人造卫星和地面站组成的全球定位系统，由美国军方从1973年开始设计、试验，1993年底建成使用，包括三大部分：空间部分（GPS卫星）、地面控制部分（地面监控系统）、用户设备部分（GPS信号接收机）。
GIS（Geographic Information System）是地理信息系统的英文简称。是将各种地理信息，如地形、河流、建筑、道路、位置、方向等，以一定格式和分类编码输入、处理、存储、输出，以满足应用需要的人－机交互信息系统。
GPRS（General Packet Radio Service）是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，是利用现有的无线语音网来进行数据传输的一种技术。
将这三种技术的整合运用，则搭建了重庆烟草地理信息技术的基础技术平台。 3.2 3G技术在卷烟物流配送中的运用 3.2.1基于GIS配送线路优化
卷烟配送的原则是由一个出发点到达多个分散的客户点的多点路径，出发点一般定义为配送中心所在地，也可以定义为某些特殊的位置，例如某高速公路的出口；多点则指所有客户的经营地址，这些信息点在系统实施优化之前需要进行采集，采集到经纬度信息构成了整个系统的基础数据。 3.2.1.1配送区域的划分 计算法则中，系统替代人力要解决的主要问题是：全面判断规划、确保车辆满载、线路自动优化、车辆自动调度。重庆烟草系统全市共有10万多零售商需要送货到户，第一批纳入GIS的主城8区客户也有2万多人，对这些信息点的一并计算，是个海量的计算过程，是当前硬件所不能满足的。
因此，GIS运算的前提，仍然是将配送区域进行划分，根据主城的地理环境划分为4个区域，每个区域五个工作日，每日一个区域内纳入GIS运算的客户基本在1000——1500个之间。这1000多个信息点的确定，一方面仍然需要线路规划人员的经验判断，与以前不同的是，面对可视化的地图界面，系统提供了客户的地理位置、道路信息、近三个月的平均配送量等信息，结合以前的经验，使得第一步的划分较之从前，快捷、准确、预见性更高。 3.2.1.2周期性线路优化
配送区域确定之后，系统就会根据客户的经纬度信息、道路信息和客户之间的距离进行运算，得到一个排列序号，从而排列成了一条送货线。计算中要充分考虑到单行、双行、环线等诸多因素，在周期性线路优化完成之后，只是一个理论的线路，必须还需要人工的确认，例如天桥、隧道、小区、农贸市场等信息，是系统无法知晓的，人工得加以干涉，将某一区域的送货目的点进行定义。这样就会得到一条比较合理的送货线。周期性线路优化的计算量比较大，尤其是第一次处理数据时，需要比较长的周期，因而周期性的优化是不必每日进行的计算，可以交给系统在非工作日自动完成。 3.2.1.3每日线路优化
事实上，前面所言的配送区域划分和周期性线路优化是后台的支撑，实际的工作流程需要在每日的工作中完成。重庆烟草物流的整体流程中，采取的是滚动作业法，简单地说，就是将每天的客户分为7个域，并划分标准的时段，分别在电话订货、卷烟分拣、物流配送三个作业环节中滚动运行。当第一个域的订货完成后，订单立即进入分拣环节，作为配送线路的形成，必须在分拣之前完成，这个优化的环节在整体流程中分配到的时间不能超过10分钟，否则会阻碍整个物流流程的顺利进行。因此，GIS规划的配送线路，运算的时间要求是第一要务。 每日线路优化包括着具体业务的的几个环节：
一是分车。根据本次零售商订单的卷烟数量，将一条整体的送货线路进行分段，分段的依据就是车辆的装载量，保证除了最后一辆车，其余的车辆完全满载。 二是车辆调度。日常情况下，可以用系统默认的车辆排序，也可加以人工干预，由车辆调度人员安排，这对于峰值期间的配送任务合理调度分配意义尤其重要，当以后纳入GIS的配送区域不断扩大，这种调度的意义就超越了简单的任务分配，达到一个对全局配送资源的综合利用的境界。
第三才是每日线路优化。对每一辆车内的配送线路进行优化，计算出最合理的线路。由于单车涉及的计算量已经比较小，可以实时运算，在非常短的时间内完成，不必作预先处理。计算完毕，分车的数据就可以交给卷烟分拣部门按序分拣，同时通过GPRS将配送任务发送至各车的车载终端。 3.2.2 基于GPRS的导航终端使用
一般意义上的终端，都是基于GPS导航终端的使用，目的仅仅是导航。如果将GPRS结合进来，则可以将配送工作的整个流程纳入到系统的监控管理之内，例如从出库交接开始，就由配送人员在车载终端上进行确认，一直待续出库、到达每个零售商的确认、银行存款、回库驻车等一系列流程。车载终端通过GPRS将每个流程发送回服务器，管理人员就可以实时监控每一辆送货车的工作进度，更为重要的是，这些记录点是对配送工作效率统计、成本分析的最底层数据基础。 3.2.3 基于GPS的安全监控
实施GIS，同时部署GPS的监控，是一般系统的普通做法，功能性能差别不多，对于安全监控，本文不再赘述。 3.2.4配送成本效率的综合分析
烟草商业的信息系统中，一般是将成本这一部分功能交给财务系统来完成，而财务的核算是从费用项目、预算执行来考虑的，缺乏对业务环节的分析和支持。具体到配送业务，人力成本是比较固定的，其它主要两部分是车辆费用和配送费用。两种费用都是以车辆为载体运行的，系统以车辆和人为基本单元，整个配送过程中的车辆里程、油耗、路桥费、装卸费用等各项。 结合配送量及服务客户数等进行数据统计分析，可以得到一个单条卷烟在配送过程中各个构成环节中所产生的费用。通过分析对比，可以发现问题所在，持续优化。同时，车载GPS终端传回的各个记录点，记录了整个送货的流程中每一个点，这些数据，反映出每一辆送货车运行效率，这为管理方式、考核制度的建立提供了重要参考。
4 重庆烟草GIS系统应用的意义 4.1卷烟物流迈向现代化的必由之路
4.1.1烟草商业企业电子商务的完善和延伸
烟草行业的现代流通，实际上也就是一个电子商务的过程，物流在电子商务环境中扮演着重要的角色，但近年物流信息化的发展，更多的注意力在于WMS（仓储管理系统）和分拣机具设备，对配送环节的关注非常简单。卷烟物流配送中心提供进货、理货、库存管理、运输配送及代收货款等服务，在最短时间内完成后端实体运送的相关服务，并提供对零售商售后退换货的运输服务，有必要在配送环节建立一套整合性的信息交流处理系统。
重庆的GIS，接受前端各种资料信息，按信息种类分配传送至后端系统，系统完成线路优化、记录配送流程中，对配送过程的卷烟动态跟踪，是烟草商业企业电子商务的完善和延伸；同时，系统整合了零售商的地理信息，建立的一个综合的资源平台，可以为将来的销售、客户服务、专卖管理提供基础资源，有非常大的开放性和发展前景。
4.1.2发挥集成物流的最大效应
物流在规模上的集成，更容易发挥集成的效能，但集成是有度的，受到实物、场地、交通条件和综合成本的限制，特别是烟草行业，又受国企投资管理的制约，因此，单纯配送中心的集成合并，不如信息系统的集成。
目前重庆物流架构的“一库四点”在统一的营销平台V3上应用得非常自如，GIS目前已经在主城8区推广使用，直接调度的是54台送货车。随着系统的不断推广，今后全市的配送工作将运行在这一系统之下，可以将全市的配送任务对250多辆配送车进行分配，在全市送货线路整合在基础上运行，完全可以实现统一平台下的配送任务统一分配、配送资源统一调度、运行状态统一监控，从而跨越区域空间和配送中心规模的限制，从运行上实现统一和集成。 4.2轻松实现跨区域配送
跨区域配送是卷烟配送中的一个难题，受到现有管理体系和营销区域的制约，抛开这些限制。从技术上而言，也受到对道路交通、零售商地址熟悉程度的影响，一个线路规划人员，尤其是大集中模式运行下的线路规划，不可能熟悉到很大范围内的所有道路和每一个客户。但在GIS的支持下，这种跨区的送货线路划分更为轻松容易，车辆调度更为轻松。 4.3 效益和效率的体现
从目前重庆GIS实施的范围来看，优化后的线路和装载方式，使得第一条线路仅有一辆车不能做到满载，整体装载率可以确保在95%——100%之间，从根本上解决了装载率的问题。
2009年前2月后，重庆主城8区原有54台车已精简3辆安排了其它任务。尤其值得一提的是在2月份的物流峰值期间，在GIS系统的管理和调度之下，系统通过GPRS将配送任务单和送货线路客户信息发送到送货车的车载终端，每个送货组在当日就能清楚次日的工作量及工作区域，提早对自己的工作时间作出安排。GPS导航，也能使不熟悉线路的配送人员准确将卷烟送达。优化的线路和调度方式使车辆装载率提高了35%，与未启用GIS的配送区域相比，送货趟次降低了67%，避免了不满载出行的现象，极大程度提高了工作效率。
这个实例仅是GIS应用的直接功效，真正意义的GIS物流，致力于在卷烟物流体的配送系中梳理、整合，建立一个统
一、开放、竞争、有序、安全的物流配送体系，初步实现区域流通产业现代化和物流服务现代化。在社会效益上，既可以优化烟草行业的营销体系，又可以降低交易成本，优化经济增长模式，还能激活路、车、场（仓）所在区域的经济体内的扩散作用。 5 对GIS系统应用的思考
从来没有一个完美的信息系统，重庆烟草的GIS运用以来，仍然发现了一些值得思考的矛盾。
5.1道路信息的有限性和实际情况变化性的矛盾 从技术层面来说，保证某个区域的道路完整是没有问题的，但在道路属性上，系统功能就会出现欠缺，主要体现在两个方面：
一是时效性上就会出现时间差，目前重庆正处于一个大规模的城市建设期，道路变化频繁，新增道路较多，交通管制随时出现，GIS本身的地图无法迅速跟上实际道路的变化，测绘、版权等相关法律条款的制约进一步延迟的地图更新。 第二，重庆的山城地貌比较特殊，立交桥、隧道随处可见，GIS的信息处理是二维的，同一经纬度的送货地址，一旦出现在不同的海拔高度，系统就无法从地理信息上判断其道路属性。
因此，系统优化的结果在局部和某些点上，会出现误差。其实，出现误差应该说是可以容许的现象，关键是用如何的态度来对待问题，毕竟解决需要一定周期，而配送工作必须每天开展。
5.2系统普遍适应性和不同环境复杂性的矛盾
目前重庆烟草GIS的推广是在的主城推开的，作为主城，有道路交通复杂复杂的劣势，但也有零售商位置集中的优势。而对于主城之外的区域，比如农村区域，优劣势也是比较明显的，道路相对简单，走向明显，但零售商较为分散，在保证车辆装载和线路优化之间就会存在矛盾，可能会出现某一走向的道路上所有零售商还不能装满一辆送货车。GIS系统还需要制定更多的优化策略，考虑诸多可以选择的条件，针对不同地理特征的区域进行有侧重的优化。 5.3客户服务的稳定性和系统运行灵活性的矛盾 GIS的实施，是在不牺牲配送服务质量的前提下进行的，但配送模式发生改变后，即便是客服质量没有改变，零售商仍然会希望每次送货都是同一个送货员，这和系统自动优化线路、分配任务、调度车辆是矛盾的。另一个方面，作为配送人员本身，虽然工作效率提高了，但仍然有部分配送人员愿意跟从前一样，固定线路和客户，不用操作GPS终端，从事简单机械的配送作业。 作为基层人员，他们的关注点和管理层是不一致的，管理层在乎工作效能和成本，基层人员更在乎工作环节的简单和轻松。这个矛盾的解决，就在系统之外了。 编发:物流分公司 编审
肖庆来 马玉洁 田文超 祝国瑞
[摘要]分析了GIS在大庆石化物流运输管理中应用的可行性,阐述了基于GIS的多种约束条件存在的行车路线最优化及时间表的制定问题,以期使大庆石化物流业得到健康快速发展.[关键词]GIS;物流;最短路径分析;优化
物流管理是现代企业管理的重要组成部分.经过半个多世纪的发展演变,在美国等西方发达国家已形成了完善的体系,已经成为企业的"第三利润源泉".21世纪将是物流管理领域快速发展的时代,物流管理将呈现信息化,网络化,智能化,柔性化,标准化和社会化的特征.大庆是我国重要的原油,成品油生产基地,其工业的发展决定了大量的辅助生产资料外购的事实.在大庆石化地区,存在分别隶属于大庆石化总厂和大庆石化分公司的两家物流企业,这两家物流企业不仅规模小,难以形成"第三利润源泉",而且对主业产生绝对依赖,同时存在不同程度的人员,设备冗余以及管理的相对滞后,这不仅不符合现代物流的发展趋势,还造成了大量的人力,物力的浪费.因此,优化组合大庆石化地区的物流企业,使之成为专业化物流企业,真正形成企业的 "第三利润源泉".l GIS在大庆石化物流管理中的应用分析
传统物流包括运输,储存,装卸搬运,包装,流通加工等,是普通商务活动中典型的物流作业.在电子商务与网络支持下,现代的物流不但具备以上这些功能,还增加了对物流信息加工与处理功能以及一些增值性的物流服务.增值性的物流服务包括:(1)增加便利性的服务.一切能够手续简化操作的服务都是增值性服务.例如:推行一条龙的门到门服务,提供完备的操作或作业提示,自动订货,传递信息和转帐物流全过程追踪等都是有用的增值性服务;(2)加快反应速度的服务.快速反应已经成为物流发展的动力之一.传统观点和做法将加快反应速度变成单纯对快速运输的一种要求,但在需求方对速度的要求越来越高的情况下,它也变成了一种约束,因此必须使用其他的办法来提高速度;(3)降低成本的服务.可以通过采用投资比较少的物流技术和设施设备.或推行物流管理技术,如运筹学中的管理技术,单品管理技术和信息技术等,提高物流的效率和效益,降低物流成本等等.显然,在现代物流中,货物运输路径,仓库地址的选择等,都涉及到如何处理大量的空间数据与属性数据,从而缩短物流时间,降低成本的问题.GIS(Geographical Information System.地理信息系统)是在计算机硬,软件支持下,对整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据进行采集,储存,管理,分析和表达的空间信息系统,它集计算机科学,地理学,信息科学等学科于一体的新兴边缘科学,可作为应用于各领域的基础平台.这种集成是对信息的各种加工,处理过程的应用,融合和交叉渗透,并且实现各种信息的数字化过程.GIS不仅具有对空间和属性的数据采集,输人,编辑,存储,管理,空间分析,查询,输出和显示功能,而且可为系统用户进行预测,监测,规划管理和决策提供科学依据.可见,将其应用于物流配送系统中,大大加强对物流过程的全面控制和 管理.实现高效优质的物流配送服务.目前的GIS物流分析系统主要集成了车辆路线模型,最短路径模型,网络物流模型,分配集合模型和设施定位模型等.但是对于在现实条件下多种约束条件存在的行车路线及时间表的制定问题研究的不多.为此,现针对这一问题提出一种新的解决办法,即利用成熟的地图的模型以及各点间最短路径算法,并在此基础上运用运筹学中的节约思想,从而在一定程度上解决了带软时间窗的车辆路线问题.这在面积广阔,通行道路选择对运行时间影响极大的大庆来说,具有现实意义.2 GIS系统功能分析
把GIS技术融人到物流运输业务的过程中,可以更容易地处理物流配送中货物的运输,仓储,装卸,送递等各个环节,并对其中涉及的如运输路线的选择,仓库位置的选择,仓库的容量设置,合理装卸策略,运输车辆的调度和投递路线的选择等问题进行有效管理和决策分析,有助于物流配送企业有效地利用现有资源,降低消耗,提高效率.基于GIS的物流配送系统应实现5个功能.(1)车辆和货物追踪.利用GIS和电子地图可以实时显示出车辆或货物的实际位置,并能查询出车辆和货物的状态,以便进行合理调度和管理;(2)信息查询.对配送范围内的主要建筑,运输车辆,客户等进行查询.查询资料可以以文字,语音及图像的形式显示,并在电子地图上显示其位置;(3)物流决策模拟与支持.如可利用长期客户,车辆,定单和地理数据等建立模型来进行物流网络的布局模拟,并以此来建立决策支持系统,以提供更有效且直观的决策依据;(4)提供运输路线规划和导航.规划出运输线路,使显示器能够在电子地图上显示设计线路,并同时显示汽车运行路径和运行方法;(5)车辆路径规划.进行车辆的形成安排和出发(到达)时间预测,从而为物流企业的高效,稳定运作提供精确的决策依据.3 技术关键 3.1 基础模型的建立
从物流运输的业务实际出发,在进行基于GIS技术的物流运输管理系统设计和开发过程中,需要建立三个基础模型.(1)车辆路线模型.用于解决一个起始点,多个终点的货物运输中,如何降低物流作业费用,并保证服务质量的问题;(2)网络物流模型.用于最有效地进行货物路径分配,也就是物流网点的布局问题.如将货物从N个仓库运往M个用户,每个用户都有相对固定的需求量,因此需要确定由哪个仓库提货送给哪个用户,所耗的运输代价最小.其中还包括使用多少车辆,每辆车输代价最小.其中还包括使用多少车辆,每辆车的路线等;(3)空间查询模型.如可查询以某一个物流节点为圆心某半径内配送点数目,以此判断哪一个配送中心距离最近,为安排配送做准备.物流活动中的路线分析,有众多的约束条件,例如:时间,人工,车辆的合理安排以及道路条件的限制等.只有充分地考虑每一个与现实相关的约束条件.才能得到真正具有实际意义的最优化结果,使得资源利用达到最优化.当然仅使用各点间最短路径算法很难满足这些复杂的约束条件的要求.出于对这些约束条件的考虑.应当主要采用下面两种路径分析算法:即节约算法和扫描算法.当节点数目很多的时候(例如在配送中心总部进行行车路线与时间表的安排)节约法的运行速度会比较慢.这是因为在使用节约法之前,必须首先得到各节点之间的路径距离,而在有多个节点的时候,例如5 000个节点,存贮它们间最短距离就至少需要100 Mb的内存,如果要存贮它们所经过的路径.则内存所需量更大,节约法对于过多节点使用起来比较困难.而扫描法是基于对节点位置的判断,即使有很多个节点,运行速度也不会很慢.因此,在算法使用的时候,应该根据实际情况进行考虑,在需要配送站点数目非常多的情况下,例如大于500个,可以考虑使用扫描算法.否则,应尽量采用节约算法.达到行车路线与行车时间表安排最佳的目的.4 结束语
通过上述的理论探讨及进行的各种路径优化算法的分析,在大庆石化可以通过对物流系统业务辖区所在地的基础地理数据的收集,量化之后,形成可以利用的GIS基础数据模型.再通过一定的优化算法,可以获得能够指导石化物流运输实际作业的结论,有利于大庆石化物流企业做好,做大,作强,形成优势力量,并摆脱对主业绝对依赖,这样就可以以大庆石化为中心,逐步建设一个辐射周边.进而覆盖全省,乃至东北的大型物流基地.真正形成"第三利润源泉".
2005年9月 邮政研究
Studies on Poe.2005 文章编号:1007一5399 (2005) 05一0017一03 核术雇邮政物流信息系挽的应用研究 孙东辉
(赤峰市邮政局,内蒙古赤峰024000) 摘要:为提高邮政技术水平,文章简要介绍了GIS技术,并在分析现代物流信息技术特点的基础上, 探讨了GIS技术应用于现代邮政物流信息系统的可行性.关键词:GIS;物流;信息;系统;应用;研究 中图分类粤:F61文献标识码:A 随着现代物流信息化程度的不断提高,越来越多的新兴 技术被应用到物流信息系统建设中.特别是以GIS技术为 核心的空间信息技术,在物流领域得到了日益广泛的应用.中国邮政作为传统的大型国有物流企业,提高物流技术水平对优化网络,降低成本,提高效益有着极为重要的意义.GIS技术简介
地理信息系统(GIS, Geographic Information System)是一 种基于计算机的工具,它把地图这种独特的视觉化效果和地 理分析功能与一般的数据库操作集成在一起,这种能力使 GIS与其他信息系统相区别,从而使其在解释事件,预测结 果,规划战略中具有实用价值.GIS由硬件,软件,数据, 人员和方法五个主要元素构成.硬件是运用GIS所需要的计 算机.GIS软件提供所需的存储,分析和显示地理信息的功 能和工具,可以在很多类型的硬件上运行.主要的软件部件 有:输人和处理地理信息的工具;数据库管理系统(DBMS) ; 支持地理查询,分析和视觉化的工具;容易使用这些工具的 图形化界面(GUI).GIS系统中最重要的部件就是数据了.对地理数据和相关的表格数据,可以自己采集或者从商业数 据提供者处购买.GIS将把空间数据和其他数据源的数据集 成在一起,而且可以使用那些被大多数公司用来组织和保存 数据的数据库管理系统管理空间数据.GIS技术需要人来管 理系统和制定计划应用于实际问题,其用户范围包括设计和 维护系统的技术专家及使用系统完成各项工作的人员.成功 的GIS系统具有好的设计计划和自己的事务规律.2现代物流信息技术的特点
2.1信息化
物流信息化是电子商务时代的必然要求.物流信息化表 现为物流信息的商品化,物流信息收集的数据库化和代码 化,物流信息处理的电子化和计算机化,物流信息传递的标 准化和实时化,物流信息存储的数字化等.因此,条形码技 术,数据库技术,电子订货系统,电子数据交换,快速反应
及有效的客户反应,企业资源计划等技术将会在我国物流系 统中得到普遍应用.没有物流的信息化,任何先进的技术设 备都不可能应用于物流领域.信息技术及计算机技术在物流 中的应用,将彻底改变物流世界的面貌.2.2网络化
物流网络化主要包括两层含义:一是物流配送系统的计 算机通信网络,物流配送中心与供应商和制造商之间的联系 要通过计算机网络进行,另外,与下游顾客之间的联系也要 通过计算机网络进行;二是组织的网络化,即所谓的企业内 部网,主要用于企业内部各部门之间的信息传输.物流网络 化是物流信息化的必然.当今世界Internet等全球网络资源 的可用性及网络技术的普及,为物流网络提供了良好的外部 环境,物流网络化不可阻挡.2.3自动化
物流系统的自动化可以提高劳动生产率,减少物流作业 的差错;还可以方便物流信息的实时采集与追踪,提高整个 物流系统的管理和监控水平等.物流自动化的设施包括条码 自动识别系统,自动导向车系统,货物自动跟踪系统如地理 信息系统,全球卫星定位系统.运用GIS技术,GPS技术, 用户可以随时了解自己货物的状态,包括运输货物车辆所在 位置(如某座城市的某条道路上),货物名称,数量,重量 等,从而可以提高监控的"透明度".2.4智能化
智能化是物流自动化,信息化的一种高层次应用.物流
作业过程中大量的运筹和决策,如库存水平的决定,运输路 径的选择,自动导向车的运行轨迹和作业控制,自动分拣机 的运行,物流配送中心经营管理的决策支持等问题都需要借 助于信息才能解决.在物流自动化,信息化的过程中,物流 智能化是不可回避的技术难题.3 GIS与现代物流信息系统
为了实现现代物流的目的,物流企业必须利用现代物流 信息技术,建立完善的物流信息系统.物流信息系统(LIS)是通过对物流相关信息的加工处 理,达到对物流,资金流的有效控制和管理,并为企业提供 第5期邮政研究第21卷
信息分析和决策支持的人机系统.它具有实时化,网络化, 系统化,规模化,专业化,集成化,智能化等特点.物流信 息系统以物流信息传递的标准化和实时化,存储的数字化等 为基本内容.地理信息系统(GIS)技术作为获取,存储,分析,处
理地理数据的工具,将多种地理数据以不同层次联系起来构 成现实世界模型,具有强大的空间数据管理,地理分析和空 间分析研究的能力.目前有关GIS的重要研究成果主要表现在:Open IS的
研究保证了用户可以存取在网络上的异构GIS数据和处理 单元;关系数据库(RDBMS)和GIS的有效结合,使得许 多RDBMS也将支持新的对象—关系模型,从而可以更好 地支持空间数据类型;GIS构件(Component)的开发,使 得原来的大型GIS系统正迅速走向构件化,分解为基本的 GIS构件;WEB (Internet/Intranet)已经成为GIS新的操作平台;数据挖掘(Data Mining)技术的发展,为知识发现提 供了新的工具.GIS的最新研究成果为把GIS技术引人物流 信息系统建设提供了基础的技术条件.物流作为物体在时间和空间上的位移,对地理空间具有 较大的依赖性,基于技术的物流信息系统对于物流的可视 化,实时动态管理和辅助决策分析等具有重大的意义.GIS 技术与现代物流信息技术的飞速发展,使二者的集成成为发 展的必然趋势,现代物流信息系统可以理解为从地理分析, 空间分析以及可视化管理的角度出发,以GIS技术为基础, 辅以定位技术,通信技术等,进行物流作业和物流辅助决策 的实时,动态的物流信息系统.GIS与物流管理技术集成,构造物流信息系统需要三个 阶段:数据库建设阶段,分布式信息系统的实现阶段,信息 摄和表现及分析应用阶段.技术关键在于两点:数据组织和 功能设计.数据组织主要包括异构数据的组织和同构数据的 组织;功能设计主要是根据物流操作模式对其功能进行规划 和重组.3.1基于GIS的物流信息系统的数据组织
传统的GIS空间数据组织模型可以分为点,线,面,文
本等,属性信息往往采用外挂的数据库实现,一般以物理文 件存储.传统物流管理采用的数据大多是非空间数据,通常 可以以二维表格的形式进行数据组织,可以采用通用的关系 数据库进行数据的存储和管理,构成非空间数据库.GIS技术的不断发展为GIS数据和传统物流管理的二维 表格数据的集成,统一提供了可能.如ESRI公司的ARCS- DE空间数据库引擎速查询检索的客户/服务软件.这些工业 标准的数据库管理系统包括:Oracle, Microsoft SQL Server, Sybase, IBM DB2及Informix等.SDE提供的是一个可伸缩 的解决方案,在小到工作组,大到跨国企业集团的环境中, 都可以很容易地将空间数据和其它的非空间数据集成到一 起,它具有以下特点.第一,管理海量数据的能力.从GIS 数据到各种专业应用的专题数据都可以放到SIDE中进行管 理.管理的数据量只受存储资源的限制.SIDE提供了真正的 多用户访问空间数据库的管理机制.第二,提供开放的数据 访问.SDE在局域,广域及互联网上,采用TCP/IP协议进 行数据访问服务.其客户和服务器可在UNIX和
Microsoft Windows环境中工作.第三,快速的数据提取和分 析.SDE提供快速的空间数据提取和分析功能,多达14种 基于拓扑的查询,缓冲分析,叠加分析,合并和切分等.第 四,开发客户化的应用.SDE向用户提供开放的C API和扩 展的SQL API.开发人员可以在自己熟悉的诸如Visual Bad- sic, Visual C ++等开发环境中用Map Objects进行开发;也 可以用ARCGIS8最新推出的组件(COM)开发方式或Arc View GIS的Avenue进行开发.GeoDataBase是ESRI公司推出的一种开放的,面向对象, 多用户,无缝的空间数据组织管理模型,它可以同时管理矢 量,栅格和TIN等数据形式.按GeoDataBase的数据模型组织 的空间数据,利用ARCESDE的数据库管理技术把用户与复 杂的空间数据物理存储结构独立开来,用户可以完全按照空 间数据本身的逻辑结构认识,组织,管理和应用空间数据.因此,基于RDBMS的集成方式,在同一数据库中采用 同构的方式同时存储空间数据,非空间数据,影像数据等, 采用标准SQL语言可以实现不同数据的检索,Oracle, DB2, Informix等均支持上述功能.基于GIS的物流信息系 统的数据模型见图to {一二卫之二二二二二二一) 基于GIS的物流信息系统的数据组织模型 .一..I 二t-一-一__一一.一~-----.一----一--一-----一~一七----------一分---一-.一,-----一,-一'--一护 图1基于GIS的物流信息系统的数据组织模型 3.2基于GIS的物流信息系统的功能设计
在物流信息系统的实现上,目前主要的技术方法有: GIS系统与物流管理信息系统相对独立的模式;基于OLE 技术的操作模式;基于COM技术的操作模式;基于COR- BA技术的操作模式和基于AGENT技术的操作模式等.基于GIS的物流信息系统应该提供如下功能:支持多 种内容,类型,格式的数据和模型,并提供不同数据的操作 功能;考虑到基于GIS的物流信息系统分布式的特点,根据 用户的不同而提供不同的用户视图;提供基于GIS并针对 物流作业的地理分析和空间分析功能,支持模型分析以及辅 助决策;采用面向对象的思想,使平台具有良好的可继承性 和可维护性,使用者可以透明地操作;提供标准的程序接口
第5期孙东辉:GIS技术在邮政物流信息系统的应用研究第21卷
勺,.冲,叼.产卜有,.沪卜争妇冲乍曲刀华月刀,M几口,,.尹卜,,.洲卜争曰'户,叨'刃币J泞勺,.沪卜,,.沪护,,.沪卜书j冲,,.冲,,.刁曰卜.以中,,.矛,叼.产卜乍月子于,,口沪护,,.子甲卜.月卜叭j沪卜,,.刃勺,口冲一户~一一一~'t::,,璧安1安!1安1聋!1!1!1安安夸'!安重安安1!嵘1奋'1润 阿联酋邮政用邮积分赢奖品
阿联首邮政在全国范围内为寄往印度的包裹开办了一 项新业务,使用该业务能获得积分卡,客户持卡可以在包 裹投放.点领取礼物,礼物品种多样,包括手机,家电等.该业务对客户具有极大的吸引力,每件包裹的最高限重是 35公斤.按照计划,2005年7月29日至12月31日期间, 使用该业务的每一位客户都会得到邮政提供的带有不同数 字的积分卡和一份申请表.客户每使用一次该业务,就会 得到一张卡,用来计算积分.客户使用该业务每花费一个迪拉姆积10分,根据积 分的多少选择礼物.当积分足以领取礼物时,客户可以给 邮政服务中心打电话中请礼品,还可以到邮局索取印有礼 品名单的小册子.客户可以通过上网,打电话给客服中心 对包裹实施跟殊.如果两周内包裹未被投递到户或办公地 点.邮政就必须向客户退款.增长了5.7%.一类邮件业务童同比下降了0.1% 入下降1.3%.优先邮件业务童同比增长了3.7%,业务收 荷兰邮政扩大在泰国, 比利时的邮政市场 美国邮政财务状况
2005年7月,美国邮政的邮件业务总童为2.27亿件, 比上年同期增长1.4%.其中一类邮件业务童下降了3.94 亿件,即5%.由于广告邮件业务量持续增长,标准娜件 业务童同比增长了2.2%.优先邮件业务童略徽下降了 0.3%0 截至目前,本时年美国娜政邮件业务总童同比增长了 2.6%,即45亿件.值得一提的是,其中超过24亿件是在 2004年11月取得的增长.相比上年同期,业务童增幅最 大的是标准邮件,虽然单件业务收入有所降低,但业务童 荷兰邮政计划用2005年和2006年两年的时间,在泰 国投资60亿泰妹建设仓储和投递中心.其中绝大部分资 金将投资于新受谷国际机场仓储中心的建设,其余资金将 用于秦国国内的网点建设.新仓储中心落成后,将是现有 廊受国际机场仓储中心的5倍,而国内网点也将从现有的 13个增加到2005年底的20个,2006年的25个.荷兰邮政认为从邮件,速递,物流业务的增长速度来 看,秦国和其它亚洲国家的发展速度比西方国家要快.秦 国是最重要的邮件,速递,物流业务市场之一.荷兰邮政 泰国公司国际业务部希望2005年在秦国的国际业务增长 15%,其国内业务部和物流部希望业务增加25%.此外,2005年7月1日起,荷兰邮政和报刊分发运输 公司联手为比利时个人,中小企业提供便利的包裹业务.该业务可以在24-72小时内将包裹投递到比利时境内或 欧洲的任何地点.荷兰邮政借助该业务使其现有的商业业 务进入比利时邮政市场.利用在欧洲的网络,荷兰邮政在比利时市场经营报 纸,无址广告信函,印刷品等业务.过去一年半,荷兰邮 政比利时包裹业务会司已经扩大了在比利时的商业化服 务,公司还计划在该市场扩大其他类邮政业务. 摘自《国际郊政信息》
语月口,习甲.,卜尸勺卜'宙.卜'召.卜''甘场创勺卜'毋.味州甲.,卜确尹口味甲,卜'刁尸.,'',,'刁甲.,'洲甘馅毋.,'洲勺,'宙勺,'刁甲侧,'刁丫.卜'理侧,',丫.,卜夕,卜今创.卜'确尸.户'臼沪.卜'月尸.卜如司尸.卜.古官哈,尸.,'诩尹.,刃.卜'创口,古勺场月尹.,卜喃八.,由门r去毋勺卜'.尹.,'古,卜曦由州.,奋.,'叫丫r喃翻勺卜'理口啥洲.,创.,.,r.厂,,.,!;…,,,,,,,!,;,!,,,,,,!:,:!,,k和通信服务机制,支持与其他系统的数据交换和功能调用, 使平台具备一定的可拓展性.从信息系统的角度,基于GIS的物流信息系统概念结 构纵向上可以分为管理层,作业层,用户层,横向上可以分 为数据层,功能层,用户(使用)层.从目前分布式信息系 统的设计角度,纵向结构遵从横向结构,通常采用身份认证 的方式在系统中进行层次划分.基于GIS的物流信息系统即GIS技术支撑下的物流信 息系统,是通过建立完善的数据采集,分发,共享,处理分 析,存储的机制构筑的物流操作平台.物流从狭义上可以理 解为包括生产,仓储,配送,运输四个主要过程以及辅助决 策支持,物流作业管理,企业管理三个层次.其中,辅助决 策支持包括全局或局部物流优化,各级客户地理分析,运输 能力模型分析,交通物流资源优化,配送中心能力分析,配 送网络方案分析,门到门服务优化分析,联运优化方案分 析,代理网点设置优化,物流仿真分析模型,仓储能力分 析,仓库选址模型,中转仓库优化方案等等.物流作业管理 包括企业物流资源管理,物流服务支持系统,交通资源信息 查询,信息发布系统,在线商务交易,仓库可视化管理,货 物跟踪监控,海关报通关系统,银行支付系统等等.企业内 部管理包括企业内部资源管理,财务管理子系统,人力资源 子系统等等.4结论
现代物流具有空间尺度和空间特征的性质是GIS技术 与物流信息技术集成的基础.GIS应用于物流,将从根本上 改变传统物流的管理方式和分析模式,具有广阔的应用前 景.如果能结合GPS技术,甚至RS (Remote Sensing),空 间信息技术在物流领域将得到更加广泛的应用.中国邮政作 为传统的大型国有物流企业,面临着较多的发展机会,但是 基于GIS的邮政物流信息系统的研究还处于起步阶段,还 有许多问题巫需研究解决.收稿日期:2005-06-29 作者简介:孙东辉(1971一),男,内蒙古赤峰人,工商管理硕 士,主要从事邮政技术管理研究.
作者简介:赵波(1965-),男,副教授,博士,研究方向:地理信息系统应用,空间决策支持以及电子商务应用技术等.1引言物流安全一般指物流运作过程中发生的因人为失 误或技术缺陷造成的货物损坏或失效,物流设施损坏 及物流信息失真等安全问题.据调查,2004年我国的生 产企业中,29%的企业物流作业货损率在2%-5%之间, 商业企业中,27%的企业物流作业货损率在2%-5%之 间,明显高于国外企业的货损率.另外,以物流作业对 象中较易受损的农产品物流为例,据统计,我国水果蔬 菜等农副产品在采摘,运输,储存等物流环节上的损失 率在25%-35%左右,而发达国家果蔬损失率则控制在 5%以下,美国更是仅有1%-2%[1].为解决食品物流安全问题,1999年政府部门启动 了"开辟绿色通道,培育绿色市场,提倡绿色消费"的三 绿工程.该项工程取得了一定的效果,但仍有许多关键 问题还没有解决,这些问题可概括为: (1)食品供应链还停留在传统的储运模式上
食品物流的损耗非常巨大,全国每年仅易腐类食
品采后的各种损耗之和即达千亿元之巨.据有关部门 测算,生鲜产品的物流成本占产品销售价格的七成以 上.(2)食品供应链管理不力,企业间缺乏协调约束机 制
食品物流过程中无法可依,无标准可循,即使有也 缺乏监控和管理."阜阳奶粉","苏丹红"等事件,暴露 出了食品供应链上包括生产,原料供应,流通,加工,监 管等方面存在的漏洞.(3)食品物流基础设施薄弱,技术手段落后
从食品物流技术的角度来看,由于缺乏适宜的技
术设备与手段,基础设施薄弱,没有建立真正意义上的 冷藏链.(4)物流过程对食品安全监控不力
食品物流安全意识差,观念淡薄.主要表现在食品 基于GIS的仿真技术在食品物流安全管理中 的应用框架研究 赵波,谢如鹤
(广州大学经济与管理学院,广东广州510006) 摘要:分析了食品安全管理中物流环节中存在的主要问题,探讨了信息技术在食品物流安全管理中的作用,提出了基于
GIS的食品物流安全管理应急系统的建设原则与基本框架.针对生鲜食品物流安全管理问题,设计了基于GIS的生鲜食品
物流安全管理突发事件应急仿真系统应用框架.分析表明,通过采用基于GIS的仿真技术对食品物流中的突发事件进行仿
真模拟,可以大大提高对食品物流安全事件的应对能力.关键词:食品物流安全;GIS;仿真技术;应急预案
中图分类号:F760.3文献标识码:A文章编码:1672-6251(2007)05-0016-03 ApplicationframeworkofGISbasedsimulationtechnologyinfoodlogisticafetymanagement ZHAOBo,XIERu-he (SchoolofEconomicsandManagement,GuangzhouUniversity,Guangzhou510006,China)
Abstract:Themainprobleminfoodlogisticafetywasanalysed,theapplicationofinformationtechnologyinfoodlogisticswasal- sodiscued,andtheframeworkoffoodlogisticafetyinformationmanagementbasedonGISwasprompted.AnArcGISbased foodlogisticafetyemergencyapplicationframeworkwasdeveloped.Analysihowsthatthisapplicationframeworkwasusefulfor emergencyproceing.Keywords:Foodlogisticafety;GIS;Simulationtechnology;Pre-proposalforemergency 《农业网络信息》2007年第5期研究与开发 —16—
物流企业往往只关心食品物流量和物流成本,对食品 的安全指标没有相应的要求,导致"问题食品"很容易 进入流通环节.因此采用技术手段建立可追踪系统是 食品物流安全管理的重要手段[2][3].综上所述,解决食品物流安全问题可采取的措施
包括:食品物流各环节中保证食品安全的技术,设备及 操作标准的建立及其协调; 食品物流安全保障机制,管理体制与机构建立; 食品物流企业准入与认证机制的建立; 食品物流安全信息管理体系及应急预案的建立; 食品物流安全的相关政策与法规的建立.本文将研究采用GIS和GPS技术的食品物流安全 信息管理体系的基本框架及其在仿真技术支持下的突 发事件的应急处理机制.2基于GIS的食品物流安全应急系统的基本 框架地理信息系统(GIS)作为地理数据获取,存储,分 析,处理等的工具,具有强大的空间数据管理,地理分 析和空间分析的能力,而物流技术的发展也使其越来 越依赖于能够提供功能强大的位置服务的GIS,因此二 者的集成成为其发展的必然趋势[4].GIS技术与现代物流工程技术相结合,给物流业的 发展提供了巨大的空间.特别是在错综复杂的配送网 络的管理调度,物流配送中心的布局,配送车辆优化调 度等有关问题中,为物流企业完善管理手段,减低管理 成本,提高经济效益,最终提升核心竞争力提供了机 遇.目前国内外关于GIS在物流领域应用的研究方兴 未艾[5].只有紧密结合现代流通业实际的GIS技术的应用 才是发展现代流通业所必需的.现代流通业对具有良 好性能价格比的智能化物流管理信息系统有着较为强 烈的需求,特别是低成本的适时定位的物流配送车辆 监控导航系统,包括空间路径分析技术,专题分析技 术,配送线路优化技术,配送车辆监控技术,移动通信 定位技术等[6][7].基于GIS的食品物流安全信息管理系统框架如图 1所示.(1)车辆监控
通过在食品物流车辆上安装GPS和移动通信设备,实 现对物流车辆的位置及车辆运载货物的状态的实时监 控.(2)物流安全评估
根据冷藏车辆监控设备返回的数据,对食品状态 进行监控.一旦出现突事件(变质,产生有毒物质),即 启动应预处理预案进行相应的处理.图1食品物流安全管理系统组成图 (3)应急预案
根据应急预案,通过GIS对安全突发事件进行相
应的处理.GIS系统可实时对处理过程进行动态监控, 并根据处理的需要对处理方案进行实时调整,从而实 现在GIS/GPS支持下对突发事件进行可视化的监控和 处理.(4)食品物流安全仿真
在GIS的支持下,根据给定的参数,对可能出现的 突发事件进行可视化仿真,并通过仿真结果对所采用 的预案进行修正.上述系统采用ArcObjects+MicrosoftC#作为开发 环境,空间数据库的维护则可采要用ArcMaps来实现.3食品物流安全突发事件应急处理
目前,国际上对"突发公共事件"有代表性的定义是 欧洲人权法院对"公共紧急状态"(PublicEmergency)的 解释,即"一种特别的,迫在眉睫的危机或危险局势,影 响全体公民生命安全的突发事件.需要在这类恶性事 故没发生时就有保障公共安全和处置突发事件的能 力"[8]."突发公共事件"的最大特点是不可预见,巨大的 社会影响及财产损失.突发事件的特点决定了政府及社会不可能阻止其 出现,但可通过建立解决问题的有效机制及处理方法, 使突发事件的影响降低到最小[9].3.1食品物流安全突发事件的应急处理目标 在生鲜食品物流管理中,有关食品安全的突发事 件处理目标最为重要的环节是当突发事件发生时,讯 速确定事件的起因及其影响的途径和方式;根据应急 处理机制,调动所有资源,控制事件的影响.3.2食品物流安全突发事件应急处理的信息需求 处理突发事件,特别是波及面很广的突发事件,需 要很多相关的信息,如突发事件的位置信息,突发事件 相关的空间分布,突发事件处理需要的条件及其相关 的环境地理空间信息,突发事件的动态变化信息,影响 区域的社会经济与人口信息等,具体情况可概括如下:
《农业网络信息》2007年第5期研究与开发 —17—
(1)基础地理信息
基础地理信息是指包含道路,居民分布,地形信 息,重大基础设施等的空间信息库;这些基础地理信息 的空间精度要求在1:10000即可;空间信息的现势性 要比较好.(2)突发事件的动态信息
这类信息是指食品物流车辆的位置信息,车内物 品的种类和数量,车内物品的状态监测数据;突发事件 影响范围的分布变化信息;车辆动态定位采用GPS的 民用单点定位技术提供的定位精度就可满足需求.(3)处理突发事件的各种资源信息
对食品物流来说,主要是指发货地的冷藏设备情
况,收货地点的冷藏设备情况,发货地至收货地沿途的 具有冷藏设备的接货点,食品物流安全监管部门分布 情况,各种救援车辆的情况及其动态分布等.3.3基于GIS/GPS的突发事件应急处理
当突发事件出现时可以利用应急机制调动相应的 资源,阻止事件的影响的进一步扩散.在这一应急处理 过程中,GIS/GPS技术起着至关重要的作用[10][11].在食品 物流安全管理中,对食品安全突发事件的应急处理有 如下几个方面: (1)食品物流安全应急预案的制定
在预案制定过程中,地理信息系统即是一个可视
化应急预案执行的预演平台,同时采用仿真技术在假 定事件源的情况下,对突发事件的产生,发展及相应的 应急处理进行仿真计算[12];根据这种仿真计算,可以对 应急处理预案进行改进,以达到最佳效果.(2)食品物流车辆的动态监控
食品物流安全动态监控由两部分组成:其一是车 辆监控系统,其二是食品物流安全监控服务平台.当安 全监控系统收到食品物流车辆所运送食品的状态数据 后,调用安全评估模型对其进行分析,一旦发生异常情 况,则立即启动应急预案.(3)食品物流安全突发事件的影响趋势预测分析及 应急处理
当食品物流安全突发事件产生后,根据事先制定
的应急处理预案对突发事件进行相应的处理.系统在 GPS技术,GIS技术及移动通信技术的支撑下,具备了 定位跟踪,监控报警,指挥调度和信息查询及管理等一 体化功能.4食品物流安全事件的仿真模拟 4.1仿真模拟方法
仿真是指通过对系统模型的实验去研究一个存 在的或设计中的系统,囊括了所有工程的(技术的)或非 工程的(非技术的)系统[12],[13].通过使用仿真技术可以在 一个系统实际运行之前去评价它的运行性能,在不干扰 实际系统的情况下比较各种方案的优劣.在食品物流 中,仿真技术可达到下面所述的目的: (1)通过灾害的动态仿真模拟,可重现生鲜食品物流 的全过程.通过模拟食品在发货场,途中及到达目的地 时发生安全突发事件时的过程,对生鲜食品运输过程 中可能发生的安全事件进行预演.(2)根据仿真结果,制定相应的应急处理预案,并可 通过对应急处理过程的模拟进一步检验所设计预案的 可行性.4.2仿真模拟中的关键技术
食品物流安全仿真技术主要是针对食品冷藏车的 运输过程进行模拟,因此仿真的关键技术可概括为: (1)由GPS+GSM/CDMA构成的基于位置的服务技 术; (2)突发事件重建技术(模型); (3)基于有向图的网络分析技术[14]; (4)基于GIS的三维可视化技术; (5)虚拟现实技术.4.3食品物流仿真实验的类型
(1)食品冷藏车辆在发货点发生突发事件时的仿真 实验;(2)食品冷藏车辆在运输途中发生突发事件时的仿 真实验; (3)食品冷藏车辆在到达目的地时发生突发事件时 的仿真实验; 5结论食品安全是一个涉及面非常广的问题.本文针对 食品安全环节中的物流环节进行了研究,着重分析了 信息技术在食品物流安全管理中的作用.提出了基于 GIS的食品物流安全管理系统的建立原则及所涉及的 信息要素.建立了基于GIS的食品物流安全管理模拟 系统的框架,分析了在这一框架下的仿真系统中所涉 及的关键技术及可通过仿真模拟的事件类型.通过相 关的分析可以看出,GIS技术及其支持下的仿真技术在 食品物流安全管理中有着非常大的应用价值,这一技 术可以大大提供政府对食品物流安全突发事件的应急 处理能力.参考文献
[1]张诚,单圣涤.浅谈物流安全管理[J].企业经济,2006,(5): 39~41.[2]耿献辉,周应恒.食品安全与可追踪系统[J].世界农业, 2006,(2):7~9.[3]彭鸿广,任志宇.基于RFID技术的供应链协同商务管理 [J].工业技术经济,2006,25(5):91~92.(下转第8页) 《农业网络信息》2007年第5期研究与开发 —18—
出社会共享法则,大大加速了知识的积累,传播和创 造.在网上,无数人编写各种网络服务程序,发布各个 领域的相关信息.他们充分展现出自己的创造精神,并 乐于让陌生人分享自己的知识.企业可以借此与世界 范围的消费者保持最紧密的接触,倾听他们内心深处 的呼唤,充分挖掘成千上万普通人的创造潜能.在国 外,不少具有前瞻性的公司正在利用这种集体智慧,为 创新注入新的活力.网上设立的乐高玩具迷俱乐部,帮 助乐高集团设计玩具产品,在没有为市场营销投入一 分钱的情况下,公司的产品被一抢而空.沃尔玛推出 "时尚焦点"活动,由消费者参与制作网上互动广告,获 胜作品将被用于有线电视广告,还可能在电影院上映.雅虎计划利用它4亿忠实用户的集体知识和兴趣,开 发下一代搜索技术,以缩小与互联网巨头谷歌的差距.提升人类智慧的第三个途径,是信息技术与生物
技术的融合.美国科学家已成功完成了电脑芯片移植 的理论研究,并致力于研制一种新的超微型电脑芯片.未来,电脑可能与人脑直接联接成一体,与自身的生物 神经元产生互动.而且,其功能还可以通过软件的升级 而不断提高[9].这意味着,借助于大脑芯片,人们可以有 效地提高自己的智商.上述三大历史使命,一个比一个难度更大,意义更 深远.信息技术的普及带来了一场产业革命,这场革命 的关键是观念变革和企业态度,应充分认识到信息技 术的巨大潜力及其革命性力量,敏锐捕捉市场需求的 变化,开拓市场机会,抓住发展机遇,以廉价,便利,实 用等作为普及化的强大推动力[10].信息技术的扩散带来了一场社会革命,这场革命
的关键是制度创新和政府态度,应通过社会变革,更新 社会制度,建立国际经济新秩序,促进世界各国及全体 人民走向共赢,共同发展和共同富裕.信息技术对人类智慧的提升,掀起了一场大脑革
命,这场革命的关键是知识共享和全体人民的态度,是 文化的融合和思维模式的改变,从依赖于个人学习,个 人智慧转化为依赖组织学习,组织智慧.最终,信息技术将会融入所有产业,融入政治,经
济,社会生活的各个层面,扩散到所有国家和社会各个 阶层,甚至改变了人类的思维方式,以至于人们已不再 能感觉到它的独立存在.此时,作为一种革命性的技术 手段,信息技术已经完成了它的历史使命,并让位于下 一次产业革命,即以生物技术为中心的产业革命.在信 息技术为其注入强大生命力之后,生物技术将会青春 焕发,快速成长,领导着又一场声势浩大的产业革命.从现在开始,到这一天来临,参照历次产业革命, 我估计至少还有20年.参考文献
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