基于GIS的物流管理信息系統(tǒng)設(shè)計

楊華龍,盧丹瑩,邵振民

(大連海事大學(xué) 交通運輸管理學(xué)院,遼寧 大連 116026)

物流配送是電子商務(wù)的重要組成部分,是信息流和資金流的基礎(chǔ)與載體,也是決定電子商務(wù)成敗的關(guān)鍵因素.配送作為物流體系的重要環(huán)節(jié),對于整個物流系統(tǒng)的效率起著關(guān)鍵性的作用.如何實現(xiàn)快速而準(zhǔn)確的配送是企業(yè)在經(jīng)營方面必須解決的重要課題.

地理信息系統(tǒng)(GIS)的普及應(yīng)用將加速電子商務(wù)經(jīng)濟的發(fā)展,同時也將在物流配送的實現(xiàn)中發(fā)揮重要作用.GIS對配送中心和配送點、交通路線等地理信息進(jìn)行提取、加工,依靠其強大的空間分析和網(wǎng)絡(luò)分析功能實現(xiàn)配送對象的自動選擇、運輸路線的動態(tài)確定,實現(xiàn)信息采集、命令發(fā)送及信息共享,實現(xiàn)物流配送監(jiān)控的實時智能化,為物流配送決策服務(wù),從而實現(xiàn)企業(yè)物流管理的可視化、動態(tài)化.

一、物流管理系統(tǒng)分析

物流信息平臺中各用戶的主要業(yè)務(wù)如下.

(1)管理中心:它是信息平臺的管理者,通過物流管理信息平臺實現(xiàn)與企業(yè)內(nèi)部和外部用戶信息系統(tǒng)的對接,并完成信息平臺的大部分基本管理工作.其主要業(yè)務(wù)包括:從電子商務(wù)網(wǎng)站接受訂單信息,獲取供貨點信息,安排配送任務(wù),協(xié)調(diào)調(diào)度和管理等.

(2)車輛調(diào)度中心:其主要任務(wù)是經(jīng)由信息平臺,獲得電子商務(wù)網(wǎng)站的訂單信息和供貨點信息,并根據(jù)這些信息在自己所負(fù)責(zé)配送的區(qū)域和相近區(qū)域內(nèi)進(jìn)行車輛調(diào)度.此外,車輛調(diào)度中心還實現(xiàn)貨物跟蹤、車輛實時監(jiān)控等任務(wù).

(3)車輛:它是實施物流配送任務(wù)的主體和完成配送任務(wù)的工具,其主要任務(wù)是商品配載、運輸?shù)?

(4)電子商務(wù)網(wǎng)站、供貨點和最終客戶:電子商務(wù)網(wǎng)站委托第三方物流中心為其提供物流配送服務(wù),從合適的供貨點取貨,在客戶預(yù)定的時間內(nèi)完成貨物的配送任務(wù).

(5)政府部門和金融單位:主要是指工商、稅務(wù)等政府部門和銀行、保險等金融單位.它們通過信息平臺實現(xiàn)與物流企業(yè)的信息交換,來提高物流運作的效率.

圖1的業(yè)務(wù)抽象圖,基本涵蓋了信息平臺各用戶的相關(guān)業(yè)務(wù)和功能,并確定了系統(tǒng)的邊界范圍.

圖1 用戶業(yè)務(wù)服務(wù)示意圖

物流信息系統(tǒng)基本功能如下.

(1)信息處理功能:這是信息平臺需要實現(xiàn)的首要基本功能,也是信息平臺的核心功能之一,主要包括信息的采集、存儲、查詢、管理、傳輸和發(fā)布等功能,通過這些功能實現(xiàn)信息在平臺各用戶之間的共享和高效快速的傳輸.

(2)GIS基本管理功能:這是信息平臺需要實現(xiàn)的基本功能,主要包括圖層管理、地理對象管理等功能.

(3)可視化顯示功能:將各個功能模塊處理的結(jié)果以可視化的方式展現(xiàn)在用戶面前,以圖文并茂的方式為管理者提供輔助決策與分析等,主要包括地理對象信息顯示功能,即當(dāng)選中某個地理對象時,顯示其相應(yīng)屬性信息.

物流信息系統(tǒng)的擴張功能如下.

(1)用戶管理:將用戶分為3種不同的用戶,即物流企業(yè)用戶、貨源企業(yè)用戶和管理員用戶,不同的用戶具有不同的權(quán)限.

(2)發(fā)貨管理:主要是完成物流業(yè)務(wù)的網(wǎng)上辦理,包括發(fā)貨申請、發(fā)貨確認(rèn)、繳費管理、托單和提貨單的發(fā)布等.

(3)最短路徑分析:在工作空間內(nèi)建立拓?fù)潢P(guān)系,以Dijkstra短路徑分析為模型,用MapBasic進(jìn)行編程,實現(xiàn)發(fā)貨最短路徑的選擇.對物流中心的車輛實施優(yōu)化調(diào)度,以達(dá)到配送成本最優(yōu),并且在用戶要求的時間內(nèi)將貨物送到收貨地點.

(4)車輛實時監(jiān)控:利用 GPS監(jiān)控車輛的狀態(tài)和位置.狀態(tài)和位置的數(shù)據(jù)存儲在臨時數(shù)據(jù)表中,并可在必要時進(jìn)行車輛路徑的回放等操作.

(5)貨物跟蹤功能:根據(jù)電子商務(wù)網(wǎng)站訂單信息、供貨點信息和調(diào)度信息,采用 GPS設(shè)備跟蹤貨物的狀態(tài)和位置.狀態(tài)和位置數(shù)據(jù)存儲在臨時數(shù)據(jù)表中,電子商務(wù)網(wǎng)站可以在客戶端獲取跟蹤信息.

(6)分析統(tǒng)計:以點、線、面等地理對象作為分析和統(tǒng)計的對象,以專題圖、圖例等形式展現(xiàn)各種信息,為信息平臺中涉及的用戶提供輔助決策.

二、物流管理系統(tǒng)總體設(shè)計

物流管理系統(tǒng)總體設(shè)計見圖2.系統(tǒng)實現(xiàn)了信息平臺所需完成的基本功能,還實現(xiàn)了大部分?jǐn)U展功能.同時,系統(tǒng)所具有的基礎(chǔ)功能函數(shù)為信息平臺功能的擴展提供了基礎(chǔ),擴展功能接口為實現(xiàn)靈活的功能擴展提供了條件.系統(tǒng)通過與內(nèi)外部用戶的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和維護,使數(shù)據(jù)既可以統(tǒng)一管理,又避免了重復(fù)收集,保持了數(shù)據(jù)的一致性.

圖2 信息平臺總體框架

三、分析模型設(shè)計

1.Dijkstra最短路徑算法流程

Dijkstra最短路徑算法流程如圖3所示.每個點都有一對標(biāo)號(dj,pj),其中 dj是從起源點s到點j的最短路徑的長度(從頂點到其本身的最短路徑是零路(沒有弧的路),其長度等于零),pj則是從s到j(luò)的最短路徑中j點的前一點.

圖3 Dijkstra最短路徑算法流程

2.Dijkstra最短路徑算法的編程實現(xiàn)

(1)初始化:

(2)檢驗從所有已標(biāo)記的點 k到其直接連接的未標(biāo)記的點j的距離,并設(shè)置:

(3)選取下一個點:

(4)找到點i的前一點:

(5)標(biāo)記點i:如果所有點已標(biāo)記,則算法完全推出,否則,記k=i,轉(zhuǎn)到(2)再繼續(xù).

四、系統(tǒng)實施

1.發(fā)貨路徑分析

在貨源企業(yè)同意某物流企業(yè)發(fā)貨后,物流企業(yè)需要查詢發(fā)貨路徑.本系統(tǒng)以Dijkstra算法作為模型,打開工作空間,在圖上選擇發(fā)貨起點和發(fā)貨終點,系統(tǒng)會自動計算出兩點間的最短路徑,見圖4.

圖4 最短路徑分析

2.在線查詢模塊的實施

通過GPS,管理員可以獲得車輛的實時位置,并建立數(shù)據(jù)庫,貨源用戶和物流企業(yè)用戶都可以通過系統(tǒng)獲得貨物的在線信息,見圖5,圖中的小旗代表車輛的具體位置.

圖5 在線查尋

五、結(jié) 語

針對電子商務(wù)物流配送和地理信息系統(tǒng)的特點,本文將GPS/GIS和知識工程等技術(shù)與理論應(yīng)用于電子商務(wù)物流管理信息系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)中.信息系統(tǒng)平臺的實現(xiàn)為物流企業(yè)用戶提供了合理的操作環(huán)境,提高了信息系統(tǒng)對物流配送信息處理的實時性.本文提出的信息系統(tǒng)平臺功能集成方案,使得信息系統(tǒng)平臺具有良好的靈活性,便于維護升級.本文提出的物流配送知識在GIS中的可視化映射顯示,為GIS與知識庫的集成做了有益的探索,為提高物流配送的實時性和智能性提供了支持.

電子商務(wù)物流配送是一個復(fù)雜的系統(tǒng),而且在實際應(yīng)用中涉及的因素比本研究中考慮的更為復(fù)雜.本文的研究為電子商務(wù)物流配送提供了一個管理信息系統(tǒng)平臺,解決了一些問題,但獲得的成果還很不完善,還需要進(jìn)一步的補充和改進(jìn),比如本研究開發(fā)的系統(tǒng)只是個初步的概念性系統(tǒng),還需要在顯示、網(wǎng)絡(luò)分析等方面進(jìn)一步擴充,同時還需要在車輛實時調(diào)度、物流配送的應(yīng)急輔助決策等方面作進(jìn)一步研究.

[1]陳述彭,魯學(xué)軍,周成虎.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,1999:3-4,11-13,220-238.

[2]袁 峰,周濤發(fā),岳書倉.我國GIS產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展對策探討[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版, 2002,16(2):56-60.

[3]童恒建,楊貴仙,張志毅,等.地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和對策研究[J].科技進(jìn)步與對策,2003(5):143-145.

[4]清華大學(xué)《運籌學(xué)》教材編寫組.運籌學(xué)[J].北京:清華大學(xué)出版社,1990:23-25.

[5]HARRINGTON L H.Using the net to stay competitive[J]. Transportation and Distribution,1999(5):95-101.

[6]丁立言,張 鐸.物流基礎(chǔ)[M].北京:清華大學(xué)出版社, 2000:59-63.

[7]丁立言,張 鐸.物流企業(yè)管理[M].北京:清華大學(xué)出版社,2000:79-82.

[8]唐孝飛,孫壯志,胡思繼.物流配送決策支持系統(tǒng)的分析[J].北方交通大學(xué)學(xué)報,2002,26(5):92-97.