冷鏈物流信息化系統(tǒng)的構(gòu)建探究

余小文

本文圍繞冷鏈物流信息化系統(tǒng)的構(gòu)建開展研究，具體用于冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化，系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程充分考慮冷鏈物流風(fēng)險(xiǎn)，建立冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)和多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)，同時(shí)引入蟻群算法。結(jié)合實(shí)驗(yàn)可以確定，本文設(shè)計(jì)的冷鏈物流信息化系統(tǒng)在路徑總長(zhǎng)度、平均路徑長(zhǎng)度減少方面表現(xiàn)突出，能夠?qū)崿F(xiàn)8.27%的運(yùn)輸成本節(jié)約，在冷鏈物流園區(qū)管理中也能夠發(fā)揮不俗作用。

YU Xiaowen

（Jiangxi Supply and Marketing Cold Chain Technology Co.， Ltd.， Nanchang， Jiangxi Province， 330000 China）

This paper focuses on the construction of cold chain logistics information system to carry out research， specifically for cold chain logistics multimodal transport path optimization， the system construction process fully consider the risk of cold chain logistics， the establishment of cold chain logistics park information management subsystem and multimodal transport path optimization subsystem， at the same time the ant colony algorithm. Combined with the experiment， it can be determined that the cold chain logistics information system designed in this paper has outstanding performance in reducing the total length of the path and the average length of the path， can achieve 8.27% transportation cost savings， and can also play a good role in the management of the cold chain logistics park.

Cold chain logistics information system; Multimodal transport; Path optimization; Information processing

受經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展影響，近年來(lái)我國(guó)民眾的生活水平持續(xù)提升，對(duì)冷鏈物流的需求也日漸旺盛。但結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國(guó)冷鏈物流領(lǐng)域發(fā)展仍未成熟，相關(guān)不足在冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化等方面有著直觀體現(xiàn)。為更好地滿足冷鏈物流發(fā)展需要，本文圍繞冷鏈物流信息化系統(tǒng)開展了具體研究。

受經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展影響，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外貿(mào)易日漸頻繁，物流在各類貿(mào)易發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。為滿足貿(mào)易發(fā)展需要，必須深入研究物流，其中冷鏈物流尤為關(guān)鍵。物流對(duì)各階段配合密切性要求較高，為滿足這種要求，必須聚焦物流路徑優(yōu)化，對(duì)于主要運(yùn)輸易腐爛食品的冷鏈物流來(lái)說(shuō)，其涉及易腐爛食品的加工、生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售、消費(fèi)等環(huán)節(jié)，這類環(huán)節(jié)均需要處于低溫環(huán)境，低溫存儲(chǔ)需要由相關(guān)冷鏈設(shè)施和設(shè)備滿足，進(jìn)而保證食品的安全和質(zhì)量，避免相關(guān)損失出現(xiàn)。結(jié)合相關(guān)調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，為保證速凍食品、蔬菜、奶制品、肉類制品、果蔬的新鮮程度及品質(zhì)，冷鏈物流極為關(guān)鍵。

作為國(guó)內(nèi)外學(xué)界的研究熱點(diǎn)，冷鏈物流配送向來(lái)受到高度關(guān)注，相關(guān)研究也較為成熟，如運(yùn)輸模式、配送網(wǎng)絡(luò)、溫控系統(tǒng)、供應(yīng)鏈等方面的理論研究。以基于NB-IoT技術(shù)的連續(xù)控溫配送系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)能夠滿足多品種生鮮產(chǎn)品多控溫條件的聯(lián)合存儲(chǔ)及配送需要，而在同時(shí)圍繞生鮮食品冷鏈物流運(yùn)輸質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的研究中，該體系可用于生鮮食品冷鏈物流運(yùn)輸質(zhì)量在不同配送時(shí)間和配送溫度下的評(píng)價(jià)。在近年來(lái)國(guó)內(nèi)圍繞冷鏈物流開展的研究中，改進(jìn)蟻群算法、多目標(biāo)識(shí)別模型等均屬于研究熱點(diǎn)，這類研究能夠在一定程度上優(yōu)化冷鏈物流運(yùn)輸路徑，但對(duì)比理想路徑可以發(fā)現(xiàn)，這類方法設(shè)定的路徑仍存在較高運(yùn)輸成本，同時(shí)相關(guān)研究更多停留在分銷模式、分銷路徑等方面。結(jié)合相關(guān)研究成果，本文構(gòu)建的冷鏈物流信息化系統(tǒng)主要聚焦冷鏈物流配送路徑優(yōu)化，系統(tǒng)能夠最優(yōu)化設(shè)計(jì)冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)路徑，保證各物流節(jié)點(diǎn)的緊密配合順利實(shí)現(xiàn)。

2.1總體設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)冷鏈物流信息化系統(tǒng)由兩部分組成，包括冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)和多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)。冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)由基礎(chǔ)資料管理、工人管理、進(jìn)出庫(kù)管理、庫(kù)房管理、裝備管理、商家管理、查詢統(tǒng)計(jì)等模塊組成，其中基礎(chǔ)資料管理模塊涉及貨物類型、貨物資料、裝卸收費(fèi)、規(guī)格管理，工人管理模塊涉及搬運(yùn)工、搬運(yùn)隊(duì)伍管理及工量查詢，進(jìn)出庫(kù)管理模塊包括出庫(kù)、入庫(kù)管理，裝備管理模塊包括托盤歸還、設(shè)備租賃、托盤配置管理，商家管理模塊包括物業(yè)信息、商家資料管理，庫(kù)房管理模塊包括庫(kù)位租退、可視化管理，查詢統(tǒng)計(jì)模塊包括租退庫(kù)、商家資料、貨物信息、費(fèi)用查詢;多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)由報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、顯示模塊、車載終端模塊、地圖定位模塊、多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模塊組成，主要負(fù)責(zé)優(yōu)化多式聯(lián)運(yùn)路徑。

2.2冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)園區(qū)管理，進(jìn)出庫(kù)管理模塊、庫(kù)房管理模塊、工人管理模塊均屬于設(shè)計(jì)重點(diǎn)。在進(jìn)出庫(kù)管理模塊的設(shè)計(jì)中，入庫(kù)管理功能需要負(fù)責(zé)收集入庫(kù)貨物信息和貨主信息，具體涉及用戶代碼、入庫(kù)時(shí)間、入庫(kù)單號(hào)、入庫(kù)車牌號(hào)、貨主姓名、聯(lián)系電話、入庫(kù)總體積、入庫(kù)總托盤、入庫(kù)總計(jì)費(fèi)噸位、入庫(kù)樓號(hào)、貨物性質(zhì)、板位數(shù)量、每板數(shù)量、入庫(kù)單件重、入庫(kù)件數(shù)、入庫(kù)庫(kù)位屬性、結(jié)算模式、計(jì)費(fèi)方式等。通過(guò)關(guān)聯(lián)單號(hào)和入庫(kù)總表及入庫(kù)詳細(xì)表，進(jìn)出庫(kù)管理模塊即可滿足貨物管理需要，每單貨物情況的實(shí)時(shí)、高效管理可由此實(shí)現(xiàn)，具體的管理流程為：入庫(kù)錄入→總體信息錄入→貨物明細(xì)信息錄入→裝卸費(fèi)明細(xì)錄入→搬運(yùn)隊(duì)信息錄入→保存→打印單據(jù)/提交數(shù)據(jù)庫(kù)。出庫(kù)管理功能設(shè)計(jì)與入庫(kù)管理功能類似，二者的信息差異不大，主要區(qū)別在于信息錄入界面，具體的管理流程為：出庫(kù)錄入→總體信息錄入→裝卸費(fèi)錄入→搬運(yùn)隊(duì)信息錄入→保存→打印單據(jù)/提交數(shù)據(jù)庫(kù)。工人管理模塊主要負(fù)責(zé)搬運(yùn)隊(duì)、搬運(yùn)工的信息添加、查詢、保存，具體涉及工種、隊(duì)長(zhǎng)、建隊(duì)時(shí)間、所屬樓號(hào)、所屬區(qū)域、操作者、操作時(shí)間、名字、身份證號(hào)、入職日期、離職時(shí)間、介紹人、住址等信息?；谏鲜鲂畔ⅲと斯芾砟K可為工人分隊(duì)提供依據(jù)，管理人員也能夠明確工人的具體信息，進(jìn)而對(duì)工人開展針對(duì)性管理，如通過(guò)對(duì)工人歷史軌跡的查詢開展管理工作。工人管理模塊的搬運(yùn)工工作量查詢主要涉及搬運(yùn)隊(duì)、樓號(hào)、搬運(yùn)工、每日、區(qū)域類型、作業(yè)區(qū)域、服務(wù)類型等工作量統(tǒng)計(jì)功能，工作量具體查詢可通過(guò)系統(tǒng)快速完成，大數(shù)據(jù)分析可由此獲得依據(jù)，進(jìn)而更好實(shí)現(xiàn)冷鏈物流園區(qū)工人管理。庫(kù)房管理模塊屬于冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)庫(kù)位編碼、庫(kù)位價(jià)格、庫(kù)位使用狀態(tài)、庫(kù)位大小管理，通過(guò)排列組合各個(gè)庫(kù)位，即可滿足庫(kù)房租賃及可視化管理需要，具體涉及庫(kù)位類型、庫(kù)位編碼、所屬層數(shù)、所屬樓號(hào)、溫區(qū)類型、面積、單價(jià)等信息。在庫(kù)位可視化設(shè)計(jì)中，該功能可通過(guò)圖形直觀展示庫(kù)位使用情況，包括具體租賃信息、費(fèi)用繳納情況、欠費(fèi)情況等，用戶庫(kù)位的租賃情況、歷史租賃信息等也能夠通過(guò)庫(kù)房管理模塊查詢，進(jìn)而更好地指導(dǎo)冷鏈物流園區(qū)信息管理。

2.3多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)設(shè)計(jì)需重點(diǎn)關(guān)注報(bào)警模塊、地圖定位模塊、多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模塊。在地圖定位模塊的設(shè)計(jì)中，多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)需要擁有跟蹤和定位冷鏈運(yùn)輸車輛的能力，冷鏈運(yùn)輸車輛的位置信息因此需要由系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握，這關(guān)系著突發(fā)事件能否得到及時(shí)處理。在具體設(shè)計(jì)中，主要利用高德地圖提供的接口和車載GPS模塊實(shí)現(xiàn)地圖定位，高德地圖上能夠繪制出車載終端采集數(shù)據(jù)，冷鏈運(yùn)輸車輛具體位置可由此明確。為便于查詢，多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)同時(shí)設(shè)置有數(shù)據(jù)查詢模塊，該模塊能夠查詢歷史數(shù)據(jù)，具體設(shè)計(jì)涉及存儲(chǔ)器、激光器、信號(hào)調(diào)制器、回波接收器等硬件，服務(wù)代理、數(shù)據(jù)調(diào)度、數(shù)據(jù)處理、會(huì)話邏輯、業(yè)務(wù)規(guī)則、實(shí)體業(yè)務(wù)等服務(wù)可由此提供。報(bào)警模塊同樣屬于多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)重要組成部分，這是由于冷鏈運(yùn)輸需要維持穩(wěn)定溫度，這直接影響貨物運(yùn)輸品質(zhì)，如冷鏈運(yùn)輸車輛出現(xiàn)溫度變化，多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)的報(bào)警模塊需要及時(shí)發(fā)出警報(bào)，保證隨車人員能夠及時(shí)處理，報(bào)警模塊的重要性可見一斑。在報(bào)警模塊的具體設(shè)計(jì)中，該模塊需要設(shè)定冷鏈運(yùn)輸車輛的溫度值，實(shí)際溫度值和規(guī)定溫度值需要通過(guò)該模塊顯示，隨車人員可通過(guò)該模塊迅速判斷溫度變化情況，保證相關(guān)處理工作的針對(duì)性，損失自然能夠降到最低。上位機(jī)需要接收?qǐng)?bào)警模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比事先設(shè)定的數(shù)據(jù)，如確定冷鏈運(yùn)輸車輛存在超過(guò)預(yù)定值的溫度，報(bào)警模塊將自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，隨車人員能夠及時(shí)了解溫度變化信息。多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模塊設(shè)計(jì)需要聚焦路徑優(yōu)化調(diào)度，采用蟻群算法。在基于蟻群算法的冷鏈運(yùn)輸車輛行車路線優(yōu)化中，問(wèn)題求解需要結(jié)合實(shí)際情況確定人造螞蟻數(shù)量，基于各路徑中信息素濃度，螞蟻可從第一個(gè)節(jié)點(diǎn)起確定路徑是否選擇，信息素在螞蟻經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)路徑后會(huì)繼續(xù)釋放?；谛畔⑺貪舛龋纯身樌@取最短的冷鏈運(yùn)輸車輛行車路線，最終得到解決問(wèn)題的最優(yōu)解。為保證多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)能夠有效優(yōu)化多式聯(lián)運(yùn)路線，設(shè)計(jì)過(guò)程需要將配送相關(guān)信息錄入系統(tǒng)，包括客戶需求、數(shù)量等，多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)需要同時(shí)通過(guò)改進(jìn)的蟻群算法優(yōu)化，最終輸出結(jié)果可在展示界面顯示，最終用于指導(dǎo)冷鏈運(yùn)輸車輛的行車路線選擇。在多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模塊的具體運(yùn)行中，其運(yùn)行流程可概括為：輸入服務(wù)編號(hào)→冷鏈運(yùn)輸車輛路徑信息錄入→確定服務(wù)需求量→算法求解→結(jié)果輸出。

2.4實(shí)驗(yàn)分析

為驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)冷鏈物流信息化系統(tǒng)的實(shí)用性，需要聚焦其多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化性能，因此實(shí)驗(yàn)需要在數(shù)據(jù)條件相同的情況下開展，比較對(duì)象選擇傳統(tǒng)的物流運(yùn)輸路徑優(yōu)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用改進(jìn)蟻群算法，以此優(yōu)化冷鏈運(yùn)輸路徑。在載重標(biāo)準(zhǔn)得到滿足的前提下，實(shí)驗(yàn)需要設(shè)法獲得最短運(yùn)輸路徑，實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)定1個(gè)配送中心、5個(gè)客戶點(diǎn)，具體的數(shù)據(jù)任務(wù)坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)定包括配送中心，坐標(biāo)為（0，0），A、B、C、D、E客戶點(diǎn)坐標(biāo)分別為（3，2）、（4，-4）、（-2，-1）、（-3，1）、（2，-4）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中設(shè)定存在冷鏈運(yùn)輸車輛4臺(tái)，冷鏈運(yùn)輸車輛的出行成本為150元/臺(tái)，在增加的運(yùn)輸距離影響下，對(duì)應(yīng)存在隨之增加的冷鏈運(yùn)輸成本，但受到較為復(fù)雜的運(yùn)輸情況影響，本文研究中的實(shí)驗(yàn)忽略裝貨、卸載、運(yùn)輸過(guò)程中的能耗損失，冷鏈運(yùn)輸處于理想狀態(tài)?；谙嗤渲脜?shù)和坐標(biāo)數(shù)據(jù)優(yōu)化冷鏈運(yùn)輸路徑，即可通過(guò)計(jì)算得到本文設(shè)計(jì)冷鏈物流信息化系統(tǒng)與傳統(tǒng)物流運(yùn)輸路徑優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化路徑的平均長(zhǎng)度和運(yùn)輸成本。為得到高精確度的結(jié)果，研究過(guò)程共進(jìn)行測(cè)試20次，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中路徑總長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的未優(yōu)化路徑、理想最優(yōu)路徑長(zhǎng)度分別為500.20km、462.83km，20次平均路徑長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的未優(yōu)化路徑、理想最優(yōu)路徑長(zhǎng)度分別為508.30km、469.05km，未優(yōu)化路徑、理想最優(yōu)路徑的運(yùn)輸成本總和分別為3540.15元、3003.55元。在傳統(tǒng)物流運(yùn)輸路徑優(yōu)化系統(tǒng)的應(yīng)用中，其得出的路徑總長(zhǎng)度最優(yōu)值、20次平均路徑長(zhǎng)度、運(yùn)輸成本總和分別為491.55km、502.30km、3405.30元，本文研究冷鏈物流信息化系統(tǒng)得出的對(duì)應(yīng)結(jié)果分別為465.28km、481.36km、3124.95元。結(jié)合上述數(shù)據(jù)可以確定，本文研究冷鏈物流信息化系統(tǒng)在運(yùn)輸路徑優(yōu)化方面表現(xiàn)突出，可實(shí)現(xiàn)8.27%的運(yùn)輸成本總和節(jié)約，具備較高推廣價(jià)值。

綜上所述，冷鏈物流信息化系統(tǒng)具備較好的發(fā)展前景。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化子系統(tǒng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，則提供了可行性較高的系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑。為更好地滿足冷鏈物流發(fā)展需要，大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的引入和應(yīng)用同樣需要得到重視。

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