GPS軌跡大數(shù)據(jù)在優(yōu)化成品油配送路徑中的應(yīng)用

劉柏東

（中石化銷售有限公司廣東石油分公司，廣東廣州，510632）

1 緒論

運(yùn)距測量是成品油銷售企業(yè)的物流管理工作中的重要一環(huán)，確保運(yùn)距真實(shí)合理是物流配送線路優(yōu)化的基礎(chǔ)和前提[1]。然而傳統(tǒng)運(yùn)距測量主要靠人工進(jìn)行實(shí)地測量，這種方式主要存在以下幾點(diǎn)弊端。

1.1 配送路徑效率低成本高

絕大多數(shù)成品油銷售企業(yè)，配送路徑都存在變化快通道多的特點(diǎn)。而人工實(shí)地測量耗時(shí)耗力，因而效率十分低下。以中石化集團(tuán)中某企業(yè)為例，按要求每半年需開展一次全面運(yùn)距復(fù)測。但該企業(yè)配送路徑多達(dá)2700余條，累計(jì)21萬多公里，按每天行駛500公里來人工測量，至少需花費(fèi)420天，總耗時(shí)近14個(gè)月。為了按期完成運(yùn)距復(fù)測，企業(yè)一般需抽調(diào)更多人員進(jìn)行分組測距。復(fù)測工作所產(chǎn)生的燃油費(fèi)和路橋費(fèi)按照每100公里20元計(jì)算，總的車輛運(yùn)行費(fèi)用大約為5萬元；人工成本按照每天8小時(shí)計(jì)算，共需約2萬個(gè)人工時(shí)，差旅費(fèi)支出約為25萬元。

1.2 配送路徑選擇主觀因素多精度低

當(dāng)前銷售企業(yè)的成品油資源配送大多都是實(shí)行省公司主動(dòng)配送，而地市公司不再設(shè)置任何物流職部門。測量人員往往只能參照百度和高德等導(dǎo)航軟件規(guī)劃的線路進(jìn)行測量。導(dǎo)航軟件規(guī)劃線路一般是小轎車的行駛線路，不是貨車行駛線路，更不是危化品車輛運(yùn)輸線路；因?yàn)橛凸捃囋趯?shí)際運(yùn)輸中會(huì)存在很多限高、限行和限重等交通管制問題，所以使用導(dǎo)航軟件會(huì)存在測量路徑與實(shí)際油罐車行駛路徑不符等情況，導(dǎo)致最后的測量結(jié)果與結(jié)算標(biāo)準(zhǔn)存在較多差異[2]。

1.3 配送路徑覆蓋率低實(shí)效性差

以往運(yùn)距復(fù)測完成后再與承運(yùn)商對(duì)接，若存在較大爭議，還需進(jìn)行二次復(fù)測。由于測量線路較多，通常采用抽查的方式進(jìn)行復(fù)測，選定標(biāo)準(zhǔn)一般為存在差異或附近路網(wǎng)發(fā)生變化的線路，此時(shí)承運(yùn)商就會(huì)提出線路結(jié)算負(fù)差異，而對(duì)存在正差異的線路則不予理會(huì)。

2 基于GPS大數(shù)據(jù)運(yùn)距測量新方法

鑒于油品銷售企業(yè)承運(yùn)的車輛均裝配GPS定位設(shè)備，因此可通過油罐車GPS軌跡數(shù)據(jù)，“投影”形成車輛行駛軌跡，完成“庫-站”線路自動(dòng)匹配，以大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)距測量智能化[3]。

2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)距測量

GPS軌跡數(shù)據(jù)是目前較為成熟和完善的數(shù)據(jù)資源，安裝了GPS的油罐車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全天候行駛數(shù)據(jù)的采集?；诖髷?shù)據(jù)的智能化運(yùn)距測量，可從GPS軌跡中提取優(yōu)化路徑，從而提升運(yùn)距測量效率。

應(yīng)用智能鎖控系統(tǒng)采集可大量油罐車GPS軌跡數(shù)據(jù)，但如何有效利用這些數(shù)據(jù)，解決實(shí)地運(yùn)距測量中心“效率低、耗時(shí)長、耗人力”，是運(yùn)距測量管理中迫切需要解決的難題。通過獲取油罐車運(yùn)行的GPS歷史數(shù)據(jù)，可以點(diǎn)-點(diǎn)投影連線形成車輛行駛軌跡，然后與配送單據(jù)匹配找出從油庫至加油站的運(yùn)輸線路[4]。

2.1.1 獲取油庫至加油站運(yùn)輸路徑

通過采集智能鎖控系統(tǒng)中車輛行駛GPS運(yùn)行數(shù)據(jù)，可獲取到相鄰兩個(gè)點(diǎn)的定位（地理位置、經(jīng)緯度信息），并在地圖中形成連線，“投影” 形成車輛的實(shí)際行駛軌跡，如圖1所示。

圖1 實(shí)際行車軌跡圖

接著通過車輛和配送單據(jù)匹配，得到車輛從油庫出發(fā)和運(yùn)輸?shù)竭_(dá)加油站時(shí)間區(qū)間，然后截取出從油庫至加油站的行駛軌跡，形成“庫-站”間各類可達(dá)路徑。

2.1.2 對(duì)運(yùn)輸路徑進(jìn)行糾偏

考慮到GPS軌跡信息受采集的間隔長、信號(hào)干擾頻繁、定位漂移、高低落差等因素影響，特別是長距離運(yùn)輸時(shí)車輛途經(jīng)橋梁、隧道、拐彎或其他保護(hù)區(qū)時(shí)，GPS信號(hào)會(huì)長時(shí)間丟失；此時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行插值補(bǔ)全操作，通過“點(diǎn)-點(diǎn)”連線獲取到的運(yùn)輸路徑，可能會(huì)與實(shí)際線路不符[5]；這就需要將GPS軌跡還原至高德地圖，用“點(diǎn)-點(diǎn)”導(dǎo)航的方式進(jìn)行運(yùn)輸路徑的糾偏，如圖2所示，還原真實(shí)的行駛路徑。

圖2 真實(shí)行駛路徑

2.1.3 運(yùn)輸路徑歸類形成線路

從油庫到加油站有多條線路，如圖3所示；同一條線路又存在多種的分值路徑，如圖4所示；這種情況在城區(qū)、城郊或路網(wǎng)發(fā)達(dá)的區(qū)域特別明顯[6]。為歸類和甄別存在的分值路徑，可將GPS軌跡重合的公里數(shù)到達(dá)或超過該路徑總長95%的，歸類為同一線路。

圖3 多條線路

圖4 分值路徑

2.1.4 確定“庫-站”標(biāo)準(zhǔn)結(jié)算線路

一般來說，可將油罐車行駛距離最短的線路定義為“庫-站”最佳運(yùn)輸線路。但隨著交通路網(wǎng)改造和完善，“庫-站”最優(yōu)運(yùn)輸線路在不同時(shí)間會(huì)動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)受城市交通管制、橋梁隧道限高限重等影響，“庫-站”間最短線路也可能不是最佳線路。此時(shí)可由系統(tǒng)自動(dòng)完成運(yùn)輸線路生成、GPS自動(dòng)糾偏、相似路徑自動(dòng)合并和導(dǎo)航復(fù)測，識(shí)別出最短線路。

在實(shí)際配送中，根據(jù)車輛行駛所采用路線的頻率，確定結(jié)算運(yùn)距的標(biāo)準(zhǔn)是較容易實(shí)現(xiàn)的方式。這種方法統(tǒng)計(jì)一段時(shí)期內(nèi)車輛行駛次數(shù)最多的線路，定義為標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)算線路，如圖5所示。

圖5 優(yōu)先線路

2.2 制定細(xì)則與智能化測距

2.2.1 制定測量標(biāo)準(zhǔn)與復(fù)核

結(jié)算運(yùn)距是運(yùn)費(fèi)計(jì)算的主要構(gòu)成部分，按照銷售企業(yè)與運(yùn)輸企業(yè)簽訂的運(yùn)輸合同，每季度對(duì)公路運(yùn)費(fèi)結(jié)算中的運(yùn)距標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)測修訂。

通過智能化運(yùn)距測量系統(tǒng)分析一段時(shí)期內(nèi)配送車輛實(shí)際行駛線路和距離，并與結(jié)算運(yùn)距進(jìn)行對(duì)比。

運(yùn)距復(fù)核重點(diǎn)對(duì)象包括：年銷量5000噸以上的加油站、新增加油站、高速公路沿途加油站、路網(wǎng)變化后運(yùn)距有變化或流向調(diào)整的加油站，以及加油站新增到非定位油庫的公路運(yùn)距。

2.2.2 明確智能化運(yùn)距測量與優(yōu)化

由運(yùn)距管理員在瀏覽器打開運(yùn)輸路徑鏈接，第一步檢查路徑是否為車輛行駛的常規(guī)線路，有無明顯繞路或不合理的軌跡；第二步檢查“投影”的線路有無明顯信號(hào)丟失、偏移等；第三步檢查糾偏里程與實(shí)際里程的差異，并于結(jié)算運(yùn)距進(jìn)行對(duì)比。

2.2.3 明確運(yùn)距測量標(biāo)準(zhǔn)的要求

運(yùn)費(fèi)結(jié)算根據(jù)車輛GPS實(shí)際軌跡運(yùn)距對(duì)比運(yùn)距標(biāo)準(zhǔn)，按以下規(guī)則執(zhí)行：

①測量運(yùn)距與結(jié)算運(yùn)距標(biāo)準(zhǔn)偏差在±10%或3公里內(nèi)，按運(yùn)距標(biāo)準(zhǔn)結(jié)算。

②測量運(yùn)距大于結(jié)算運(yùn)距標(biāo)準(zhǔn)10%或3公里內(nèi)，由地市公司和運(yùn)輸企業(yè)共同查找差異原因，無合理原因的按運(yùn)距標(biāo)準(zhǔn)結(jié)算。

③測量運(yùn)距小于結(jié)算運(yùn)距10%或3公里內(nèi)，由的市公司與運(yùn)輸企業(yè)共同確認(rèn)，按新測量運(yùn)距結(jié)算。

④對(duì)在一季度內(nèi)僅發(fā)生少量新增配送通道，以系統(tǒng)測量的電子運(yùn)距作為結(jié)算運(yùn)距。

2.2.4 實(shí)時(shí)監(jiān)測運(yùn)輸線路變化與核減

由于交通路網(wǎng)變化和地方政府對(duì)危運(yùn)車輛管制，配送線路也在不斷的優(yōu)化[8]。當(dāng)運(yùn)距核增時(shí)，運(yùn)輸企業(yè)會(huì)立即提請(qǐng)復(fù)測并按新增運(yùn)距結(jié)算；反之運(yùn)距核減時(shí)，運(yùn)輸企業(yè)未必會(huì)主動(dòng)提請(qǐng)復(fù)測，運(yùn)距更新滯后可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)費(fèi)虛增。

通過大數(shù)據(jù)“明察秋毫”地監(jiān)測運(yùn)輸線路變化，規(guī)范車輛行駛線路，讓車輛盡量跑在最優(yōu)化的線路上，一旦發(fā)現(xiàn)車輛偏離最優(yōu)運(yùn)輸線路，立即提醒相關(guān)運(yùn)輸企業(yè)給予糾正。

3 運(yùn)距測量優(yōu)化的成效評(píng)估

通過GPS軌跡大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)施運(yùn)距測量后的成果主要體現(xiàn)以下四個(gè)方面。

3.1 降費(fèi)效果顯著

通過對(duì)廣東某石油銷售企業(yè)2700多條運(yùn)距進(jìn)行復(fù)核，一個(gè)季度共核減配送運(yùn)距442條，核減配送里程5186公里，以現(xiàn)行運(yùn)價(jià)評(píng)估，可節(jié)費(fèi)443萬元。如圖6所示。

圖6 減距節(jié)費(fèi)圖

3.2 實(shí)現(xiàn)全覆蓋實(shí)時(shí)測量

智能化運(yùn)距測量實(shí)現(xiàn)小舉措發(fā)揮大作用，一是測量周期由以前的耗時(shí)數(shù)月提升至即時(shí)完成；二是有效解決了傳統(tǒng)人工測量中路網(wǎng)不熟、人為偏差等問題，極大提高了測量的精準(zhǔn)度；三是測量費(fèi)用下降95%以上，據(jù)測算可節(jié)約人工運(yùn)距復(fù)測的差旅成本約25萬/年，節(jié)約2萬人工時(shí)；四是智能化運(yùn)距測量可復(fù)制性強(qiáng)，易于全系統(tǒng)內(nèi)推廣。

3.3 實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸線路變化有跡可循

基于GPS軌跡大數(shù)據(jù)的智能化運(yùn)距測量可以對(duì)油罐車有無偏離線路，運(yùn)輸過程有無長時(shí)間停車等異常情況進(jìn)行監(jiān)督。同時(shí)針對(duì)油品未按時(shí)送達(dá)，計(jì)劃員可事后調(diào)出軌跡和時(shí)間，分析存在問題，提出解決措施。此外，所有運(yùn)輸數(shù)據(jù)長期保存，對(duì)爭議線路和歷史問題實(shí)現(xiàn)有據(jù)可查，有跡可循。

3.4 實(shí)現(xiàn)全物流運(yùn)行統(tǒng)籌平衡

“庫-站”配送是加油站保供的最后一道環(huán)節(jié)，智能化運(yùn)距測量的優(yōu)勢在于：

①有助于精準(zhǔn)測算出油庫因輻射范圍，以及跨省提油輻射范圍，減少車輛迂回空跑，提高車輛周轉(zhuǎn)效率，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配送；

②有助于與油站銷量、油站液位儀庫存，路網(wǎng)實(shí)時(shí)等數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)油品自動(dòng)補(bǔ)貨功能；

③有助于智能配送系統(tǒng)合理選擇配送時(shí)間，確保油站不脫銷；

④有助于與油庫液位儀數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整油庫可發(fā)量，及時(shí)調(diào)整庫庫直接調(diào)配，確保油庫不停發(fā)。

4 結(jié)論

基于GPS軌跡大數(shù)據(jù)的智能運(yùn)距測量新方法具有較強(qiáng)的可操作性和可靠性，實(shí)現(xiàn)石油配送的智能化運(yùn)距測量和實(shí)時(shí)監(jiān)控。

智能運(yùn)距測量新方法能夠有效提升銷售企業(yè)成品油物流配送效率，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益?？蔀楹罄m(xù)銷售企業(yè)開展智能配送、庫存分析、全物流聯(lián)動(dòng)拓實(shí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

智能運(yùn)距測量新方法有助于提升企業(yè)物流優(yōu)化水平，尤其對(duì)于油站多、路網(wǎng)變化快、路徑復(fù)雜的企業(yè)，更具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展空間。