ＧＩＳ在果蔬物流配送中的应用

缪小红　周新年　王秀明　方万春

摘要：针对果蔬物流配送的特点，简要归纳国内果蔬物流的发展情况，并分析我国传统配送模式存在的问题。根据现代物流的发展，物流配送系统的设计，介绍应用GIS技术的现代物流系统的总体结构及其具体功能。在VB语言中插入MapOb-jects控件进行编程设计。提出GIS技术在物流配送系统中的应用，有利于加强对物流过程的全面控制和管理，实现高效、高质的物流配送服务。

关键词：果蔬物流；现状；存在问题：GIS技术

中图分类号：F259.22文献标识码：A

果蔬产品具有生产季节性和生鲜易腐性等特征，故其在物流配送过程中存在物流设备要求高、时效性要求高、物流成本耗费高和信息化程度要求高等问题，而其单位价值较小的特点，又要求其运输成本必须很低。目前我国生鲜产品的生产主体规模较小、生产过程不可分割，其配送存在着流通环节复杂、硬件设施落后、体系不完善和物流条件落后等问题，寻找适合我国生鲜产品配送的物流模式及其实现途径的问题已迫在眉睫。

1果蔬物流现状及存在问题分析

由于流通过程不科学，目前的保鲜手段无法适应生鲜物资的鲜销形式，我国每年有30％的果品和40％～50％的蔬菜在到达消费终端之前白白损耗，果蔬损耗量高达上亿吨。这些腐烂损耗的果蔬，几乎可以满足2亿人口的基本营养需求。而在发达国家能把流通过程中的果蔬损失率控制在5％以下。造成果蔬等农产品物流成本损失大和效率低的原因很多。

1.1现硬件设施落后。产品损失严重

我国农产品流通是以常温物流或自然物流形式为主，加之运价、运力和交通基础状况和农产品保鲜技术等原因而损失巨大。据农业部提供的数据，由于保鲜技术的落后与整体产销脱节及区域性零散化经营的模式，我国水果蔬菜等在采摘、运输和储存等物流环节上的损失率约在25％～30％，新鲜水果、易变质食品的流通费用有的高达商品销售价格的70％～80％。

1.2完整体系未形成，服务管理落后

市场主体发育程度低，近些年出现生鲜产品买卖难现象，原因固然很多，但市场体系不完善是一个重要的原因。中国现代的生鲜产品流通中批发市场占有绝对优势，但这些批发市场大部分都只为交易双方提供了一个交易的场地而已，还存在档次低、功能单一、交易手段单一、服务与管理落后等诸多不足。

1.3传统模式不合理，流通成本过高

流通中参与交易主体多，规模小，导致流通费用高。据调查，未经任何加工包装的蔬菜从生产者经众多中间环节到消费者其价格要增加3-10倍。

1.4流通加工待发展，物流技术落后

目前，我国的农产品采购大多还比较原始，网络营销和配送的实时跟踪调度，以及先进的决策支持系统还运用较少。而在发达国家，如美国的“前场后店”果蔬超市、日本农民协会的“蔬菜直销配送”、荷兰的鲜花“网络营销”等基于先进科技支持的案例，都取得了巨大的成功。它们也正是解决我国果蔬产品物流过程问题的“他山之石”。

2基于GIS的果蔬配送模式

针对目前我国农产品的生产主体规模较小、技术水平较落后、组织水平不高和果蔬生产档次较低等问题，可以提出通过组建大型果蔬生产基地，按第三方直接配送模式来解决。配送调度中心是直接配送模式能否顺利实现的关键。作为连接物流、商品流、信息流和资金流的纽带，调度中心以基于GIS的商务信息平台为依托，以高效、强大的实时数据库和知识数据库提供支持，借助于现代化的GPS和无线通讯技术手段，为调度中心管理者提供决策支持，为注册用户提供货物和车辆的实时查询等功能。

2.1GIS的概况

GIS(Geographic Information System，地理信息系统)是指以地理空间数据为基础㈣，在计算机软硬件支持下，对空间数据进行采集、管理、操作、分析模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和决策服务的计算机应用系统。把GIS技术融入到物流配送的过程中，将更容易地处理物流配送中货物的运输、仓储、装卸和投递等各个环节，并对其中涉及的问题如运输路线的选择、仓库位置的选择、仓库容量设置、合理装卸策略、运输车辆调度和投递线的选择等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。

2.2GIS的发展

20世纪60年代初，随着计算机图形学的发展，出现了计算机化的数字地图。计算机技术开始应用于地图的制作、分析、存储、出版。由于计算机的速度越来越快，显示技术的提高、设备成本的降低，人们意识到用计算机可以代替人工绘制图形，并且具有快速、灵活、信息量大，便于测量、分类和叠加分析等优点。于是。出现了很多地图出版系统㈣。目前GIS技术广泛应用于农业、林业、国土资源、地矿、军事、交通、测绘、水利、广播电视、通讯、电力、公安、社区管理、教育和能源等几乎所有的行业。Tolkki把GIS用于管理车辆，对每一辆的调配方案进行优化。邱荣祖等人开发基于GIS决策支持系统是当前的GIS应用研究热点。

2.3GIS的作用

在早期，地理信息系统的研发并不是为了能够更好地支持物流发展，传统的GIS系统起源于地学领域的应用，经过发展逐步演变为以服务地学领域应用为主要目的的“基础型”平台软件，因能海量处理信息数据而受到各个行业的重视。随着全球经济的高速发展，信息对于企业的重要性与日俱增，作为独立出来的物流企业，尤其离不开信息技术的支持。

物流活动作为物体在空间上的移动，是时间和空间的集合，随着现代物流业的快速发展，物流信息量迅速增加，对配送系统的要求也更高。而传统配送系统的管理信息化程度较低，缺乏可视性，同时对海量数据分析、处理及决策支持能力较差，另外决策时所依赖的配送模型过于理想化，较少地考虑实际因素的变化，实时性较差。因此，可利用GIS强大的地理数据分析、检索、处理和决策支持能力，为物流配送服务。基于GIS的物流配送优化系统可以在配送中起到如下作用：订单信息处理、浏览查询、统计分析、配送计划制定和系统维护。

2.3.1订单信息处理

订单的信息处理包括接受货主的网上托运申请及订单收集；根据订单进行货运量的统计分析。为配送计划的制定提供依据；并建立货主信息档案库，加强对客户资料的管理，以助于提高客户满意度，利于业务的进一步扩展。

2.3.2图形浏览查询

进行对图像数据的查询，具体包括：图形浏览，即放大、缩小、移动、鹰眼浏览和图层管理等，通过道路图形、地形图数据和车辆位置显示等，以及它们所对应的属性数据进行空间分析、信息查询和数据统计等，可以对货物的运送状况进行跟踪查询，以及单纯查阅地图和司机、车辆信息等。

2.3.3数据统计分析

完成对物流企业需求计划、运行路程和成本费用等数据的统计分析，并能生成报表打印输出。

2.3.4配送路线优化

根据托运单据提供的位置信息合理安排配送车辆和路线；根据动态的运行图进行车辆的调度㈣。由系统自动生成配送路线图表，再依据实际需要，进行一定的人工调整，并可在地图上进行可视化显示。

2.3.5系统数据维护

主要用来对城市地图信息的更新，对系统运行的日常维护，如安全管理、系统用户权限管理、系统运行日志管理和定期数据备份等，以及有针对性的专题数据挖掘。

实际上，随着电子商务、物流和GIS本身的发展，GIS技术将成为全程物流管理中不可缺少的组成部分。如果离开了CIS的技术支持，则现代物流活动将受到极大的限制，造成信息的滞延、堵塞和分析处理不当，使物流企业面临瘫痪。

3基于GIS网络分析的几个关键技术

物流配送管理中需要研究最短路径，从一地到另一地的运输费用最低问题，即网络分析问题。网络分析中，定义如下元素和属性：

(1)链：网络流动的管线，如街道、公路等叫链，状态属性包括阻力和需求。

(2)障碍：禁止网络中链上流动的点。

(3)拐角点：网络中链上的分割结点，如某拐角点属性为阻力时，表示拐弯的时间和限制，如不允许左拐或右拐。

(4)中心：分配货物资源或接受货物资源的位置。状态属性包括资源容量(货物量)。

(5)站点：配送路径中的站点。

3.1路径分析技术和功能

(1)静态求最佳路径：由配送中心给出各段路径的权值，确定路径中每一条弧段的属性，需要时读出路径的属性。计算最佳路径。

(2)动态分段技术：一条投递段由多条路段构成，选定某路段，可以标注出各条路段的公里数，或标注出某一公里数到另一公里数的路段。

(3)最佳路径分析：确定起始点和终点，求费用最小的路径。

(4)最短路径：确定起始点、终点和中间要经过的中间点、中间连线，求最短路径。

(5)实际运行中，网络中可能会出现一些临时障碍点，弧段权值会变化，这时可动态求最佳路径。

3.2采用MapObiiects进行系统开发

由于VB相对于其它编程语言，简单易学，具有较强的多媒体和数据库管理功能，且便于使用，适合大多数GIS应用。因此，采用VB作为软件开发平台，结合使用MO(MapObjeets)控件中所提供的函数接口，来实现多种编辑功能。如对图层的增加、删除、是否显示；对视图的旋转、放大、缩小、移动、显示全图，等等。通过MO可以实现以下功能：显示一张多图层地图，如道路层、河流层、行政区划层等；生成图形组件，如点、线、圆、多边形；添加注释；识别地图上被选中的要素(点、线、面)；通过线，方框，区域，多边形，圆来选择要素；拾取距某参照物特定范围内的要素；通过SQL描述来选择要素；对选择的要素进行基本统计；查询与更新被选择的要素的属性数据；绘制专题图；根据字段的值标注图层要素等。

3.3设计MapObiects查询分析功能

对于地理信息系统中所要求的有关地理信息查询功能和分析统计功能，可以利用VB调用MapObjects2.0中提供的函数库来实现。

3.3.1空间显示功能

每个图层文件必须包含3个以上的特征文件，才能在MO中使用。它们的空间特征数据文件slap，索引文件shx和属性数据文件dbf。涂层加载时，要使点状图层在最上面，线状图层在中间，面状图层在最下面。

3.3.2主要查询方式

(1)通过距离来搜索(SearehByDistanee)。对在一个或多个形状的限定范围内元素进行定位，使用MapLay—er目标上的SearchByDistance法。距离值以m为单位。用户可以任意地用SQL语句来进一步地限定选择，所有符合空间搜索的元素将在记录集中被选中。

(2)通过询问方式搜索(SearchExpression)。

(3)通过形状来搜索(SearchShape)。SearchShape法有3个自变量：

①Shape是一目标，它可以是一个点、一条线、一个矩形或多边形目标或是这些目标的集合；

②SearchMethod是一整型量；

③有Expression是一字符串，它是SQL语句的内容。

Dim Exp As String

Dim Exp As String

Dim tees As mapobjects 2，Recordset

If Exp=…Then Set recs=Nothing

Else Set recs Map1.Layers(0)，SearchExpression(Exp)

End If

如果对属性数捌进行查询，则结合面向对象的编程语言，通过ODBC，用SQL语句来实现。

3.3.3空间分析功能

MO结合VB，可以实现以下一些空间分析功能：查找两点之间的最短路径：两点可以用鼠标点击指定。也可输入坐标位置或2个地名；面积计算：使用鼠标或输入坐标确定多边形，从属性数据库中读出多边形面积。

4结束语

要改变我国果蔬物流配送业落后的局面，现代信息技术的应用是必不可少的。果蔬物流配送中对货物运输路径的选择和仓库地址的选择等，都涉及到如何处理大量的空间数据与属性数据，而缩短物流时间与降低成本的问题。而地理信息系统不仅具有对空间和属性数据采集、输入、编辑、存储、管理、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。将其应用于果蔬物流配送系统，可大大加强对物流过程的全面控制和管理，实现高效、高质的物流配送服务。将GIS强大的地理数据功能应用于物流分析中，有助于加强物流管理。