基于GIS的物流运输系统的研究与实现

翦象慧 黄友森 邓子云 湖南现代物流职业技术学院 410131

基于GIS的物流运输系统的研究与实现

翦象慧 黄友森 邓子云 湖南现代物流职业技术学院 410131

引言

物流是指物品从供应地到接收地之间的实体流动。它包括运输、库存、仓库、搬运、包装、信息等物流活动。其中，运输能实现物品在空间上的转移或时间上的转移，创造物品的“空间效用”和“时间效用”。所以说，运输虽然不产生新的物质产品，但却是物流过程中最主要的增值活动。

现代物流管理是指将运输、库存、仓库、搬运、包装、信息等物流活动综合起来的一种新型的集成式管理。为实现物流行业的最终目的，我们需要用先进的组织方式和管理技术，通过降低流通费用，缩短流通时间，可以整合企业价值链、延伸企业的控制能力，加快企业资金周转，从而成为企业“第三利润源”。

一个与数字化经济相适应的现代化物流运输系统涉及多方面的因素，如运输路径的优化道路的规划、运输车辆的实时监控与调度、运输服务质量的提升等，这些因素都与地理信息密切相关。

把地理信息系统（G I S）技术融入到物流运输的过程中，就可以更容易地处理物流运输中的各个环节，并对其中涉及地理信息的，诸如运输车辆的调度和运输路线的选择，有助于在物流运输活动中有效地利用现有资源，降低消耗，提高效率。在物流运输管理中，合理选择运输路线是有效控制物流成本的关键。

1 物流运输系统中GIS的主要功能

物流运输系统中的GIS的主要功能如下:

1)通过客户提供的详细地址，确定客户的地理位置。

2)显示客户的地理位置，用不同的符号表示不同类型的客户。

3)通过GIS的查询功能或在地图上点击客户符号，显示此客户符号的属性信息，并可以编辑属性。

4)在地图上查询客户的位置以及客户周围的环境，以发现潜在客户。

5)通过业务系统调用GIS，以图形的方式显示业务系统的各种相关操作结果的数值信息。

6)通过基于GIS的查询、地图表现的辅助决策，实现对车辆的调度、路线的合理编辑和客户运输排序。

7) 基于GIS的运输调度和路线规划

根据用户需求、司机和车辆情况以及道路网络数据， 利用GIS的网络分析技术、车辆调度和路线规划模型生成调度方案，制定运输计划。

2 数据库的设计

设计基于GIS的应用系统， 可采用面向对象的空间数据模型和基于关系数据库的空间数据库来实现数据的无缝集成。物流运输系统对空间属性数据库的需求决定了空间属性数据的内容。对于此系统而言，道路网络是其最重要组成部分，其次是运输地址信息，必须包含与车辆行驶相关的各类标志， 称为交通标志信息。

2.1 道路网络

道路网络是整个运输所需空间数据库的基础， 同时也是许多算法如:最短路算法、优化路径算法、地图匹配算法的数据来源。尤其是将这些算法作用于电子地图时，道路网络的设计显得更加重要。道路网络的设计包括两个内容:道路网络的内容设计和道路网络拓扑结构设计。

道路网络内容主要包含道路的物理属性及其他相关性质等， 物理属性如道路、桥梁等。其他相关性质包括道路等级、速度限制、通行车辆种类以及为了完成自动物流运输车辆调度优化路径设计，道路网络必须包含道路的行驶属性，如单行道/双行道、道路等级、禁止左转弯等信息。

道路网络拓扑结构是地图中最重要的数据结构。GIS表达地图的一种常用数据结构:节点、弧段结构。对于每条弧段，记录了其起始节点、终止节点编号， 以及弧段权值 (可描述弧段各种属性信息)。对于每个属于节点集的点，其数据项包括关联弧段数、关联弧段的编号及节点的属性，如节点是否为阻挡点、节点处的费用等。

2.2 运输地址信息

运输地址信息作为特殊信息，是物流运输系统中必不可少的重要内容，它是进行运输的基础信息。一般而言，运输地址必须包含可唯一判断其存在的地理属性(如常用的所处街道名称或坐标信息)。这就要求在建立运输地址信息时，必须的信息是知道它所在的街道名称。除此之外， 还应包含别的一些相关属性，越详细越好。

2.3 交通标志信息

交通标志信息是驾驶车辆的重要依据，也是运输自动路径设计的重要依据。交通标志信息包括静态和动态两部分。现代城市道路的变化很频繁，如:单行道的限制或由于施工原因导致的临时关闭等。空间属性数据库需要及时或定期作出更新。

2.4 非道路信息

非道路信息很广泛，不同的地理信息应用系统包含不同的非道路信息，这主要由运输系统的需要来决定，一都应该包含能够反映地区面貌的基本地物:①边界线，如图界、地区界等；②水域，如湖泊、河流、池塘、水库等。

3 系统的集成结构设计

使用桌面地理信息软件进行运输调度信息(送货点的位置、走向，送货点时刻、道路情况，货物的流向分析等)的直观表达，分析统计和属性数据、空间数据的维护管理，同时用来读取实时车辆优化调度方案在地图上显示；使用桌面地图软件中的空间分析功能和模型库、算法库等，用集成的编程语言来实现运输车辆路线优化等。

4 系统功能设计

系统的总体目标是以GIS技术为基础，集优化算法与数据库管理分析于一体，进行货物运输方案的优化，并以地图和报表的形式向用户提供方案，实现运输方案决策的可视化、运行数据的可视化，促进物流运输管理的科学化、信息化进程。系统可设计为以下功能模块:

1)系统管理:提供整个系统的用户权限管理和系统信息维护功能。

2)分析查询:对运输的车辆、司机和货运计划可采用模糊查询、组合查询两种方式，要求对基础数据中的信息做出准确反映；地图信息查询可采用简单组合查询、SQL(结构化查询语言)两种方式。

3)运输管理:主要根据客户的运输业务需求进行运输委托单、运输订单、运输调度、在途跟踪、单据核销等业务的管理。

4)运输路线规划:包括两点最优路径是最基础的路线优化，可按照用户输入的地点寻找这两点之间距离最短或行使时间最少的路径，给出相应的统计指标，并在电子地图上以可选择的线形和颜色进行渲染；单车运输计划，主要由于存在运输货物量很小，但运输地方却较多的状况。系统针对这种情况，按距离和行驶时间提供可供选择的两种方案及相应统计指标，并以地图的直观形式表现出来；有时间窗和无时间窗运输的多车运输计划。

5 结束语

把地理信息系统（G I S）技术融入到物流运输的过程中，就可以更容易地处理物流运输中的各个环节，并对其中涉及地理信息的，诸如运输车辆的调度和运输路线的选择，有助于在物流运输活动中有效地利用现有资源，降低消耗，提高效率。在物流运输管理中，合理选择运输路线是有效控制物流成本的关键。

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Study and implementation of GIS based Logistics transportation system

JIAN Xiang-hui HUANG You-sen DENG Zi-yun Hunan Modern Logistics Occupation Technical College, Changsha 410131

GIS技术是一种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的计算机应用技术。GIS把地图的视觉和空间地理分析功能与数据库功能集成在一起,提供了对空间数据的管理、分析、综合和查询的智能化手段。由于物流的核心内容是物体在时空中的运动，因而GIS在物流领域有很广阔的应用。本文主要是研究在物流运输系统中应用GIS的技术与方法。

G I S技术；物流；运输；运输系统

GIS technology is a computer application technology for providing a variety of space and dynamics of geographic information by usage of computer and geographic model in collecting, management, operating, simulation, display and analysis of geo-spatial data.GIS provides intelligrnt tool in a management, analysis, synthesis and query of spatial data by integration of the visual display and spatial features of geographic analysis with the functions with the database.As the core functions of logistics is the movement of objects in space and time, the GIS technology is, therefore very useful in logistics industris.The main purpose of this paper is to study the technology and approaches for application of GIS in logistics tranportation systems.

G712 ;

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.11.037

湖南省教育厅课题，课题编号09C1250，基于SOA-BPM组合架构的智能敏捷的第三方物流管理信息技术研究