GIS/GPS在现代物流管理中的应用研究进展

2010-08-15李军龙

赤峰学院学报·自然科学版 2010年2期

关键词：物流配送监控物流

李军龙

（三明学院经济管理系，福建三明 365001）

GIS/GPS在现代物流管理中的应用研究进展

李军龙

（三明学院经济管理系，福建三明 365001）

文章简要介绍了地理信息系统GIS（Geographic Information System）和全球定位系统GPS（Global Position System）技术的基本含义和特征，对GIS/GPS技术在我国现代物流管理中的运输配送调度管理、动态监管和信息管理等方面的应用做了综述研究.

地理信息系统；全球定位系统；现代物流管理

现代物流就是指最大限度地优化从制造者到消费者之间的运输和运输流动信息的分配，利用先进信息技术和专业能力尽可能地减少商品库存、降低运输费用、加快交货时间并提高客户服务水平的系统[1].

近年来，我国物流业发展迅速，物流成为社会关注的热点.传统物流逐渐被现代物流所取代.为适应我国经济快速发展及物流产业信息化的基本要求，以提高我国物流企业利润与管理效率为目标，利用现代信息网络与GIS/GPS技术，建立一个集科学化、可视化、智能化于一体的物流管理系统，为物流企业科学、高效管理物流物资配送过程，提供方便快捷的管理决策工具[2].

1 物流概述

物流，简而言之就是物质资料的流动.物流管理则是以满足消费者的需求为目的，将企业在采购、制造、运输、销售等过程中有关市场的情况统一起来进行思考，进而据此决策的一种战略措施[3].随着现代信息网络技术的日益完善和世界运输业的自由化，现代物流作为一种先进的组织方式和管理技术，已被认为是企业在降低物资消耗、提高劳动生产率以外重要的“第三利润源”.

2 GIS/GPS概述

2.1 GIS概述

地理信息系统(GIS)是在计算机软软件、硬件及网络技术的支持下，对有关空间数据进行输入、处理、存储、查询、检索、分析、显示、更新和提供应用的技术系统.[4]它依据地理对象的空间特征及属性特征，建立各种空间分析模型，在这些模型的基础上通过空间查询和空间分析对地理数据进行管理，并对地理数据进行分析、加工和处理，提取有用的地理信息，为决策服务[5].利用GIS强大的空间数据分析能力，可以帮助解决路径规划的问题，并提供在市场规划、需求预测、空间信息等方面的决策参考，还对信息进行加工、处理、应用、融合、交叉渗透，实现各种信息的可视化[6].

2.2 GPS概述

全球定位系统(GlobalPositioning System，简称GPS)，是由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，1973年开始实施，到20世纪90年代初完成.GPS由GPS卫星星座，地面监控系统，GPS信号接收机三部分组成；是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准.该系统是通过太空中的21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，他们均匀分布在六个相互夹角60度的轨道平面内，GPS卫星来完成的，最少需要其中3颗卫星，就能迅速确定您在地球上的位置.[7]

3 GIS/GPS在现代物流管理中的应用

3.1 运输配送管理

物流配送是物流活动中的一个重要环节，它是指对一定范围内的客户进行的多客户、多品种的按时联合送货活动，是“配”和“送”的有机结合形式.物流配送是物流中一种特殊的、综合的活动形式，是商流、物流的紧密结合，包含了商流活动和物流活动.通过配送，最终使物流活动得以实现，并实现物流活动的合理化以及资源的合理配置，从而降低物流成本，增加产品价值，提高企业竞争力.

付万等[8]充分发挥了GIS空间查询、动态分析及管理决策等功能，并有针对性地处理物流配送中的货物运输、仓储、装卸、送递等各个环节所涉及的关键问题，如运输路线的确定、运费、仓库位置、仓库容量、物资的实时查询，合理装卸策略、运输车辆调度等，既满足了现代物流的要求，又为物流配送企业有效利用现有资源.岳维好等[9]根据物流配送的实际需要，结合GIS的基本理论和方法，研究分析了物流配送系统中数据的采集、处理、管理、电子地图显示、查询统计，并着重研究了运营过程中车辆的监控和调度管理、路径选择、配送区域的划分等核心问题.秦立公等[10]介绍了基于GIS的配送中心物流配送信息系统的基本设计框架.在此基础上，介绍了物流配送系统空间数据库的组织结构和建库方法，并通过系统各项功能的设计与实现，详细论述了地址匹配、配送对象设计、配送路径设计等方法的实现过程.葛志伟等[11]研究分析了物流配送系统中配送中心选址优化以及运营过程中运输路线规划等核心问题的流程，并对系统进行了详细的数据库设计、集成结构设计、总体模块设计和功能设计，建立了基于GIS的物流配送系统模型，为GIS应用于物流配送系统提供了较实用的指导性方案.熊坚等[12]将GIS应用于配送管理上的优势等进行分析的基础上，对基于GIS技术的物流配送管理系统的功能结构及实现技术进行了设计分析.杨华等[13]分析了物流配送与GIS的特点和功能，简要介绍基于GIS的配送车辆调度系统.赵伟燕等[14]提出了一种基于GIS、GPS、GSM技术的适用于物流配送中的电子地图的数据结构，并对其进行相关的逻辑描述，以提供恰当的逻辑方案来建立地图空间数据库，为物流配送中的电子地图数据的标准化采集提供依据，最后对应用于物流配送中的电子地图的矢量化过程进行了初步探讨.李敬民[15]介绍了基于GIS的连锁超市物流配送信息系统的设计框架.在此基础上，介绍了系统数据库的组织结构和构建方法，通过实例较为详细的论述了系统功能中的客户地址匹配、超市配送对象设计、配送路径设计的实现过程.陈彦军[16]针对物流配送过程中主要有两个环节，一是配送对象的选择，另一个是配送路线的设计.介绍了GIS空间分析中的voronoi图和TSP两个模型的特点以及其在物流配送中的应用.陈鑫铭[17]研究了3S技术在第三方物流管理中的资源配置与管理、网络布局与规划、配送调度管理、业务监控、信息查询等方面的应用.沈剑等[18]研究了GIS在现代物流配送中的作用，指出应用GIS对于提高现代物流配送效率是至关重要的.

3.2 动态监管

动态管理的功能是在GIS上即时掌握通过GPS所获取的移动体位置信息，使车辆等移动体的移动状况可视化.物流据点分析系统的功能是可以设定一个在一定时间内能够到达的区域，统计该地区的销售额与顾客数量，还可以依据道路成本(距离、移动时间)对物流据点的整合或新建进行仿真分析.

在利用GPS/GIS技术实现对车货在运输过程中的全程监控及对运输车辆的调度等方面.在美国，GIS/GPS集成系统已成为美国物流管理的重要手段，80%的货车安装了这类系统.广州宝供物流采用快步易捷通的GIS物流管理系统，对全国的所有网点和客户进行空间管理，物流活动准时率达到99%，货物完整率达到99.17%.海尔引入了中科院旗下的超图公司的SuperMapGIS的空间分析功能，在售后服务系统中增加了地理信息处理能力.在该系统的支持下，海尔客服部门每天可以处理10万次左右的服务请求，得以满足全国用户的需求.岳维好等[9]研究了运营过程中车辆的监控和调度管理、路径选择、配送区域的划分等核心问题.夏红霞等[19]介绍了一种集成GIS、GPS的移动车辆综合服务系统，设计了其监控中心模块的部分功能，讨论了在监控中心模块设计中的部分关键技术.陈大伟等[20]介绍了地理信息系统在车辆导航系统中的作用，并简单地对GIS条件下车辆导航系统的设计与实施的部分步骤作了说明.屈晓翔等[21]对基于GIS开发的物流配送车辆监控导航系统进行需求分析，归纳总结在物流配送车辆监控导航系统中GIS开发的一些关键技术，如移动定位技术、GIS开发技术、空间数据查询定位技术、空间路径分析技术等，并对其中的全球卫星定位与移动通信定位技术进行分析比较.提出系统功能模块设计方案.高翔[22]介绍了GPS全球定位系统在海关转关监控中的应用，按不同的监控方式对系统的结构和功能进行分析，为该系统进一步发展提出建议.

3.3 信息管理

基于GIS的信息管理系统以GIS为基础平台，在VB. net下对MapX进行二次开发，可行性高；程序设计中通过使用MapX所提供的地图对象接口实现系统的编制，功能强大、应用范围广，能满足物流企业个性化需要，为现代物流管理提供一种新工具和管理方法.

采用GIS建立的物流管理系统主要的特点就是在GIS的可视化环境中对企业的物流进行可视化、实时动态管理.这种动态包含时间动态和空间动态.时间动态是和传统方式相比，所有的数据都可以更新.在数据库中包括两种数据类型:基本型与导出型.前者包括了企业的生产布局、各个工作岗位需求物料、客户分布资料等.而后者是指需要经过计算的如生产计划、岗位工作情况等.更新基本数据库同时更新导出数据库.空间动态是指GIS的地图或空间图形的显示和分析能力.查询、修改、增删数据均可以以空间位置为基础，通过专用模块计算，利用专门的图形模块，建立一个动态管理的工作环境.即可以充分表现每个工位、货柜的变化情况，又能直观地对数据库进行操作，还可以根据各种计算模式对管理计划进行适当的调整.这些地图和图形显示、各种数据库、模式并不是单调地组装在一起，而主要是为操作人员提供了各种可以应用的数据、模式和表达方式.这样，通过GIS的分析，可以在现有数据的基础上得到新的信息，对不同的方案进行比较，得出结论.

洪峰等[23]介绍了GIS技术在公路信息系统中的应用，阐述了系统开发的开发环境和部分功能，并初步开发了基于车道信息的城市交通车辆导行信息系统程序.谢仕义等[24]介绍了国内外一些GIS软件的发展及其应用，对几种常用的GIS软件在功能上进行了对比.徐绪堪等[25]提出了基于GIS的物流配送平台，通过对物流配送过程全程管理的解决方案，并以图书配送行业为例，设计了一个物流配送系统平台，实现物流配送达到快速最优化送货，并最终降低成本.程享乔等[26]分析了基于GIS技术开发战时军需物流信息系统的关键技术为数据集成和功能集成，提出了构建基于GIS技术的战时军需物流信息系统的框架，以及其数据的组织和功能设计.李爱国等[27]提出了集成GPS（全球卫星定位系统）、GPRS（通用无线分组业务）与GIS(地理信息系统）技术开发铁路运输应急处理系统的技术要求和解决方案，针对铁路系统分布广泛的特点，本系统划分为车载GPS系统和监控中心系统两大模块，通过GSM网络和串口通信，实现两个系统的互通.详细介绍了计算机与监控中心系统间的串行通信、车辆实时定位、差错控制方法和基于MSCOMM控件的串口编程的实现.薛丰昌等[28]建立基础数据指标体系，对指标值标准化、指标值空间扩散方法以及商业分析的算法流程进行研究，形成了构建商业分析GIS基础数据平台的模式，以徐州市商业分析GIS基础数据平台的构建为例，实证该模式的可行性.

综上所述，GPS/GIS技术与现代物流工程技术相结合，给物流业的发展提供了巨大的空间.特别是在错综复杂的配送网络的管理调度、物流配送中心的布局、配送车辆优化调度等有关问题中，为物流企业完善管理手段、减低管理成本、提高经济效益、最终提升核心竞争力提供了机遇，也对发展现代物流具有现实意义.

〔1〕文菲.透析:我国物流信息化瓶颈与趋势[EB/OL]. (2004-12-10)[2005-07-28].http://industry.ccidnet.com/ pub/article/c_35al8755_p1.html.

〔2〕冯耕中.物流管理信息系统及其实例[M].西安:西安交通大学出版社，2003.

〔3〕BOW ERSOX D J，CLOSS D J.物流管理:供应链过程中的一体化[M].北京:机械工业出版社，1999.

〔4〕李景文，蒙映，靖娟丽.专题信息系统设计[M].桂林工学院，2004.

〔5〕黄杏元，等.地理信息系统概论(修订版)[M].北京:高等教育出版社，2001.

〔6〕邬伦，等.地理信息系统--原理、方法和应用[M].北京：北京大学出版社，2005.

〔7〕胡友键，等.曾云全球定位系统（GPS）原理与应用[M].北京：中国地质大学出版社，2003.

〔8〕付万，王月，朱元祥.基于GIS的现代物流管理系统开发及其应用——以物资配送为例 [J].现代物流技术，2005(8).

〔9〕岳维好，施昆，黄艳华.基于GIS的物流配送系统的设计与实现[J].云南地理环境研究，2007(5).

〔10〕秦立公，张晓磊.基于GIS的配送中心物流配送信息系统的设计与实现[J].物流平台，2007(6).

〔11〕葛志伟，李怡，滕春贤.基于GIS的物流配送系统的分析与设计研究[J].哈尔滨理工大学学报，2005(12).