基于GIS的物流管理信息系统设计

杨华龙,卢丹莹,邵振民

(大连海事大学 交通运输管理学院,辽宁 大连 116026)

物流配送是电子商务的重要组成部分,是信息流和资金流的基础与载体,也是决定电子商务成败的关键因素.配送作为物流体系的重要环节,对于整个物流系统的效率起着关键性的作用.如何实现快速而准确的配送是企业在经营方面必须解决的重要课题.

地理信息系统(GIS)的普及应用将加速电子商务经济的发展,同时也将在物流配送的实现中发挥重要作用.GIS对配送中心和配送点、交通路线等地理信息进行提取、加工,依靠其强大的空间分析和网络分析功能实现配送对象的自动选择、运输路线的动态确定,实现信息采集、命令发送及信息共享,实现物流配送监控的实时智能化,为物流配送决策服务,从而实现企业物流管理的可视化、动态化.

一、物流管理系统分析

物流信息平台中各用户的主要业务如下.

(1)管理中心:它是信息平台的管理者,通过物流管理信息平台实现与企业内部和外部用户信息系统的对接,并完成信息平台的大部分基本管理工作.其主要业务包括:从电子商务网站接受订单信息,获取供货点信息,安排配送任务,协调调度和管理等.

(2)车辆调度中心:其主要任务是经由信息平台,获得电子商务网站的订单信息和供货点信息,并根据这些信息在自己所负责配送的区域和相近区域内进行车辆调度.此外,车辆调度中心还实现货物跟踪、车辆实时监控等任务.

(3)车辆:它是实施物流配送任务的主体和完成配送任务的工具,其主要任务是商品配载、运输等.

(4)电子商务网站、供货点和最终客户:电子商务网站委托第三方物流中心为其提供物流配送服务,从合适的供货点取货,在客户预定的时间内完成货物的配送任务.

(5)政府部门和金融单位:主要是指工商、税务等政府部门和银行、保险等金融单位.它们通过信息平台实现与物流企业的信息交换,来提高物流运作的效率.

图1的业务抽象图,基本涵盖了信息平台各用户的相关业务和功能,并确定了系统的边界范围.

图1 用户业务服务示意图

物流信息系统基本功能如下.

(1)信息处理功能:这是信息平台需要实现的首要基本功能,也是信息平台的核心功能之一,主要包括信息的采集、存储、查询、管理、传输和发布等功能,通过这些功能实现信息在平台各用户之间的共享和高效快速的传输.

(2)GIS基本管理功能:这是信息平台需要实现的基本功能,主要包括图层管理、地理对象管理等功能.

(3)可视化显示功能:将各个功能模块处理的结果以可视化的方式展现在用户面前,以图文并茂的方式为管理者提供辅助决策与分析等,主要包括地理对象信息显示功能,即当选中某个地理对象时,显示其相应属性信息.

物流信息系统的扩张功能如下.

(1)用户管理:将用户分为3种不同的用户,即物流企业用户、货源企业用户和管理员用户,不同的用户具有不同的权限.

(2)发货管理:主要是完成物流业务的网上办理,包括发货申请、发货确认、缴费管理、托单和提货单的发布等.

(3)最短路径分析:在工作空间内建立拓扑关系,以Dijkstra短路径分析为模型,用MapBasic进行编程,实现发货最短路径的选择.对物流中心的车辆实施优化调度,以达到配送成本最优,并且在用户要求的时间内将货物送到收货地点.

(4)车辆实时监控:利用 GPS监控车辆的状态和位置.状态和位置的数据存储在临时数据表中,并可在必要时进行车辆路径的回放等操作.

(5)货物跟踪功能:根据电子商务网站订单信息、供货点信息和调度信息,采用 GPS设备跟踪货物的状态和位置.状态和位置数据存储在临时数据表中,电子商务网站可以在客户端获取跟踪信息.

(6)分析统计:以点、线、面等地理对象作为分析和统计的对象,以专题图、图例等形式展现各种信息,为信息平台中涉及的用户提供辅助决策.

二、物流管理系统总体设计

物流管理系统总体设计见图2.系统实现了信息平台所需完成的基本功能,还实现了大部分扩展功能.同时,系统所具有的基础功能函数为信息平台功能的扩展提供了基础,扩展功能接口为实现灵活的功能扩展提供了条件.系统通过与内外部用户的接口进行数据的采集和维护,使数据既可以统一管理,又避免了重复收集,保持了数据的一致性.

图2 信息平台总体框架

三、分析模型设计

1.Dijkstra最短路径算法流程

Dijkstra最短路径算法流程如图3所示.每个点都有一对标号(dj,pj),其中 dj是从起源点s到点j的最短路径的长度(从顶点到其本身的最短路径是零路(没有弧的路),其长度等于零),pj则是从s到j的最短路径中j点的前一点.

图3 Dijkstra最短路径算法流程

2.Dijkstra最短路径算法的编程实现

(1)初始化:

(2)检验从所有已标记的点 k到其直接连接的未标记的点j的距离,并设置:

(3)选取下一个点:

(4)找到点i的前一点:

(5)标记点i:如果所有点已标记,则算法完全推出,否则,记k=i,转到(2)再继续.

四、系统实施

1.发货路径分析

在货源企业同意某物流企业发货后,物流企业需要查询发货路径.本系统以Dijkstra算法作为模型,打开工作空间,在图上选择发货起点和发货终点,系统会自动计算出两点间的最短路径,见图4.

图4 最短路径分析

2.在线查询模块的实施

通过GPS,管理员可以获得车辆的实时位置,并建立数据库,货源用户和物流企业用户都可以通过系统获得货物的在线信息,见图5,图中的小旗代表车辆的具体位置.

图5 在线查寻

五、结 语

针对电子商务物流配送和地理信息系统的特点,本文将GPS/GIS和知识工程等技术与理论应用于电子商务物流管理信息系统的设计实现中.信息系统平台的实现为物流企业用户提供了合理的操作环境,提高了信息系统对物流配送信息处理的实时性.本文提出的信息系统平台功能集成方案,使得信息系统平台具有良好的灵活性,便于维护升级.本文提出的物流配送知识在GIS中的可视化映射显示,为GIS与知识库的集成做了有益的探索,为提高物流配送的实时性和智能性提供了支持.

电子商务物流配送是一个复杂的系统,而且在实际应用中涉及的因素比本研究中考虑的更为复杂.本文的研究为电子商务物流配送提供了一个管理信息系统平台,解决了一些问题,但获得的成果还很不完善,还需要进一步的补充和改进,比如本研究开发的系统只是个初步的概念性系统,还需要在显示、网络分析等方面进一步扩充,同时还需要在车辆实时调度、物流配送的应急辅助决策等方面作进一步研究.

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