面向情境感知的物流园区物流信息服务协同系统

张 浩，洪 琼，周凌云，赵 钢，孙琛琛

ZHANG Hao1, HONG Qiong2, ZHOU Ling-yun1, ZHAO Gang1, SUN Chen-chen1

（1. 淮阴工学院 交通工程学院，江苏 淮安223003；2. 淮安信息职业技术学院 商学院，江苏 淮安223003）

(1. School of Traffic Engineering, Huaiyin Institute of Technology, Huai'an 223003, China； 2. Business College, Huai'an Institute of Information Technology, Huai'an 223003, China)

0 引 言

物流园区作为物流业发展到一定阶段时产生的新兴物流发展模式，在日本、德国等发达国家已经得到了快速发展。我国关于物流园区的实践和相关研究虽然时间不是很长，从1998 年在深圳建立国内第一个物流园区（深圳平湖物流基地），到2008年我国物流园区的数量已达到475 个，2012 年更是达到754 个[1]。其在迅猛发展的过程中也逐渐暴露出了一些问题，如各级物流园区企业孤立运作，信息共享机制缺乏，无法实现协同互动，还远没有上升到物流节点的信息协同和业务流程优化及区域物流资源的整合的层面上。

本文将以江苏省淮通物流园为例，在明确物流园区供应链网络结构的基础上，针对物流园区作业节点的任务情境引入情境感知计算分析模型，建立以人为中心的角色驱动模式，以业务流程及数据流程为导航，探讨面向情境感知的物流园区物流信息集成服务协同平台的需求分析与规划设计，系统将构建起可针对性的提供主动的信息分类智能推送服务模式，为物流园区信息化可持续发展提供理论参考与实践借鉴。

1 相关研究背景

1.1 关于物流园区信息化建设方面的研究。目前比较主流的研究方向有两方面：一些学者从理论方面入手，将研究重点放在物流园区信息传递与共享的价值以及对供应链的绩效影响上，最为知名的就是“牛鞭效应”问题；另一些学者则从技术实现入手，着重对网络环境下的信息传递和共享进行研究，包括物流园区信息系统的构建，新技术（如工作流技术、多智能主体技术） 的应用。比较具有代表性的有：仝新顺提出从共用信息平台、基础信息平台和作业信息平台进行物流园区信息系统建设[2]。薛飞从物联网与综合型物流园区的融合角度提出搭建物流园区综合公共信息平台，并通过云计算中心为企业制定决策和提供个性化信息服务[3]。肖亮提出了一种基于平台决策层、平台业务层、企业业务层和应用支撑层的物流园区信息系统体系结构[4]。梁世翔通过研究物流园区物流活动，建立了分布式数据仓库结构的数据挖掘技术，并以武汉丹水池物流园区为例进行了案例研究[5]。

1.2 关于物流园区智能信息处理方面的研究。随着物流园区逐步成为物流企业大量集聚的空间区域，园区数据海量特征日趋突出，如何对海量物流数据进行智能挖掘与处理，支持企业在合适的地点和时间，及时准确地获得合适的信息或知识服务，已经成为当前国内外学者关注的热点。孟霞通过对移动用户在位置、时间、业务需求即用户所处情景的综合挖掘分析，进行业务信息的主动推荐[6]。潘旭伟等探讨了实现基于情境的知识共享与重用方法的两个关键技术：情境建模和情境相似性评估[7]。肖亮分析了供应链物流计划过程中的知识情境，将其嵌入到物流计划过程Agent 模型中，描述了集成情境的供应链物流计划知识管理模型[4]。

随着物流园区信息化水平的提升和园区物流业务的深入开展，物流园区信息处理平台将面临着移动工作任务频繁、专业分工高度化、海量数据服务需求及智能信息服务需求等问题[4]。目前的研究成果主要集中在物流园区信息公共平台开发，大多数只能提供园区内基本的数据响应服务，难以提供实时个性化的信息服务，不能满足园区的实际应用需求。

2 物流园区信息化发展需求

物流园区是物流服务聚集的场所，是物流产业集聚的一种表现形式，其对促进区域经济发展起着巨大的推动作用。但从现代物流产业的发展趋势看，传统的物流园区的区位特征及地方扶持政策的优势已很难显现，而以现代信息技术为支撑整合物流园区企业的供应、生产、配送、营销等环节，优化企业业务流程，合理分配和调度相关物流资源成为了物流园区可持续发展的必然趋势和迫切要求[8]。

现代物流园区的信息化主要体现在以下三个层次[3]：（1） 在信息的采集和传输方面。进行物流园区内部资源和组织的整合，以及业务流程的操作管理等方面工作时，实现信息采集，传输和交换的快速准确化、标准化和低成本化。（2） 在园区内外部信息衔接方面。进行与园区外部信息的交换，以及与应用层（主要是客户） 的信息系统的对接等过程中，能够搭建并形成以整个供应链为基础的信息平台，同时兼顾内部操作使用。（3） 在园区信息处理方面。能够通过对大量信息数据的挖掘、处理和分析，形成有效地理论依据为以后进行决策的制定和优化，提供有利的支撑和帮助。

这三个层次的需求，也是现代物流园区信息化需求的关键，充分体现出物流园区在整个物流产业链中重要的承接作用，也说明现代物流园区在整个物流产业信息化的核心地位，利用现代物流园区信息化的建设，实现信息标准化、智能化等更高层次的目标。

3 面向情境感知的物流园区智能信息处理解决方案设计

针对物流园区作业节点的任务情境引入情境感知计算分析模型，建立以人为中心的角色驱动模式，以业务流程及数据流程为导航，针对物流园区作业节点提供主动的个性化自适应物流服务，建立协同的网络化的物流信息服务管理机制，以提高对园区内外部物流资源整合利用与优化配置效率，推动物流企业向园区集聚，促进物流产业协同和区域经济的发展。

3.1 物流园区泛在网络构建与异构数据处理

（1） 支持物流园区信息集成的数据采集网络构建。由于物流园区作业任务的特征，需要建立满足物流园区连通并支持RFID/EPC 和移动终端的多种数据采集和交换的移动泛在网络体系。为此对于一般的商务数据，如各种单据、物流资源的状态等静态数据采用有线/无线网络进行集成，而对于实时状态数据则可以采用基于Zigbee 协议和成簇拓扑体系设计的物流园区传感网进行采集和交换，并通过与有线网络/无线网络的集成，以合适的方式在园区内外相关业务主体间传输和交换。

（2） 移动泛在网络环境下的物流园区异构数据融合方法。由于开放的Web 服务和数据源的自治性，形成了一种半结构化的数据表现形式，使得底层数据融合缺乏统一标准，应用整合困难。为此采用基于本体的数据描述方法，建立独立于异构数据源访问的统一数据集成中间件，通过中间件中的数据格式定义、源数据解释、数据迁移管理和数据质量控制，提供标准接入功能，并将分散存放的上述数据抽象为结构化的分布式数据库，利用从数据库中的表和字段名到本体中概念节点及其属性的映射实现从语义角度有效地整合分布式异构数据资源。

3.2 物流园区物流服务网格系统建模

（1） 针对物流园区业务过程涉及的工作流及信息流，在信息协同理论的基础上，对物流园区物流服务的需求、物流园区物流服务信息共享的内容、传递方式以及任务环境等进行深入分析，构建物流园区物流服务信息协同的策略及实施要点。

（2） 基于“云计算”的物流园区物流服务网格体系构建。基于Globus Toolkit version 4 构建物流园区物流服务网格体系结构及数据提取、集成、处理与分析方法，构建异构系统数据整合框架、集成策略和实现技术，并在OGSA-DAI 中间件的基础上，通过工作流技术、Web 语义标注及本体描述的方法建立基于虚拟视图法的数据访问与集成方案。

3.3 物流园区面向任务情境的上下文感知计算与自适应服务匹配

（1） 采用基于Cortex-M3 平台与分类传感器模块集成的数据采集软硬件平台并结合时空语义数据模型完成对任务情境数据的采集、分类、结构化表示与存储，利用任务情境来标记与任务对应的物流服务需求信息，并通过情境资源的空间划分，建立面向任务情境的分布式情境感知管理模型，完成对任务情境的上下文语义感知计算与情境推理过程[9]。

（2） 在基于“云计算”模式的园区信息物流服务网格系统环境下，设定任务情境触发规则，并利用Agent 技术完成复杂任务分解，采用层次化分析方法构建基于Agent 的任务描述语言，在此基础上，建立了一个支持物流服务需求Web 语义自动组合和调用的Multi-Agent 个性化物流服务响应组合框架，实现符合用户需求的个性化物流服务组合与自适应物流服务匹配，具体实现原理及过程已另文发表。

4 物流园区物流信息服务协同平台的设计与实现

江苏省淮通物流园主要由八个功能区组成：分别是企业基地区、采购交易区、公路货运区、专业市场区、仓储配送区、公共仓储区、保税物流区以及综合服务区等。目前，通过园区物流信息化改造一期工程，已经建立了较为完善的软硬件基础设施。本文是在其第一阶段的信息化发展基础上，进一步深入分析其作业节点的业务耦合与协同运作机制，通过建立面向任务情境的自适应物流服务匹配与协同运作模式，构建其面向情境感知的园区物流信息服务集成系统的框架，并从整体解决方案和框架结构上对其进行简要的相关介绍。

该平台采用SOA 体系结构设计，并利用Web Services Definition Language 来描述其服务接口，以IaaS 模式提供物流园区基础物流服务资源的云接入与共享，以PaaS 模式为物流园区用户提供便捷的Web 服务，以SaaS 模式为物流园区内各类物流服务主体提供软件服务，Client 层接入面向物流园区作业任务情境的云服务感知接口，并提供按需定制的服务请求[8]，该平台的概念模型如图1 所示。

[1] 中国物流与采购联合会. 中国物流学会第三次全国物流园区（基地） 调查报告（节选）[J]. 中国物流与采购，2012(18):60-65.

[2] 仝新顺. 物流园区信息系统平台建设框架体系与规划策略[J]. 郑州轻工业学院学报（社会科学版），2008(1):84-86.

[3] 薛飞. 物联网环境下综合型物流园区的构建[J]. 中国商界（下半月），2010(7):123-124.

[4] 肖亮. 基于物联网技术的物流园区供应链集成管理平台构建[J]. 电信科学，2011(4):54-60.

[5] 梁世翔，严新平. 物流园区协同信息平台的数据挖掘模型研究[J]. 武汉理工大学学报（信息与管理工程版），2006(6):85-88.

[6] 孟霞，吕廷杰，李海强. 基于情景感知的相关推荐信息挖掘研究[J]. 微计算机应用，2008(11):14-18.

[7] 潘旭伟，李泽彪，祝锡永,等. 自适应个性化信息服务：基于情境感知和本体的方法[J]. 中国图书馆学报，2009(11):41-48.

[8] 张浩，洪琼，赵钢,等. 基于云服务的物流园区服务资源共享与配置模式研究[J]. 计算机应用研究，2014(2):476-479,484.

[9] 王立才，孟祥武，张玉洁. 上下文感知推荐系统[J]. 软件学报，2012,23(1):1-20.