GPS和GIS技术在物流系统中的应用

赵奥全 郑慧言 王 卉

（海口经济学院,海南 海口 571127）

1 前言

随着科学技术的迅速发展，全球经济一体化成为经济发展的主旋律，每个国家都面临着前所未有的机会和挑战。现代物流行业在信息化和电子商务发展的推动下，正在由传统模式向现代化模式转型。2019年9月中共中央、国务院印发的《交通强国建设纲要》指出，要进一步推动先进信息技术与物流业的深度融合，促进现代物流业高质量发展。因此，在物流领域,诸如GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统）等现代信息技术的应用是必不可少的。GPS、GIS作为现代物流动态跟踪技术，依托强大的空间卫星和地理空间数据信息模型，可构建全面的物流监控体系，加强对物流全过程的精准定位与信息化控制，有助于实现物流降本增效，提高企业的长期竞争力。

2 GPS在物流系统中的应用

GPS是20世纪70年代由美国军方研制的，最初主要运用领域在军事方面。到了21世纪，GPS已经广泛应用于商用和民用领域，在物流领域更是不可或缺的应用技术。物流企业通过将GPS应用于监控管理系统，实现了全面跟踪货运车辆与物品的运输情况，使客户直观地了解货运车与商品的在途情况和物品是否到达，保证整个物流过程的有效监督与快速运转。

2.1 GPS的特点

GPS具有定位精度高、观测时间短、测量坐标统一、操作过程简便、全天候作业等特点（见表1），在全球范围内具有广泛应用。

表1 GPS的主要特点

2.2 GPS技术在现代物流中的应用

从1998年年底开始，GPS在车辆监控系统市场迅速发展，再后来美国放弃了对GPS的民用C/M编码进行SA限制，让GPS在车辆监控定位的硬件成本变得更低。而面对现代物流，GPS和移动通信网络的相辅相成，一定程度减少了物流运输过程的中间环节，降低了管理和时间成本，在运输车辆调配、配送路线规划、货物实时追踪以及物流信息查询等方面发挥了重要作用[1]。

2.2.1 运输车辆的调配

现代社会物资流通的节奏加快，物流需求日益复杂多变，要求对客户的物流需求进行快速响应，灵活变通。无论是大件货物，还是小件包裹，都需要合理最优地安排车辆进行运输，以追求最大化的时间效用和空间效用。GPS可通过移动通信设备在锁定的范围内搜索出可供调用的最优车辆，从而能节省调度时间和成本，提高物流响应效率[2]。

2.2.2 配送路线的规划

GPS的地理分析功能可以迅速地为物流人员提供明确、详细的运输路线，推荐最优的配送路径和路面行驶的相关信息，可确保将物资以最快的速度送达目的地，大幅度节省了配送的时间，提高了物流服务的可靠性[3]。

2.2.3 货物的实时追踪

GPS技术具有实时监控功能，物流公司可以利用车载GPS和电子地图系统，实时了解车辆位置、车辆的运行状况以及车内货物的状况，对车厢内温度、空载或重载等信息进行收集，整理出客户需要的信息，真正实现动态追踪和监控。货主也可以随时了解到货物的运动状态和轨迹，以合理安排收发货事宜，提高了物流服务的透明化[4]。

2.2.4 物流信息的查询

GPS技术具有查询功能，物流公司及用户可以根据需要对目标车辆的运行信息及具体位置动态进行查询，查询结果可以以文字、语言和图像的形式显示，使物流企业和货主对货物及车辆状态一目了然。

2.2.5 指挥调度的实现

对于物流企业而言，如何物尽其用，合理安排运力，对运输资源进行统筹指挥和调度，是提高物流效率，实现降本增效必须要解决的问题。利用GPS的测量、定位、导航、测速和测时等功能，可进行车辆在途信息的反馈，并在车辆未返回车队前就做好待命计划，提前部署下一步的运输任务，可减少等待时间，加快车辆周转。用户也可根据具体情况合理安排回程配货，以减少货车空载率，为运输车辆排解后顾之忧。

2.2.6 报警救援

如遇突发状况，驾驶员可以利用GPS的报警功能，迅速向公司汇报情况。物流公司可以通过GPS定位和监控管理系统对有紧急情况或发生事故的车辆进行紧急援助，并规划最优援助方案。同时驾驶员也可以通过GPS向警察发出越界报警、超速报警、遇劫报警、远程熄火和远程监听等报警求救信号，运输车辆的具体位置会在监控台的电子地图上显示出来，以便救援人员采取最佳的救援措施。

3 GIS在物流系统中的应用

GIS技术在物流中的应用主要体现在对物流过程的控制与管理上。GIS的主要工作原理是以计算机硬件、软件系统为基础，借助一定的设备，进行与位置、分布有关问题的解决。

3.1 GIS的概念和原理

GIS是以地理空间数据为基础，采用地理模型分析方法，提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术。GIS通过计算机控制中心进行数据的接收、发送与传递。其运作需要与GPS、卫星系统相互连接，通过对地表信息进行采集、存储、管理、运算、分析、展示，向用户提供所需信息。GIS具有数据输入、数据编辑、数据存储与管理、空间查询与空间分析、可视化表达与输出等基本功能。用户可以通过坐标得到相应的地表信息、地理测绘和高清拍摄等直观影像，在定位和信息共享方面具有突出表现[5]。

图1 GIS技术原理

3.2 GIS技术在现代物流中的应用

在现代物流仓储与运输体系中，GIS发挥着重要作用，主要体现在站点的选址、客户的地址定位、投递路线和排序规划，以及对突发应急情况的处理等方面。

3.2.1 站点的选址

现代物流系统的构建，需要完善的物流网络。其中，物流园区、中转仓库、物流中心等站点的选址对整个物流网络的运作至关重要。GIS可建立各候选站点的综合评估模型，通过在GIS中标出要规划选择的站点方案，并在电子地图上进行查询和显示，由综合评估模型给出各分站站点的评估值，可从科学的角度帮助客户研究地理位置，以便选出最优的站点选址方案，有助于优化物流决策。

3.2.2 客户的地址定位

客户的地址定位分为自动定位和交互定位。GIS可通过一个地理点的地址字符串（如客户的邮编等）确定客户具体的地理位置，并通过自动定位传回业务系统。这种定位方式适合非实时处理大量客户地址的情况。交互定位则指通过GIS的交互定位功能，根据客户提供的粗略地址，在地图上进行漫游查找，直到确定客户精确的地理位置（经纬度）信息，帮助物流企业快速找到并定位客户位置，提升物流服务效率。

3.2.3 投递路线及排序规划

通过GIS的地图表现和车辆路线模型，不仅可实现对送货投递路线的合理规划，在电子地图上展现设计线路，还可以通过大数据分析并安排客户的投递顺序，提高物流配送效率。优化运输配送的路径，不仅可以缩短配送里程和时间，提高货物投递速度和效率，还可以节约人力和物流成本，实现物流降本增效，达到精准服务客户的目标，提高客户满意度。

3.2.4 突发应急情况的处理

GIS通过强大的空间信息和属性信息的整合能力，可完成网络分析和路径分析，对运输过程中的道路情况进行探索汇报。在突发紧急情况时，可以一直保持对物流运送车辆的跟踪和精准定位，通过空间分析，以线性规划模型为基础，快速选择通畅道路，引导车辆在最短的时间内找到最优的行驶路线和解决方案。

4 总结

科技的发展推动着区域经济和物流业从传统向现代化、数字化方向转变。我国现代物流业要想长期可持续发展，一定要借鉴其他国家的发展经验，在物流各领域各环节大力推动和普及GIS、GPS等信息化技术的应用，打破现有物流各环节无法有效衔接、信息共享不充分以及资源的综合利用率不高等瓶颈，深度研发物联网、大数据等信息化技术，使其在物流标准化、信息化和智能化方面发挥作用，为适应经济发展新形势和新常态，应对物流降本增效和高质量发展的要求做出贡献。