基于GIS/GPS/GPRS的危化品物流系統研究

摘要：傳統普通貨物運輸的技術手段在危險化學品運輸中有一定的局限性，主要表現在管理方式單一、統計分析功能弱、于其他軟件兼容困難等弱點。本文論證了一種專門基于危險化學品運輸而設計的管理監管系統，其依靠地理信息系統（GIS）強大的地理信息處理能力，和GPRS高效簡便的網絡，通過多樣的數據采集和發送手段、豐富的軟硬件模塊、底層通用數據兼容接口、高度集成的模塊體系，將物流管理上升到更高的管理層次。

關鍵詞：危險化學品物流 地理信息系統 定位導航 系統集成

一、引言

隨著科技的發展，在工農業生產中無論是原料還是產品，化工品的種類越來越多，其中危險化學品占到了很大比例。據統計，在危化品的生產規模上，我國企業已經能夠生產45000種化學品，其中有3823種屬于政府嚴格監管的品種，還有335種被列入劇毒化學品目錄實施管理。

正是由于危化品具有有毒有害，易燃易爆，在高溫高濕條件下易揮發，發生事故會發生損壞、泄漏、燃燒、爆炸、污染之間相互連鎖的后果，且一旦發生事故后救援、救治難度大和后果嚴重的特點，國家對危化品的運輸有更嚴格的要求。據統計，在危化品發生的各類事故中，運輸環節的事故最多，占到了事故總數的41%。

二、GIS在危化品物流中心項目選址方面的應用

危化品物流中心選址是危化品物流系統中具有戰略意義的投資決策問題。因此，物流中心的選址應以物流系統的安全性和社會的經濟效益為目標，用系統學理論和系統工程的方法，綜合考慮多種因素，對危化品物流中心的位置進行科學的研究和決策。危化品物流中心選址研究的方法大致可分為性和定量兩大類。定性的方法主要采用層次分析法和模糊綜合評價相結合對各個方案進行指標評價，找出最優地址。定量的方法主要包括重心法、運輸規劃法、Cluster法、FLP法、Baumol-Wolfe法、混合0-1整數規劃法、雙層規劃法和遺傳算法等。

三、GIS在構建道路網方面的應用

GIS軟件平臺提供了面向對象的空間數據管理功能，在其支持下，可設計空間數據庫和屬性數據庫。本文構建的道路屬性數據項由路徑基礎信息集合和路徑交點信息集合組成，其下又分為若干子項，具體構建內容及步驟如下：

（1）存儲基礎路徑信息，形成路徑基礎信息集合，路徑基礎信息集合包括以下內容：作為道路的唯一標識的路徑編碼；每條道路的路況因子、道路名稱、道路等級等其他基礎路徑信息。

（2）存儲路徑交點信息到集合，這里路徑交點是一個廣義的概念，不僅包括任意兩條道路之間的交叉點，也包括某一道路的孤立端點，在配送過程中要經過任意一個客戶點首先必須經過路徑，交點才能到達，所以在運輸網絡圖的處理過程中，路徑交點被提升到與客戶點同等重要的位置。

四、GIS/GPS/GPRS在物流系統中的應用

第一，GIS在物流系統中的應用。通過GIS技術應用于物流分析，GIS強大的地理數據處理和分析功能將不同類型的心里系統進行集成，從異構的系統獲取有關信息，對信息資源進行合理共享和優化利用。

第二，GPS在物流系統中的應用。GPS在物流中主要用于目標車輛的定位，通過車載GPS設備獲取位置信息。

第三，GPRS在物流系統中的應用。作為移動通信和數據網絡橋梁，GPRS實現了基于IP的移動通信服務，其完整的基于互聯網技術的平臺設計以及低成本提供了超大容量、廣域覆蓋、高擴展性等重要特性，為GPS在物流中的交互應用提供了可能。

五、危化品物流系統框架設計

系統主要以和SQL數據庫為中心，由車載移動終端為節點，利用GPRS網絡實現交互，使車輛信息、人員信息、貨源信息、客戶需求信息在GIS軟件和SQL數據庫為控制中樞的調度下有序流動。系統模塊設計如下：（圖略）

客戶端終端機的GPS模塊將定位數據傳輸給終端機的數據處理模塊，再由終端機的GPRS模塊發送至控制中心，控制中心的GIS系統將GPS定位數據存儲至服務器的SQL數據庫中，并將原始數據進行相應的格式轉換與分類處理，再通過所提供的數據庫接口將經過處理的數據提供給路徑功能模塊所使用，然后通過用戶數據接口提供給管理員的顯示器輸出。管理員的指令將通過GIS軟件轉化為位置命令和其他命令，通過GPRS網絡傳送至客戶端的數據處理模塊，數據處理模塊將各種數據轉換成聲光電信號，通過顯示器或擴音器輸出。

六、GIS軟件設計

1.軟件應實現的功能：處理GPS數據、處理路徑數據、規劃路徑、統計報表功能、遠程控制。

2.軟件要具備的模塊

1）通用數據接口：連接底層數據庫和應用層模塊，為應用層模塊訪問數據庫提供通用平臺。

2）實時數據模塊：將GPS接收到的數據和狀態信息數據進行解析和格式轉換，再由模塊轉換為最新的車輛位置信息和狀態信息數據，同時還將輸入數據庫。

3）數據采集模塊：用各種傳感器、采集器等設備，通過外部數據接口，對車輛諸如車輛里程表、油量表、發動機轉數等運行狀態信息數據進行采集，并對這些信息進行分析和判斷。

4）遠程控制模塊：通過該模塊，使管理員客戶端發出的路線命令和其他車輛操作命令進行解析和格式轉換，并將數據通過軟件和GPRS網絡發送至車載客戶端，實現對車輛的遠程控制。

5）統計分析模塊：此模塊為客戶根據數據庫中的數據，對數據進行檢索，并能定時對歷史數據進行統計分析，這些分析結果可以以圖文方式供管理員客戶端顯示。

6）管理員客戶端：具有強大地圖顯示與查詢功能，可以在電子地圖上實時顯示車輛位置并用各種圖標標識車輛狀態，也可以回放指定車輛的歷史行駛軌跡，形象的圖表方式顯示車輛的速度、油壓、溫度等變化曲線，提供各種分析報表為方便用戶查看，為車輛的調配提供直觀可靠的信息。

七、系統應用前景展望

隨著互聯網和信息技術的發展，特別是物聯網的提出，物流企業對物流的信息化管理要求更高，也更豐富。未來幾年，物流管理系統，特別是危險化學品物流管理系統會有以下趨勢：

1.軟件開發技術會越來越先進，系統集成度會越來月高，兼容性會越來越強，擴展能力會更加寬泛。

2.高端服務器的運用，會要求物流管理軟件在各種平臺和數據庫中兼容。

3.隨著智能手機、PDA、平板電腦、筆記本電腦等移動設備的普及，物流管理軟件的終端將呈現更加多樣化，多系統的運行也勢在必行。

4.企業對管理效率的更高要求，使物流管理系統逐步升級為物流企業管理系統，其與諸如財務軟件、ERP等企業管理的其他軟件數據共享，可以使其實現更多的功能。

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