面向情境感知的物流園區物流信息服務協同系統

張 浩，洪 瓊，周凌云，趙 鋼，孫琛琛

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

（1. 淮陰工學院 交通工程學院，江蘇 淮安223003；2. 淮安信息職業技術學院 商學院，江蘇 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

物流園區作為物流業發展到一定階段時產生的新興物流發展模式，在日本、德國等發達國家已經得到了快速發展。我國關于物流園區的實踐和相關研究雖然時間不是很長，從1998 年在深圳建立國內第一個物流園區（深圳平湖物流基地），到2008年我國物流園區的數量已達到475 個，2012 年更是達到754 個[1]。其在迅猛發展的過程中也逐漸暴露出了一些問題，如各級物流園區企業孤立運作，信息共享機制缺乏，無法實現協同互動，還遠沒有上升到物流節點的信息協同和業務流程優化及區域物流資源的整合的層面上。

本文將以江蘇省淮通物流園為例，在明確物流園區供應鏈網絡結構的基礎上，針對物流園區作業節點的任務情境引入情境感知計算分析模型，建立以人為中心的角色驅動模式，以業務流程及數據流程為導航，探討面向情境感知的物流園區物流信息集成服務協同平臺的需求分析與規劃設計，系統將構建起可針對性的提供主動的信息分類智能推送服務模式，為物流園區信息化可持續發展提供理論參考與實踐借鑒。

1 相關研究背景

1.1 關于物流園區信息化建設方面的研究。目前比較主流的研究方向有兩方面：一些學者從理論方面入手，將研究重點放在物流園區信息傳遞與共享的價值以及對供應鏈的績效影響上，最為知名的就是“牛鞭效應”問題；另一些學者則從技術實現入手，著重對網絡環境下的信息傳遞和共享進行研究，包括物流園區信息系統的構建，新技術（如工作流技術、多智能主體技術） 的應用。比較具有代表性的有：仝新順提出從共用信息平臺、基礎信息平臺和作業信息平臺進行物流園區信息系統建設[2]。薛飛從物聯網與綜合型物流園區的融合角度提出搭建物流園區綜合公共信息平臺，并通過云計算中心為企業制定決策和提供個性化信息服務[3]。肖亮提出了一種基于平臺決策層、平臺業務層、企業業務層和應用支撐層的物流園區信息系統體系結構[4]。梁世翔通過研究物流園區物流活動，建立了分布式數據倉庫結構的數據挖掘技術，并以武漢丹水池物流園區為例進行了案例研究[5]。

1.2 關于物流園區智能信息處理方面的研究。隨著物流園區逐步成為物流企業大量集聚的空間區域，園區數據海量特征日趨突出，如何對海量物流數據進行智能挖掘與處理，支持企業在合適的地點和時間，及時準確地獲得合適的信息或知識服務，已經成為當前國內外學者關注的熱點。孟霞通過對移動用戶在位置、時間、業務需求即用戶所處情景的綜合挖掘分析，進行業務信息的主動推薦[6]。潘旭偉等探討了實現基于情境的知識共享與重用方法的兩個關鍵技術：情境建模和情境相似性評估[7]。肖亮分析了供應鏈物流計劃過程中的知識情境，將其嵌入到物流計劃過程Agent 模型中，描述了集成情境的供應鏈物流計劃知識管理模型[4]。

隨著物流園區信息化水平的提升和園區物流業務的深入開展，物流園區信息處理平臺將面臨著移動工作任務頻繁、專業分工高度化、海量數據服務需求及智能信息服務需求等問題[4]。目前的研究成果主要集中在物流園區信息公共平臺開發，大多數只能提供園區內基本的數據響應服務，難以提供實時個性化的信息服務，不能滿足園區的實際應用需求。

2 物流園區信息化發展需求

物流園區是物流服務聚集的場所，是物流產業集聚的一種表現形式，其對促進區域經濟發展起著巨大的推動作用。但從現代物流產業的發展趨勢看，傳統的物流園區的區位特征及地方扶持政策的優勢已很難顯現，而以現代信息技術為支撐整合物流園區企業的供應、生產、配送、營銷等環節，優化企業業務流程，合理分配和調度相關物流資源成為了物流園區可持續發展的必然趨勢和迫切要求[8]。

現代物流園區的信息化主要體現在以下三個層次[3]：（1） 在信息的采集和傳輸方面。進行物流園區內部資源和組織的整合，以及業務流程的操作管理等方面工作時，實現信息采集，傳輸和交換的快速準確化、標準化和低成本化。（2） 在園區內外部信息銜接方面。進行與園區外部信息的交換，以及與應用層（主要是客戶） 的信息系統的對接等過程中，能夠搭建并形成以整個供應鏈為基礎的信息平臺，同時兼顧內部操作使用。（3） 在園區信息處理方面。能夠通過對大量信息數據的挖掘、處理和分析，形成有效地理論依據為以后進行決策的制定和優化，提供有利的支撐和幫助。

這三個層次的需求，也是現代物流園區信息化需求的關鍵，充分體現出物流園區在整個物流產業鏈中重要的承接作用，也說明現代物流園區在整個物流產業信息化的核心地位，利用現代物流園區信息化的建設，實現信息標準化、智能化等更高層次的目標。

3 面向情境感知的物流園區智能信息處理解決方案設計

針對物流園區作業節點的任務情境引入情境感知計算分析模型，建立以人為中心的角色驅動模式，以業務流程及數據流程為導航，針對物流園區作業節點提供主動的個性化自適應物流服務，建立協同的網絡化的物流信息服務管理機制，以提高對園區內外部物流資源整合利用與優化配置效率，推動物流企業向園區集聚，促進物流產業協同和區域經濟的發展。

3.1 物流園區泛在網絡構建與異構數據處理

（1） 支持物流園區信息集成的數據采集網絡構建。由于物流園區作業任務的特征，需要建立滿足物流園區連通并支持RFID/EPC 和移動終端的多種數據采集和交換的移動泛在網絡體系。為此對于一般的商務數據，如各種單據、物流資源的狀態等靜態數據采用有線/無線網絡進行集成，而對于實時狀態數據則可以采用基于Zigbee 協議和成簇拓撲體系設計的物流園區傳感網進行采集和交換，并通過與有線網絡/無線網絡的集成，以合適的方式在園區內外相關業務主體間傳輸和交換。

（2） 移動泛在網絡環境下的物流園區異構數據融合方法。由于開放的Web 服務和數據源的自治性，形成了一種半結構化的數據表現形式，使得底層數據融合缺乏統一標準，應用整合困難。為此采用基于本體的數據描述方法，建立獨立于異構數據源訪問的統一數據集成中間件，通過中間件中的數據格式定義、源數據解釋、數據遷移管理和數據質量控制，提供標準接入功能，并將分散存放的上述數據抽象為結構化的分布式數據庫，利用從數據庫中的表和字段名到本體中概念節點及其屬性的映射實現從語義角度有效地整合分布式異構數據資源。

3.2 物流園區物流服務網格系統建模

（1） 針對物流園區業務過程涉及的工作流及信息流，在信息協同理論的基礎上，對物流園區物流服務的需求、物流園區物流服務信息共享的內容、傳遞方式以及任務環境等進行深入分析，構建物流園區物流服務信息協同的策略及實施要點。

（2） 基于“云計算”的物流園區物流服務網格體系構建。基于Globus Toolkit version 4 構建物流園區物流服務網格體系結構及數據提取、集成、處理與分析方法，構建異構系統數據整合框架、集成策略和實現技術，并在OGSA-DAI 中間件的基礎上，通過工作流技術、Web 語義標注及本體描述的方法建立基于虛擬視圖法的數據訪問與集成方案。

3.3 物流園區面向任務情境的上下文感知計算與自適應服務匹配

（1） 采用基于Cortex-M3 平臺與分類傳感器模塊集成的數據采集軟硬件平臺并結合時空語義數據模型完成對任務情境數據的采集、分類、結構化表示與存儲，利用任務情境來標記與任務對應的物流服務需求信息，并通過情境資源的空間劃分，建立面向任務情境的分布式情境感知管理模型，完成對任務情境的上下文語義感知計算與情境推理過程[9]。

（2） 在基于“云計算”模式的園區信息物流服務網格系統環境下，設定任務情境觸發規則，并利用Agent 技術完成復雜任務分解，采用層次化分析方法構建基于Agent 的任務描述語言，在此基礎上，建立了一個支持物流服務需求Web 語義自動組合和調用的Multi-Agent 個性化物流服務響應組合框架，實現符合用戶需求的個性化物流服務組合與自適應物流服務匹配，具體實現原理及過程已另文發表。

4 物流園區物流信息服務協同平臺的設計與實現

江蘇省淮通物流園主要由八個功能區組成：分別是企業基地區、采購交易區、公路貨運區、專業市場區、倉儲配送區、公共倉儲區、保稅物流區以及綜合服務區等。目前，通過園區物流信息化改造一期工程，已經建立了較為完善的軟硬件基礎設施。本文是在其第一階段的信息化發展基礎上，進一步深入分析其作業節點的業務耦合與協同運作機制，通過建立面向任務情境的自適應物流服務匹配與協同運作模式，構建其面向情境感知的園區物流信息服務集成系統的框架，并從整體解決方案和框架結構上對其進行簡要的相關介紹。

該平臺采用SOA 體系結構設計，并利用Web Services Definition Language 來描述其服務接口，以IaaS 模式提供物流園區基礎物流服務資源的云接入與共享，以PaaS 模式為物流園區用戶提供便捷的Web 服務，以SaaS 模式為物流園區內各類物流服務主體提供軟件服務，Client 層接入面向物流園區作業任務情境的云服務感知接口，并提供按需定制的服務請求[8]，該平臺的概念模型如圖1 所示。

[1] 中國物流與采購聯合會. 中國物流學會第三次全國物流園區（基地） 調查報告（節選）[J]. 中國物流與采購，2012(18):60-65.

[2] 仝新順. 物流園區信息系統平臺建設框架體系與規劃策略[J]. 鄭州輕工業學院學報（社會科學版），2008(1):84-86.

[3] 薛飛. 物聯網環境下綜合型物流園區的構建[J]. 中國商界（下半月），2010(7):123-124.

[4] 肖亮. 基于物聯網技術的物流園區供應鏈集成管理平臺構建[J]. 電信科學，2011(4):54-60.

[5] 梁世翔，嚴新平. 物流園區協同信息平臺的數據挖掘模型研究[J]. 武漢理工大學學報（信息與管理工程版），2006(6):85-88.

[6] 孟霞，呂廷杰，李海強. 基于情景感知的相關推薦信息挖掘研究[J]. 微計算機應用，2008(11):14-18.

[7] 潘旭偉，李澤彪，祝錫永,等. 自適應個性化信息服務：基于情境感知和本體的方法[J]. 中國圖書館學報，2009(11):41-48.

[8] 張浩，洪瓊，趙鋼,等. 基于云服務的物流園區服務資源共享與配置模式研究[J]. 計算機應用研究，2014(2):476-479,484.

[9] 王立才，孟祥武，張玉潔. 上下文感知推薦系統[J]. 軟件學報，2012,23(1):1-20.