GIS物流信息化管理平臺建設探討

王 柯

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GIS物流信息化管理平臺建設探討

王 柯

湖南城建職業技術學院, 湖南 湘潭 411101

隨著國內經濟的快速發展，物流行業得到前所未有的快速發展，同時也面臨著各種挑戰。路徑規劃和配送中心選址問題成物流行業降低營運成本的重要內容。本文分析了物流行業用戶對信息管理平臺的需求，對單個配送中心選址問題采取重心法和優化重心算法進行分析以確定不同環境下的最優選址，同時結合GIS技術建立物流信息管理平臺，以期望在該物流信息化管理平臺下，降低決策時間，提高物流信息管理水平。

物流; 信息化; 平臺建設

在國民經濟快速發展的背景下，信息技術和電商營運的迅速發展，物流行業在得到了前所有的發展的同時，即面臨著機遇也面臨著各種挑戰。商業供應鏈中的信息流的借助于科學技術的發展得到快速的發展，同時將物流信息管理行業提升到一個新的高度。GIS以其強大的空間出具處理能力在物流配送系統決策中發揮著重要的作用，協助物流管理行業解決各種復雜的空間問題。根據亞當斯密經濟學理論一國的經濟繁榮體現在商品交換的頻率，如果商品交換的頻率越大，說明供給關系都是處于一個很高的高度，社會呈現繁榮的景象。商品交換的頻率更多的是體現在物流行業的發達程度上，也就物流運輸能力越大，商品在這里轉移的速度也是越快的。但是物流行業也是供應鏈的環節，是市場經濟行為，因此也需要考慮經濟效益，如何在長遠的期間內以最小的成本獲得最大的經濟效益。目前國內外關于物流配送模式主要是三種：一種是自營配送模式，例如國京東電商；而是第三方物流，這是國內大多數企業選擇的物流模式；合作配送模式，這種物流模式是基于共同或者類似需求的企業共同建立的物流系統；其他物流配送模式。國外對于物流配送理論的有那就主要是通過管理運籌學、應用數學、計算機科學理論、組合數學等各種理論研究物流信息管理系統中重要的因數，諸如運輸路線的優化、運輸中心的選址、車輛信息調節等。GIS技術是一種空間信息分析和處理技術，目前已經成功應用于測繪、制圖、資源和環境領域，商業策劃和文化教育領域，因此GIS技術是信息產業重要組成部分，同樣GIS也在物流行業中發揮其特殊的優勢。運輸中心節點、物流中轉中心節點、客戶需求節點、運輸路線共同構成物流網絡，合理確定配送中心的地址和個數滿足客戶的實際需求、提高經濟效益都可以在GIS技術的輔助下完成。同時GIS能夠對物流運輸路徑進行合理的規劃，降低運輸時間和成本。GIS還能夠對客戶地理信息進行定位和確定。結合GIS技術，物流企業可以建立相關的計算機模型，模擬實際配送情況。因此GIS能夠在物流信息化管理平臺中發揮重要的作用[1]。

1 配送中心選址及其路徑優化選擇

物流中心選址在物流信息化管理中占據重要的地位，是物流信息管理中戰略性的研究課題。其內容主要是包括確定所要分配設施的數量、所在的具體位置、及其具體分配方案的等。其中設施主要是物流系統節點中重要的內容，具體包括供應商、倉庫、配送中心等。物流中心選址和整個物流系統及其層次的結構兩者之間相互影響各自的決策。物流信息管理中設施數量和庫存、庫存成本都是相應的增大。因此合理的選擇設施的數量，確定設施的規模對于降低成本是具有研究價值的[2]。

1.1 物流中心選址規劃

單個配送中心選址僅是選取單一區域作為配送中心，模型是根據坐標與費用函數求出配送中心到需求點之間費用最小值。重心發是一種單一設施靜態選址方法，用以追求配送成本最小值，該模型下運輸成本是唯一的影響因數。其具體內容是要考慮配送中心、需求點的位置、及其完成配送任務需要的費用，進而尋找到費用最低的最優的地址作為配送中心。其計算思路是假設生產地和需求地是一系列的點，各自有不同數量的貨物需要根據一定的費率進行運輸。最優配送中心的確定條件就是運輸量、費率、距離三者乘積最小值的距離點就是需要求的配送中心距離點。見下公式1。

上述公式1和2中，，，分別對應是總運輸成本，運輸量、到改點的運輸費率。是從計算配送中心到計算點的距離。將上述公式2帶入公式1中，即可求的最小0、0，再結合以下公式：

根據公式3、4可以計算求的配送中心的位置，其具體坐標為下公式5：

式中是待定單配送中心坐標，X1和Y1是生產點和需求點坐標。做法是將方格放在公路地圖上以確定距離，利用上述重心法確定精確位置（圖1）。

1.2 基于GIS技術應用的選址規劃改進

傳統重心算法針對選址問題相對比較簡單，但是實際情況是復雜的，往往存在很大的誤差。因此采用GIS技術對以上算法進行優化。

對空間數據進行預處理。采用GIS技術進行配送中心選址，需要先將計劃區域內的地理空間實體數據化，且這些實體數據化還必須符合GIS的格式要求，因此輸入的數據必須遵循一定格式。單純的選址問題，則遵循的格式相對比較簡單，所需要的數據參數有生產點和需求地及其相關道路的地位數據及其拓撲數據。在有電子地圖的情況下，這些數據就可以不用書寫[3]。

最短路徑算法。以狄克斯特拉算法為基礎尋找出最短路徑。狄克斯特拉算法算法內部有兩種標號，一種是臨時的，一種是永久的。本系統把道路節點的屬性定義為臨時性的T標號點和最終選定的P標號點，以起點為第一個P標記點，再則根據最短路徑的原則逐步選出T標號點中的P標號點，按照P標號點擴展T標點集，當目標點被標為P標號點之后，起點到終點的序號路徑就是所要計算的最短路徑。

利用GIS技術選取配送中心的算法內容。具體如下：

a) 將空間信息數據化得到所要選擇區域內生產地和需求地及其道路構成網絡結構數據信息。

c) 在不考慮參數D的情況下，利用上述重心法確定選址點：見下文公式6。

g) 利用上述公式1計算最優選址中心對應的總成本。

下圖是利用GIS技術實現的配送中心選址的精確位置，見圖2。

圖 2 基于GIS技術選址算法下得到的選址配送中心圖

2 基于GIS的物流配送系統平臺建設

物流信息化系統是整個物流系統中技術最強、統籌能力最高的系統，單純依靠人力已經無法完成這一項工作，因此需要結合科學技術建立相應的物流配送系統平臺，以期提高工作效率。

2.1 系統需求分析

用戶分析。物流信息管理平臺的內容包括決策平臺和信息化平臺。物流配送企業是決策模塊的用戶，信息平臺的功能是收集信息數據、數據處理、搜索等。

功能需求分析。用戶對該系統的功能需求為：系統界面，完成對具體方案的設定、保證信息的安全；信息管理，完成對信息的采集、查詢、管理、輸入輸出，進而實現對配送中心地址的優化；決策支持，利用GIS技術，結合地理環境條件、運輸交通條件、各種其他成本等因數，與模型算法結合實現對物流運輸路線的決策；地圖管理，包括GIS基本管理功能和可視化顯示功能[4]。

2.2 系統整體設計

基于GIS技術的系統整合。在分析用戶需求的基礎之上，在物流信息管理平臺系統中引入ArcGIS技術。具體內容如下：對物流配送物流數據及其空間環境數據進行預先處理，將GIS硬件加入到物流信息平臺管理系統中，完成數據顯示、數據規劃、數據匹配等科學規劃；根據物流訂單的數據，結合空間數據將GIS中的空間分析功能與DSS模型庫的模型進行有機結合，實現對最優路徑的選擇；擴展該平臺系統管理功能引入WEBGIS技術，實現對物流配送的優化。采用ARCGIS9.2軟件，完成GIS技術與物流配送系統的整合。通過WEBGIS技術，實現VB和網絡技術的集成。系統以ARCMS作為系統的二次開發平臺，采用三層C/S體系結構。具體系統邏輯結構見圖3。

圖 3 系統整體邏輯結構圖

整體體系結構和框架設計。該物流信息化管理平臺系統采用三層J2EE結構，具體是表現層、業務層、數據層。表現層是基于JSP技術實現的，用以檢驗用戶數據、決策模塊額處理，實現了對數據表的操作，及其與對象之間的交互功能。系統整體框架是實在分析各個模塊功能的基礎之上，結合系統體系結構實現的。框架的組織方式是分層的，用以提取用戶的數據。用戶可以根據實際需求進行各種相關的操作，包括刪除、增加、擴展等。

3 關鍵技術和功能實現

配送電子地圖實現。GIS技術以電子地圖數據為基礎進行決策，實現配送中心的選址、車輛優化的具體數據。電子地圖可提供客戶的地理位置和物流供應點坐標。故物流配送電子地圖需要對普通的電子地圖進行改進，添加道路層和配送點圖層。GIS技術中，信息的組織聯系通過表格的形式，結合圖層與表的聯系，進而將相同或者類似的數據整合在一張圖上，該圖分為面圖層、線圖層、點層。具體見下表1。

表 1 圖層設計具體內容

決策模型的實現。該系統以開放平臺ARCGIS為基礎，結合鑲嵌式的AO開發方式。同時引入組件，完成文件庫和數據庫之間的聯合模式對系統數據進行組織和儲存。要完成數據和模型的結婚工作，首要工作是對模型的組件的對接口進行有效的定義。數據輸入、數據處理、數據輸出三個部分內容構成數據模型的框架。輸入部分對各種參數與數據的具體輸入方式進行定義，輸出內容部分對系統輸出數據的形式和格式進行定義，處理部分是對系統計算規則和邏輯進行定義。系統涉及到所有數據都是統一規范定義好的格式存放在數據庫中，同時以標準的形式為模型算法提供接口，具體內容根據子程序完成。數據接口的作用是實現了數據和模型之間的連接與通訊，模型對數據庫的訪問就是調用數據接口實現的。接口分為連接接口和運行接口。連接接口具體方法是創建一個類數據接口并將此作為ARCMS對信息系統的接口，實現對接口的定義。在進行方法定義時，為實現接口的連接，應編寫實現的具體代碼源。運行接口，系統中每個操作都是通過不同的接口實現的，應用程序正是根據這些接口的不同屬性完成用戶的每一步操作。以接口邏輯屬性一致為前提，可以在應用系統中安裝不同的插件，滿足用戶具體的特殊要求[5]。

3 結論

物流信息化管理系統平臺建設是一項綜合性比較強的信息工程，在建設過程中不僅需要考慮計算技術更重要的結合物流信息管理理論同時結合GIS技術，將不同的學科融合在一起。經過物流系統平臺的建設，能夠實現企業基于GIS技術對物流信息工作的管理，對實現物流企業進行現代化管理利用GIS等現代化技術降低管理成本和技術成本實現高效管理物流信息做貢獻。

[1] 盧戰偉,霍亮,錢曾波.GIS與城市物流配送集成技術的研究[J].交通科技,2003,20(9):84-85

[2] 張建勛,韓寶明.一種改進的區域物流配送中心選址方法[J].物流科技,2007,20(9):45-47

[3] 宋智華,蔣惠園.基于主成分分析法的物流配送中心選址決策[J].物流科技,2008(9):67-69

[4] 徐虹,劉志強,羅杰.基于GIS的物流配送系統設計[J].計算機應用研究,2003,5(4):103-105

[5] 張席洲,龔奇才.基于GIS的物流中心選址[J].物流技術,2005,2(3):203-205

Discussion on the Construction of GIS Logistics Information Management Platform

WANG Ke

411101,

With the rapid development of the domestic economy, the logistics industry has been developing rapidly and facing various challenges as well. The problem of path planning and distribution center location is an important research content in the logistics industry to reduce the cost too high operating capacity. This paper analyzed the logistics industry needs of users for information management platform so as to determine the optimal location under different environmental conditions with the gravity method and optimal gravity method, at the same time, combining with the establishment of logistics information management platform based on GIS technology, it would expect to reduce decision time and improve the level of logistics information management on the logistics information management platform.

Logistics; informatization; platform construction

U652.1+2;TN948.61

A

1000-2324(2018)03-0500-04

2017-02-20

2017-04-11

王柯(1966-),男,本科,副教授,主要研究方向為計算機應用技術. E-mail:wk001@163.com