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基于GIS的物流管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與落實(shí)
1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)可以分為物流地理信息系統(tǒng)和物流管理信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)包括貨運(yùn)信息，訂單詳情;管理信息系統(tǒng)包括財(cái)務(wù)管理，倉(cāng)庫(kù)管理，采購(gòu)管理等，系統(tǒng)可分為四個(gè)功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。分為四個(gè)模塊：交通路線模塊、網(wǎng)絡(luò)物流模塊、設(shè)施定位模塊和輔助決策模塊。
1.2系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)
(1)交通路線模塊。在物流貨運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)中，為了節(jié)約成本、快速高效地配送貨物，必須在所有可選的交通路線中選擇最優(yōu)路線，也可以認(rèn)為是最短路徑，它表示從貨物發(fā)送地到所有貨物配送地的最優(yōu)也就是最短路徑。最優(yōu)路徑的選擇需要考慮現(xiàn)實(shí)中的各種影響貨運(yùn)運(yùn)輸?shù)囊蛩�，例如地理距離、交通路況等，對(duì)所有影響因素運(yùn)用主次分析法，確定其比重，之后運(yùn)用各種算法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑的選擇如智能算法蟻群算法、粒子群算法等。
(2)網(wǎng)絡(luò)物流模塊。網(wǎng)絡(luò)物流模塊涉及到物流網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)庫(kù)網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)置，網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)置決定了貨運(yùn)線路，也直接影響著交通線路模塊的設(shè)計(jì)。而如何在同樣成本的情況下在所定的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有限個(gè)倉(cāng)庫(kù)網(wǎng)點(diǎn)，以期最有效地實(shí)現(xiàn)貨物的配送，則需要依靠地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析能力來(lái)決定。
(3)設(shè)施定位模塊。在物流業(yè)中直接影響企業(yè)利潤(rùn)的是機(jī)構(gòu)設(shè)施的整體布局，其布局收到企業(yè)的服務(wù)與企業(yè)銷售的市場(chǎng)區(qū)域的空間分布狀況所決定。其機(jī)構(gòu)的設(shè)置包括對(duì)當(dāng)前機(jī)構(gòu)位置和設(shè)施的當(dāng)前布局的評(píng)價(jià)與優(yōu)化即設(shè)計(jì)尋找最優(yōu)的地理位置。機(jī)構(gòu)地理位置的布局實(shí)際上是為了平衡貨運(yùn)距離的最短化與企業(yè)利潤(rùn)的最大化。
(4)輔助決策模塊。該模塊通過(guò)地理信息系統(tǒng)所提供的地理空間信息如交通信息、用戶所在地信息等，為企業(yè)的資源管理、市場(chǎng)銷售信息等提供決策基礎(chǔ)，幫助企業(yè)制定與優(yōu)化貨運(yùn)與管理方案
2、基于GIS物流配送功能模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)
(1)車輛和貨物跟蹤。運(yùn)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和GI$的電子地圖能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)貨物的所在位置進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并且能夠通過(guò)系統(tǒng)對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行查詢，方便對(duì)其進(jìn)行管理與調(diào)度。通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)電子設(shè)備對(duì)車輛和人員進(jìn)行調(diào)配，實(shí)現(xiàn)人員與車輛的分組管理。
(2)車載終端的交互和導(dǎo)航。通過(guò)對(duì)貨運(yùn)車輛加裝GPS導(dǎo)航定位裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)貨運(yùn)車輛的信息交互，為車輛提供實(shí)時(shí)的用戶與貨物信息，能夠在對(duì)車輛的導(dǎo)航信息進(jìn)行壓縮處理后向配送人員發(fā)送指令，監(jiān)督其貨運(yùn)路徑。
(3)提供運(yùn)輸路線規(guī)劃。能夠在GIS系統(tǒng)的電子地圖上實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息的時(shí)間和空間信息顯示，結(jié)合配送時(shí)間和貨物與用戶的地理信息，建立地圖操作的功能模塊。如：地圖瀏覽、鷹眼圖、圖層控制、測(cè)量、選擇和標(biāo)注工具、信息查詢等，進(jìn)行車輛行駛軌跡分析。為車輛提供最佳路線選擇。
(4)信息查詢。該功能模塊要實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)范圍內(nèi)的交通狀況，城市建筑和客戶信息等進(jìn)行查詢，這些信息可以是以文本，語(yǔ)音和影像的形式在電子地圖上顯示。該功能模塊還應(yīng)具備里程查詢、面積查詢和區(qū)域查詢;即可查詢點(diǎn)與點(diǎn)直接的里程和多點(diǎn)間的總里程，可實(shí)現(xiàn)對(duì)選定區(qū)域的面積查詢，可實(shí)現(xiàn)選定點(diǎn)和查詢半徑周邊信息的查詢。
(5)模擬與決策。在電子地圖上實(shí)現(xiàn)對(duì)消費(fèi)者分布情況和商品的銷售情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，例如消費(fèi)者的地區(qū)分布情況，長(zhǎng)期客戶的權(quán)重，消費(fèi)者的分布結(jié)構(gòu)的合理性等信息。
各個(gè)銷售區(qū)域的銷售記錄，客戶的銷售統(tǒng)計(jì)等信息。利用GIS的網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)合地理信息建立模型，對(duì)物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬管理布局，用以支持企業(yè)進(jìn)行決策。并且能對(duì)客戶信息與銷售信息統(tǒng)計(jì)后以統(tǒng)計(jì)表的形式輸出，并實(shí)現(xiàn)定期的數(shù)據(jù)更新。
3、GIS對(duì)物流中心選址的優(yōu)化
(1)傳統(tǒng)物流中心選址的問(wèn)題。在物流中心選址的問(wèn)題上在一般的建模和模擬選址過(guò)程中一般只考慮市場(chǎng)的需求和客戶的分布情況，而且在建模過(guò)程中把相對(duì)集中消費(fèi)區(qū)域會(huì)近視成一個(gè)消費(fèi)點(diǎn)，而忽略了實(shí)際配送額外成本。而在通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型求解的時(shí)候，往往會(huì)忽略實(shí)際的地理環(huán)境、災(zāi)害的可能性、貨物的保存和各地區(qū)存在的勞動(dòng)力成本差異、交通狀況差異等，因而導(dǎo)致之前所建立的模型很難與現(xiàn)實(shí)的情況相適宜，而失去其輔助決策的價(jià)值。
(2)GIS對(duì)物流中心選址優(yōu)化的技術(shù)原理。作為物流管理系統(tǒng)中的空間特征實(shí)體，系統(tǒng)中的點(diǎn)線面都應(yīng)當(dāng)具備時(shí)間特征、空間特征和特征描述屬性。地理空間特性是GIS系統(tǒng)所特有的，其主要描述空間區(qū)域的所有幾何外貌特征，和對(duì)周圍事物的地理位置關(guān)系。特征描述屬性是指對(duì)特定點(diǎn)線面的除了地理空間特性外的其他附屬信息如地貌、交通、人口等信息。
時(shí)間特性是指上述信息的實(shí)時(shí)變化特性。
(3)基于GIS的物流中心選址優(yōu)化模型。首先，要針對(duì)市場(chǎng)的需求明確選擇的大體目標(biāo)。在選擇中心地址的時(shí)候要考慮地區(qū)對(duì)物流的需求程度、該區(qū)域的物價(jià)、交通、勞動(dòng)力成本、環(huán)境等多方面的因素。根據(jù)以上的信息制定物流中心的規(guī)模和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。其次，要建立完善的數(shù)據(jù)摩。數(shù)據(jù)的支持是該系統(tǒng)的能否達(dá)到預(yù)期功效的關(guān)鍵所在，而該系統(tǒng)的主要運(yùn)行成本也是在數(shù)據(jù)的維護(hù)等方面。在收集數(shù)據(jù)方面，要將所收集的圖紙，統(tǒng)計(jì)表格，電子文檔數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)審核，確認(rèn)以后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)格式，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，分類處理。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之前，需要先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類圖層，通過(guò)各個(gè)圖層來(lái)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同可以將數(shù)據(jù)分為四個(gè)圖層分別為道路層、運(yùn)輸車輛和站點(diǎn)層、運(yùn)輸和配送路徑層、銷售區(qū)域?qū)?利用地理信息系統(tǒng)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加與緩沖分析處理。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的相關(guān)操作進(jìn)行人機(jī)交互，決策選定中心地址。圖2為GIS選址分析圖層：
經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析后可以先確定若干候選地點(diǎn)，在上述四個(gè)基本圖層的基礎(chǔ)上疊加上增加道路交通信息，市場(chǎng)銷售信息，客戶分布信息等，得到信息疊加圖層。物流中心的選擇上應(yīng)當(dāng)符合所屬地區(qū)城市的城市規(guī)劃規(guī)模，交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，I臨近市場(chǎng)，低價(jià)成本較低等一般的規(guī)則。根據(jù)上述相關(guān)信息結(jié)合疊加的圖層信息，選擇適當(dāng)?shù)娜舾珊蜻x地點(diǎn)，不宜選擇過(guò)多，不利于后期最終選址的工作量，也不宜太少，可能會(huì)導(dǎo)致最優(yōu)解不在候選的范圍內(nèi)。再次，在相關(guān)候選地點(diǎn)的關(guān)聯(lián)道路上賦予相應(yīng)的權(quán)重，該權(quán)重的設(shè)定不應(yīng)當(dāng)僅僅根據(jù)其里程的長(zhǎng)度，還應(yīng)當(dāng)包括道路的擁擠程度、與配送中心的距離等相關(guān)信息。再由地理信息系統(tǒng)的最短路徑分析功能，得出候選地址與各配送點(diǎn)的最優(yōu)路徑，得出其最低的運(yùn)營(yíng)成本。
最后，在考慮該區(qū)域的市場(chǎng)需求，交通網(wǎng)狀況和物價(jià)勞動(dòng)力等因素后，進(jìn)行最終的選址。地理信息系統(tǒng)，能夠根據(jù)賦予這些相關(guān)因素權(quán)值，給予評(píng)價(jià)。最終通過(guò)人機(jī)交互執(zhí)行決策，選定中心的最佳地址。并以圖表的形式，將最佳選址地點(diǎn)輸出。
(4)基于GIS的物流中心選址優(yōu)化。地理信息系統(tǒng)所具備的空間查詢分析能力使該系統(tǒng)成為物流中心選址問(wèn)題的較好的分析系統(tǒng)�？臻g查詢的內(nèi)容很多：幾何參數(shù)查詢、空間定位查詢、空間關(guān)系查詢等等。該分析系統(tǒng)能夠查詢物流中心區(qū)域范圍內(nèi)的所有配送點(diǎn)的信息，以及與配送點(diǎn)連接的道路的交通情況，以及中心周邊的地理地貌，城市建筑和物流市場(chǎng)等相關(guān)信息。疊加分析能力是指GIS系統(tǒng)能夠?qū)χ行闹苓叺乃行畔⑦M(jìn)行疊加集中分析，因?yàn)獒槍?duì)物流配送系統(tǒng)僅僅分析和查詢某條街道，某個(gè)配送點(diǎn)的信息是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而是要對(duì)各個(gè)信息進(jìn)行拆解，組合和重組等操作。
4、結(jié)語(yǔ)
隨著近年來(lái)物流業(yè)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的物流決策系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)量，因此設(shè)計(jì)實(shí)用高效的物流管理系統(tǒng)，能夠?yàn)槠髽I(yè)的物流中心選擇和配送路線的劃定起到至關(guān)重要的作業(yè)，基于GIS的物流管理系統(tǒng)能夠優(yōu)化配送路線，給予在物流中心選址時(shí)的輔助決策，能夠?yàn)槠髽I(yè)提供一套高效、快速的管理配送方案，降低運(yùn)營(yíng)成本，也能很好地滿足消費(fèi)者的需求。
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