（交通运输规划与管理专业论文）商用车辆调度系统信息组织及接口标准化研究.pdf

北京工业大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t a t p r e s 铋t ，a l m o s t all廿1el o g i s t i c s c o m p a i l yi nc h i n ad i s p a t c h v e l l i c l eb y h啪a11iti snot o n 】yl o we m d e i l c y 趿d 11i曲costbuta l s o rcs拄icted byw o r k e r s i n order t oimpmve t h ee f f i c i ei】电reduce也e c o s ta 1 1 dma ：k e g o o du s eo fs o c i e t yr c s o u r c 龄，b 蜘i n gu n i v e r s i t yo f tedm0109y m a k et h e r e s e a r c h o fk e yt e c h n 0 1 0 9 yo fv e l l i c l er o u t i n g p m b l 蹦1 ands e tu pt l l e c o i 啪e r c i a lv 出d ed i s p a t c hs y s t 锄( c v d s ) b a s e o nh l t e m e t supported b yb d j i n gs d e n c ea 1 1 dt e 出1 0 1 0 9 yc o i i l 】血t t e e g o o do 珞a l l i z a t i o n ，d es谢be a i l ds t a n d a r d i z et l l ei 1 1 f b m a t i o n a n di n t 刚沁ea r cv 7i m p o r t a n t ，b e c a u s et h i s syst锄i玎【volves e n o r m o u si n f o m l a t i o n ，a n di tw i l l i n t e r c h a n g ei n f o m a t i o n 丘e q u e m l y bemeeil t l l es y s t e ma n d e 1 1 v i 】o n r n e n t 鲫da l s ob 酿爬e n 廿l es d b s y s t 锄s i n 1 i s reason，thist l l e s i sm a k e ss m d y o f o r g a n i z a t i o n 趾dstand删ze o f c v d si n f o m a ：t i o na i l di n t e r f a c e a tt 1 1 eb e 百皿i n go fm i st l l e s i s ，t h e 咒s e 疵ho fo 娼a n i z a t i o na n ds t 趾d a r d i z et o v e l l i c l ed i s p a t c hi n f 0 1 m a t i o na n di n t c r f 配ei sw v i e w e d a tt l l es 锄e 血e ，t 1 1 e 血e o r y a：bouti n f o m a t i o n o唱a11ization锄ds t a d 裥i z ei si n t r o d u c e d t h e r ei sn or c s e a r c hi nc 1 1 i n aa i l do t h c r countriesa b o u ti t ，s o i ti sv n e c e s s a r y 锄du r g 锄t t od 0i t a f t c ru n d 盯s t a n d a n d apply也e t h e o r yr e l a 僦，也em e t h o do f n d sr e s e 诎i sd e c i d e d ，也a ti s ，o 曙l i l i z i n gm ei n f 0 衄a t i o n ofc v d sb ys y s t e m a t i c ，a i l d d e s c r i b i n g a n ds t a n d a r d i z i n g 也e infonnation a n di n t e r f a c eb ye e n s i b l em a r k u pl a n g i i a g e ( x m l ) t h eo r g a l l i z a t i o n ofinfo】融ati0and i n t d f a c ea r er e l a t e dt om e s y s t 锄咖c t i 】1 - e c l o s e l y ，s om e s仇lcti】re o fc v d si sd e s c 曲e dm e n y ，趾da l s ot l l er e l a t i o nb 咖e c nm es y s t c f n a i l d 即啊r o n m e 毗a 也es a m et i m e ，l es u b s y s t 眦i sd i v i d e da c c o r d i n gt o d i 脑e n t 缸l c t i o n a f t e r 1 i s ，m ei n 缸m a t i o nm a te v e r ys u b - s y s t e mn e e d e di sa n a l y z e da i l d induced，吐la11 l h ei n f o n n a t i 伽o f 也i ss y s t e m i v 0 1 v e di sa c h i e v e da f t e rs u m upusings y s t 咖a d cm 幽da n di 1 1 f o m a t i o no r g a i l i z a t i o nt h e o r y t h ei n f b m a t i o no f c v d si si nduced a i l dd a s s i 丘e da c c o r d i n g t l l e s 咖c t u r e a i l df u n c t i o no ft l l e s 瑚t 锄，t h a t is，user i n f o m a t i o n ，d i s 乜曲u t i o nc e n t c rm f o 衄a t i o n ，b l l s i i l e s si n f o r i i l a t i o l l d a i l yd i s p a t d l 删白肋a t i o n ，锄q e r i c yd i s p a t c h i n f o 衄a t i o n 姐d g e o g r 印h yd a t ai n f o r m a t i o n a f t e ra 1 1 a l y z i n gt l l e n o wo fs y s t 锄i n f 0 衄a t i o n ，m e d i r e c t i o n 趾dc o m e l l t so fi n f b n n a d o n between e a c h 伽osu _ b s y s t e i n s a i l de 丘b c t i v eo r 2 a m z a t i o nt oi i l f o 皿a t i o n andi n t e r f h c ei sd e c i d e dt o o t h el a s tp a r to fm i st l l e s i si st od e s c r i b ea d staildardize也e o r g a i l i z e di n f 0 皿a _ d o n 趾di n t e r f a c ebymputer 1 a n g i i a g e e x t e i l s i b l em a d ( u pl a i l g u a g e m l ) i sa d o p t c d a f t e rc o 枷c d n g r e a s o n a b l es y s t e ms 协l c t u r ea c c o r d i n gs y 吕t e mn e e d e d ，c o m p l e t ex m ls d h 哪a s 仃u c t u r em o d e lf i l ea n di n t e r f a c em o d df i l ea r e n l p i l e db yu s eo fx m l s p y s o 脚a r e t h er e 淞o n a b l eo i 譬a i l i z a t i o na i l de 彘c t i v ec a l l i n gt oc v d si i l f 0 i i l l a t i o na r c r e a l i z e db ym i sr c s e a r c h ，n l i si sa l s oa 1 1 印p l i c a t i o ns n j d y 矗) rx m l ，w 1 1 i c hi si nt l l e - h f i e l do fi i l t e l l i g e n tt r a n s p o r ts y s t e ia n dl o g i s t i c s t h eo 唱a n i z a t i o no fc v d s i n f 0 册a t i o na n di n t e r 缸c es t m c t u r ec o n 蛐n l c t e di n t h i sr e s e a r c hi sv e r yg o o df o r r e l a t i v es y s t e n ld e v d o p m e t ，s t a i l d a r d i z e di i l f o l l n a t i o na n di n t e i f a c ed e s 砸p t i o nc a n p r o m o t ea i 】d 百v ee x p e r i e n c e t o 廿l i sf i d dr e s e a r c hi i lf 1 1 m r e k e yw o r d s ： c o m m e r c i a l州c l ed i s p a t c hs y s t 哪 ( c v d s ) ， i n f b i i n 出o n 0 r g a n i z a t i o n ，i n t e r f a c c ，e x t c n s i b l em 螂l a n g u a g e ( x m l ) ，s t a i l d a r d i z a t i o n u i 1 1 问题的提出 第l 章绪论 为了使物流企业充分合理的利用社会资源，降低物流成本，提高物流服务 水平。同时以整个城市的可持续发展为目标，减少交通拥堵，促进北京物流业 的发展，北京市科委设立“商用车辆运营关键技术及示范工程”。 课题研究过程中我研究中心编写了调度软件并做成网络版本，在软件成 形和网络版本化的过程中，调度信息的合理组织和描述以及接口的信息组织和 描述成为一个需要解决的问题，合理组织信息能够使系统运行稳定且快捷，采 用现行的可扩展计算机语言去描述信息和接口能够保证系统各模块之间互通， 并为以后的扩展性预留空间。因此，本论文立题研究车辆调度系统的信息组织 和描述正是为了解决这一问题而展开研究的。 1 2 研究背景与实际意义 现今的物流企业多依靠人力来实现企业物流的调度，调度过程大部分由人 为操作，普遍存在效率较低和人员的不稳定因素，影响企业自身的发展。从物 流企业的现状来看，需要一个能够提供物流调度的服务，简化企业的调度作业， 减少调度中人为的参与，从而提高企业的工作效率，减少相应成本。并能够通 过地理信息系统，更加直观的进行操作。 “商用车辆物流调度系统”的总体任务是建立基于刚络的支持车辆调度和 行驶路线计算的地理信息服务系统，作为物流企业的智能交通系统，辅助物流 公司对车辆调度分配和行驶路线制定进行决策。其解决方案总体架构包括三部 分：北京市交通综合信息平台、物流调度服务提供商、物流企业自有业务系统。 这三部分之间的信息需要有一个中间媒介来进行信息的沟通和交换。所以本论 文的研究重点就是调度系统本身信息怎样合理组织、调度系统与信息平台和企 业业务系统之间的接口描述。 信息的组织直接依赖于系统的功能与体系结构而信息组织的好坏又直接 影响系统效率的发挥，同时一个合理的信息组织，还有利于系统的扩充与移植， 有利于提高系统的可靠性。数据结构规范化是合理组织信息、各功能模块之间 的协调控制，以及提高整个系统效率的基础。它对减少数据冗余，简化处理过 程，加快处理速度起着重要作用。 信息的描述要符合两点基本要求： 信息的描述要符合两点基本要求： 一是要使用标准化的计算机语言，这样 一是要使用标准化的计算机语言，这样 北京工业大学工学硕士学位论文 ( 3 ) 通过对讧l 技术的特点及在交通中的相关应用，将诅l 语言应用于 调度信息和接口的描述及标准化，建立了相应的语言描述结构，扩展了l 在交通方面的应用，奠定了商用车辆调度系统信息开放应用的基础。 ( 4 ) 根据调度系统的特定需要建立了适用的系统结构，最后借助x m l s p y 软件编写了完整的x m l s c h e m a 结构模型文档和接口模型文档，探索了特定1 1 r s 系统的信息组织和应用，为解决相似的交通问题提供了理论基础。 第2 章商用车辆谓度系统构成 第2 章商用车辆调度系统构成 商用车辆调度系统作为一个决策支持系统，是利用信息来辅助人们做出决 策的。要实现信息的有效组织和接口的良好设计，对整个系统进行系统分析是 前提和基础，因此本章主要对商用车辆调度系统进行系统分析。 系统是处于一定的环境中为达到某一目的而相互联系和相互作用的若干组 成部分结合而成的有机整体【2 2 1 。商用车辆调度系统是个开放的系统，对于开放 系统而言，一般由以下部分组成： ( 1 ) 系统环境( e n v i r o n m e n t ) ：环境和系统应互有一定影响；( 2 ) 边界 ( b o a r d 哪：系统与环境分开的假想线，在此实现物质、能量、信息交换：( 3 ) 输 入输出( i n p 洲o u f p u t ) ：与环境发生联系；( 4 ) 组成要素( c l 锄如t ) 完成特定功能 丽必不可少的工作单元；( 5 ) 系统结构( s ”t 咖) ：系统的组成要素和要素之间的 关系；( 6 ) 子系统( s u b s y s t 衄) ：存在于系统之中的系统；( 7 ) 接口( i n t e 嘲c e ) ：子 系统之间的信息交换。本论文的研究内容就是按照系统的组成来进行的。 2 i 商用车辆调度系统与外部环境的联系 任何系统都不是孤立存在的，商用车辆调度系统一样，它与外部的其他系 统存在着密切的联系，从外部其他系统接受相关的信息，同时也会为其他系统 提供一定的信息。商用车辆调度系统对外主要与城市交通信息平台、物流企业 自有的其他一些系统相关联，进行相关的信息交流。 图2 1 商用车辆调度系统与外部系统关联图 f i g u r e 2 一l1 kr e l a 豳n s h i po f c v d s a n de x 瞳。rs y s o e m 城市市交通信息平台：由一个或多个空间数据库组成，发布交通空间数据， 提供道路速度的历史数据、交通事件预报数据、实时道路事故或事件数据、实 时交通流数据、交通管制数据、城市路网空间数据等，并同时提供其他社会交 第z 章商用车辆调度系统构成 模块化，即各个业务模块是相对独立的，可整合也可分开使用。物流调度服务 系统程序构架采用分布式三层结构，即：表现层一业务层一数据层。 ( 1 ) 表现层( w 曲t i e r ) ：w 曲层为客户端提供对应用程序的访问。这一层 是作为系统前端界面的实现。w 曲层由a sp n e tw 曲窗体、w 曲s e r v i c e 窗体 和代码隐藏文件组成。w 曲窗体只是用h t m l 提供用户界面显示，而代码隐藏 文件实现各种控件的事件处理。w 曲层作为表现层只用于提供与用户的交互界 面，除控件的事件响应外不做业务处理。 ( 2 ) 业务层( b u s i n e s st i e r ) ：业务层是系统中业务规则的实现，包括业务 规则、数据验证、操作、处理和安全性设置。在本系统中，业务层结合了编辑 校验、登陆验证、数据库查询、政策和算法变换等各种操作。 ( 3 ) 数据层( d a t a a c c e s s ) ：系统中的数据层分为数据访问层和数据管理层。 数据访问层，实现数据访问层的代码与数据管理层相交互，由此来回去、更新 和删除信息。数据访问层实际并不管理和存储数据；它仅仅在业务逻辑层和数 据库之间提供一个接口口”。数据管理层，负责数据的物理创建、获取、更新和 删除。数据访问层则不同，它只请求对于数据的创建、获取、更新和删除。在 数据管理层，实现数据在上下文中的实际操作。 除了上述三个逻辑层外，系统还包含一些平台化组件，如：c o m m o n 组件 和u 矗l 时组件。c o n u n o n 组件用于存放系统共享函数和系统的基类。u t i l 时项 目用于存放系统的常用工具，如调试、日志、错误处理、应用程序配置等。 用户对数据的访问请求，通过表现层的客户端软件提供的用户界面输入， 并经表现层的客户端处理、业务逻辑层中的各种应用服务器转换为对数据服务 层的数据服务器的请求，数据服务层的服务器处理完请求后，将结果通过业务 逻辑层，返回给表现层，由表现层显示和输出用户所需的结果。 2 2 2 系统逻辑结构 ( 1 ) 交通数据中间库逻辑结构设计要点 交通数据中间库主要信息表由交通管制信息表、道路车辆转向表、原始预 测数据表、预测数据中间表、预测数据结果表、以及临时表组成。系统每天通 过数据包从北京市交通信息平台取得数据更新交通管制信息。由于交通数据库 更新和实时调整的部分在现行系统中的使用还不成熟，所以在实际使用的信息 中，软件系统是通过调度空间数据表来实现的。 ( 2 ) 业务数据库逻辑结构设计要点 业务数据库主要信息表由配送中心表、配送中心车辆表、车辆类别表、客 户表、客户业务表、普通调度信息表、紧急调度信息表、目标表组成。主要存 北京工业大学工学硕士学位论文 贮物流企业的配送中心基本信息，配送中心所属的车辆信息，客户的基本信息， 客户的配送业务信息，目标位置信息，调度结果信息。主要关系如下图： 圈2 - 3 业务数据库关系昨 制毳i 聪墅一墼l 整女目鬻i 备瓢菌辩生萝至譬_ 偿瞰善妻“ 薹嚣羹囊霎| 薹霎霎茎蒙羹鋈秦 粥埠鼎艨蒜海雌萎咧m 涪阿孥息滗；引嚣藩冀囊蠢蛐烈钱黧臣i 虿一裂 囊蠢蓑攥= 甜峨懈生 ，它 们有的仍处在草案阶段，还有一些已经由w 3 c 推荐成为正式标准，开始在各个 领域发挥着它们、同时也是x m l 的巨大优势。这其中包括前面说到的c m l 和 m 甜州l ，还包括使用l 重新定义的x h t m l，用于显示矢量图形的s v g ， 用于表现多媒体效果的s m i l ，用于电子书的o eb ，用于手机上网的w m l 和 h d m l ，面向电子商务的c l 等等，不一而足 。 ) 0 订l 在智能交通系统中也有着广泛的应用，智能交通系统具有涉及部门 多，应用面广的特点，要实现跨行业、跨部门的信息采集、共享和管理，信息 的交换格式至关重要。智能交通系统需要解决信息共享问题，也就是说，各子 系统所采集的信息将提供给整个系统共享。即：如何有效地对性质、功能、结 构存在很大差异的众多系统进行信息整合，构成分布式的信息存储结构、规范 化的信息组织结构、形成有效的信息流通机制，充分发挥信息对交通功能的部 分替代效用。因此，l 将在道路交通控制、游客信息整厶【1 8 】、交通信息 服务、道路联网自动收费、车载导航等需要在不同的平台之间进行数据交换的 i t s 领域得到广泛的应用，也将会成为交通系统中数据交换和数据共享的有效 语言，并最终会制定i t s 行业中的相关专用v i l 标准。在国外，也已发布了一些基于订l 的与交通有关的专业标识语言如，t 蹦l ( 出行者信息标识语言， 第2 章商用车辆调度系统构成 子模块、地图查询管理、最短路查询管理，报表管理。 图2 _ 4 商用车辆调度系统模块结构图 f i g i 】r e 2 - 4t h em o d u l es 扛u c t u wo f c v d s ( 1 ) 会员管理模块 系统采用会员方式管理用户，会员管理模块包括会员自身信息管理、会员 资源管理。其中会员自身信息管理：实现会员的添加，修改和注销。会员资源 信息管理：包括会员所拥有的配送中心管理、客户管理、车辆管理。会员可以 进行添加，修改，删除的操作。 ( 2 ) 客户管理模块 系统提供客户信息的管理功能，对于每个会员均可以设定自己的客户，并 对客户信息进行维护。客户管理包括会员对其所有客户信息的，新增、修改、 查询、删除等。 ( 3 ) 车辆管理模块 系统提供每个会员可以对其所下车辆进行管理，包括车辆的设定，会员所 属配送中心之间车辆的调配等。 ( 4 ) 配送中心管理模块 对于每一个会员都可以拥有多个配送中心，会员通过对自身所辖配送中心 的设定与维护实现对并结合车辆与客户管理信息，完整的描述了会员在业务管 理上的关系。配送中心管理包括会员对其所有配送中心信息的，新增、修改、 查询、删除等。 ( 5 ) 目标点管理模块 对于每一个要配送的客户都有一个唯一的地理坐标及一些其他的目标客户 相关信息，系统提供的目标点管理通过与地图的互操作完成此项工作。目标点 管理包括会员对其所有目标点信息的，新增、修改、查询、删除等。 ( 6 ) 业务管理模块 对于每天会员的配送工作，系统提供“业务管理”，通过设定业务类型，如： 北京工业大学工学硕士学位论文 “集货”、“送货”、“集送一体”等业务信息，实现会员对实际业务的描述。业 务管理包括会员对其所有业务信息的，新增、修改、查询、删除等。 ( 7 )日常调度管理模块 图2 5 日常调度模块组织图 f i g u r e 2 5t h es 锄c t u r eo fd i s p a t c hm o d u l e 系统根据每天会员提供的“业务信息”，对第二天的出车任务进行调度。在 调度结果中提供包括，送集货顺序、行驶路线、时间、路程、车辆配置等信息， 以提高会员单位的工作效率。在本模块中，包括，调度的提交，计算，删除， 作废，结果显示，报表输出等。 日常调度模块通过应用程序服务器的w c bs e r v i c e 实现，用户提出调度请求 后，系统把调度请求信息存入数据库中，然后调用日常调度模块，日常调度模 块根据把此次调度请求的信息调用w e bs e i c e ，进行计算，调度成功后，把调 度结果存入数据库中，返回一个调度成功的信息，系统从数据库读取调度结果 信息，经过处理后，把调度结果返回给用户。若调度失败，调度模块会返回一 个失败的信息给系统，系统提示用户调度失败，重新进行调度。 ( 8 ) 紧急调度管理模块 对于在会员根据日常调度结果进行送货的过程中，出现的问题，如坏车或 堵车的情况。系统提供一紧急调度管理功能，通过用户提供的如，堵车点，业 务完成情况等信息。本模块通过运算得出有效的解决方案。包括紧急调度的提 交，计算，结果显示，报表输出等。 应急调度根据事故位置、事故种类、事故发生时间及延迟时间，对受事故 影响的车辆重新进行调度。 系统把用户在应急调度请求中输入的事故位置、事故种类、事故发生时间、 第2 章商用车辆调度系统构成 延迟时间、受事故影响车辆的未完成任务信息存入数据库中，并把此次应急调 度的编号传入应急调度模块中，应急调度模块根据编号取出调度请求信息，对 调度任务重新进行调度。调度成功后，把调度结果存入数据库中，并返回调度 成功的信息，系统取出调度结果信息，组织完成后输出给用户。调度失败后， 应急调度模块返回失败信息，系统提示用户调度失败，重新调度。 ( 9 ) 地图管理子模块 本模块提供对系统中地图操作的支持，包括前端页面的客户操作功能( 实 现操作地图的基本动作，如：放大、缩小，移动、全局显示等) ，f e a t l l 倒j f e a t l l r c c l a s s 的对象访问，g e o d a t a b a s e 的访问与操作，地图对象绘制功能，业务与地图对 象通讯功能、前端扩充绘制功能等。 ( 1 0 ) 最短路查询模块 本模块基于“地图管理子模块”的支持函数实现，提供两路获两对象间的 最短路运算及显示功能。 ( 1 1 ) 报表管理 作为系统调度结果的一种输出方式，系统提供此报表功能，以实现对调度 路线地图、调度结构信息的客户输出工作。 ( 1 2 ) 调度模块 根据系统的调度业务，系统平台需要一个调度模块来处理调度请求和返回 调度结果，包括三部分：调度管理、调度请求和调度计算部分。调度模块需要 调用最优路径计算组件。 2 4 本章小结 本章对商用车辆调度系统进行了整体分析，对系统有个整体的了解和认识， 也为下面章节信息的分类描述和接口描述作了铺垫。信息是服务于整个系统的， 为了系统功能的更好实现而设定，因为商用车辆调度系统的本身特性，在下文 中将商用车辆调度系统的信息按照模块进行划分和描述，继而论述各个模块之 间的接口信息。 第3 章商用车辆调度系统信息组成及特点 第3 章商用车辆调度系统信息组成及特点 3 1 信息的概念 要想理解信息的概念，首先从数据说起。数据是对客观事物的性质状态以 及相互关系等进行记载的物理符号或是这些物理符号的组合。它是可识别的、 抽象的符号。这里所指的数据是一神广义的数据，它可以分为数值型数据和非 数值型数据。其中数值型数据分为整形数和实型数，非数值型数据又分为字符 型、图形型、日期型、声音型、图像型，逻辑型和备注型【2 4 】。 通常，从广义角度讲，信息提供了相关世界事务的知识，从狭义角度讲， 信息是一种已经被加工为特定形式的数据，这种数据形式对于接受者来说是有 意义的，而且对于当前和将来的决策具有明显的或实际的价值。 数据与信息之间的联系与区别：信息与数据的概念是不相同的，但是两者 之间又有密切的联系。数据经过处理后，其表现形式仍然可以是数据。处理数 据时为了便于更好的解释。只有经过解释，数据才有意义，才成为信息。可以 说信息是经过加工以后、并对客观世界产生影响的数据口”。数据是符号，是物 理性的，信息是对数据进行加工处理之后得到的并对决策产生影响的数据，具 有逻辑性，数据时信息的表现形式，信息是数据有意义的表式，它们之间的 关系如下： 广一进一步认识客观事物 形式：数据 ( 解释后为信息) 概括说来，数据和信息这两个术语通常可以替换使用，但他们还是有所不 同的。数据是一种原始材料，对其进行加工，将可变成信息。信息是与决策的 制定相联系的，为此，可认为信息比数据更高级、用途更大。对于商用车辆调 度系统来讲，经过处理的符合使用要求的数据都是调度信息。但是在实际表达 过程中，大家称数据和信息的情况都比较多，所以本文下面对此也不做详细的 区分，所提到的调度数据都是经过处理的调度信息。 3 2 调度系统信息组成 信息组织的目的是有效的组织系统中所用的信息，因此首先是要知道所涉 北京工业大学工学硕士学位论文 及到哪些信息数据，为了更加条理清晰，本研究按照几个主要的功能子系统逐 个分析。 3 2 1 路网模型子系统所涉及的数据信息 包括两部分数据：道路交通管制数据和道路路权数据。 道路交通管制数据包括：道路转向数据、单行时段、禁行时段、速度限制、 高度限制、轴重限制、车辆类型通行限制等数据。 道路路权数据包括：道路收费状况、车辆平均车速、路段平均行程时间、 道路长度等数据。 如果交通管制数据的更新日期发生变化，则根据交通管制数据和城市空间 数据生成道路网络路径数据并更新道路网络路径数据库。 道路网络路径数据库主要信息表由道路网络连通拓扑表组成。其中属性项 名称有：序号，分层编码，转向分类编码，道路结点编号，起始道路弧段，终 止道路弧段，起始道路名，终止道路名，是否可联通，禁止通行时段，速度限 制，高度限制，轴重限制，车辆类型通行限制。数据结构如下： 表3 1道路网络连通拓扑表 1 l a b l e 3 1 t o p 0 1 0 斟o f n e t 、v o r kc o n n e c 廿v 畸 属性项名称字段名称备注 序号 o b j e c t i d顺序号 分层编码 1 押e 层i d 号 转向分类编码 s u m 冲e 左转，右转，回转，左前转，左后转。右前转，右后转，前行 道路结点编号 n o d e l d 道路结点层中的i d 号 起始道路弧段 f r o m a r c 道路物理中心线层中通向此结点的i d 号 终止道路弧段 t o a r c 道路物理中心线中背向此结点的l d 号 起始道路名f r o m r o a d通向该结点的起始道路名称 终止道路名t o r o a d背向该结点的道路名称 自然永久禁止转向，自然永久可转向，行政规定永久 是否可联通t u m 聊e 禁止转向，行政规定分时段禁止转向 禁止通行时段 f o r b i d 啊m e从该点禁止通行的时间 速度限制 s p e e d l i m t车辆行驶速度加以限制 高度限制h e i g h t l i m i t车辆装载货物的高度加以限制 轴重限制w e j 曲也i m i t 车辆类型通行限制、，e h i c l e l i m “对各种类型车辆通行加以限制 1 6 第3 章商用车辆调度系统信息组成及特点 3 2 2 交通预测子系统所涉及到的数据信息 ( 1 ) 组件调用方式及调用流程 陌磊菇确广匕f l t 一k 搦蹙翘 6 弱丽蕊磊n 曲劂扦 蜜时进蹿j | 箨毅搭 舞利蹙瑚 艇潮热螂 圈3 1 预测组件的接口及流程结构 f i g l l r e 3 - lt h ei n 0 曲c ea 1 1 dn o ws 缸u c n 】r eo f f o r e c a s tm o d u l e 预测算法模块中分为两个功能组件：长期预测组件、实时预测组件。长期 预测组件是根据“历史交通流数据”和“影响交通的事件预告数据”，对未来一 天或更长时间的道路交通流情况进行预测计算。实时预测组件是根据“实时道 路事件数据”和“实时交通流数据”，对长期预测算法计算出的预测速度结果进 行修正更新。两部分数据来源均由“北京市交通综合信息平台”提供。 目前长期预测算法比较成熟，算法流程如下： 图3 2 预测算法流程图 f i g u r e 3 五n ef l o ws 仇l c m r eo f 妇c a s ta r i t l l l i l e 石c “原始基础数据”为道路上的微波检测器检测出的道路速度值，包括各路 段一年的车辆行驶速度值。以这些数据作为预测算法的基础数据。“数据预处理 组件”是去除“原始基础数据”中的异常数据和随机干扰数据，得到“预测算 法基础数据”，为准确的建模做准备。“预测算法组件”根据“预测算法基础数 据”进行预测计算，把计算结果形成“交通预测数据”，供最短路计算使用。 ( 2 ) 预测模块的数据信息分析 预测信息包括预测结果数据以及预测中间数据( 平滑预测数据、聚合预测 数据) 。 第3 章商用车辆调度系统信息组成及特点 二部分是根据需求进行最短路计算。第一部分的作用是为了提高最短路算法的 运行效率，所以需要在系统应用最短路计算之前，为算法准备好充分的数据。 即从数据库中取岛所需的相关数据，避免在计算中多次链接数据库，提取数据， 影响计算速度。展短路算法的运算需要整个路网数据作为基础数据，这部分数 据存储在数据库中，为了提高最短路算法的运行效率，需要在系统应用最短路 计算之前，为算法准备好充分的数据，即从数据库中取出所需的相关数据，存 储在系统那从中，避免在计算中多次链接数据库，提取数据，影响计算速度。 组件进行计算时，实时从内存中读取数据。 ( 2 ) 最短路算法所需数据 最短路算法所需基本数据包括：所有道路的相关属性信息，限制信息。如： 道路内置d 号、道路名称、道路长度、道路针对货车的禁行限制、道路自身的 限行信息等。还包括两条相连道路间的转向关系，转向关系又包括连通、不连 通、限制连通等情况。最短路算法还需要所有道路预测速度值。 其中“道路预测速度值”存储在“路网交通预、狈g 数据库”中，由预测模块 提供预测速度值。另外“道路d 号”、“道路长度”、“道路间转向关系”、“货车 禁行限制”、“道路间转向关系”由己整理好的“道路网络数据库”提供。 以上数据取出后，需要定时更新。对于“道路预测速度值”，由于预测算法 每小时对该部分数据进行修改，所以所取数据也需要每小时更新这部分数据。 基本数据准备充分后，函数在调用最短路算法时，需要传入的参数为：起 始点道路的i d 号，终止点道路的i d 号，起始点的出发时间，计算类型。计算 类型分为“长度最优”、“时间最优”和“费用最优”等。 最短路模块计算考虑到道路禁行限制，转向禁行限制，道路针对货车的禁 行限制等信息，计算出最优路径完毕后，返回给调用函数“最优路径总长度”， “最优路径行驶时间”，“最优路径所经道路1 d 号集合”，另外还有货车对于分 时段道路限行时，在哪条路段等待，等待时间等。 3 2 4 日常调度子系统涉及到的信息 ( 1 ) 需求的外部信息 车辆信息：车辆数量、车型、容积( 载重量) 、车公里油耗、车辆的实时位 置、车辆本身的状态、载物状态( 是否满载) ； 货物信息：性质、体积、重量、起点、终点、时间要求； 道路交通信息：道路宽度、长度、限高、交通拥挤状况、有无交通事故、 改修、对车辆种类的限制； 配送中心信息：名称、编号、地址、在路网中的编号； 第3 章商用车辆调度系统信息组成及特点 3 - 3 调度系统的信息特点 调度系统产生的一个重要原因就是解决调度的路线合理，从而实现减低成 本和有效调度，而车辆调度的跨度比较大，涉及到的关系和数据比较多，信息 含量比较大，这就要求调度系统的信息需要具备如下的特点。 ( 1 ) 可得性 车辆调度信息必须具有容易而又始终如一的可得性。即在需要的时候能方 便及时地获得有关的信息和数据，并且以数字化或图形化的形式获得。目前的 实际情况是，当货物供应商或客户不能获得海量的交通信息，从而不能实现有 效调度，及时能获得一些交通信息，这类数据很难应用于计算机调度。 ( 2 ) 准确性 调度信息必须精确的得到符合出行要求的有效调度。准确性可以理解为调 度细细系统的结果与实际情况相比的差异程度，增加信息的精确性，可以减少 不确定性，改进算法的适用性，都可以使调度结果有效可信。 ( 3 ) 及时性 调度信息的及时反馈。及时性就是指一种活动发生于该活动在信息系统内 的反应之间的时间差。现有的车辆调度需要保障在提前一定时间输入的调度需 求能够及时地反馈给客户，增加其决策的精度。 ( 4 ) 实时性 因为交通状况的实时变化性，决定了调度路线的不同，所以保持车辆调度 系统中交通信息的实时性是保障调度有效的一个重要特征，这需要交通预测模 块得到保证。 ( 5 ) 适当的形式化 调度报告和结果的现实应该具有适当的形式，这意味着它们用正确的结构 和顺序包含正确的信息，同时可以支撑图形显示，数字和图形的组合方式显示 能够使顾客更容易识别路线。 3 4 本章小结 本章在对信息的基本概念进行分析的基础上，结合第二章商用车辆调度的 系统结构和模块划分，从实现车辆调度的角度结合模块化，把商用车辆调度所 需要的基本信息按照路网模型、预测、最短路、日常调度、紧急调度等不同部 分进行了信息的汇总，要实现调度信息的合理组织，信息的汇总和归纳是第一 步，本章就调度需要的信息进行了比较全面的归纳。 第4 章商用车辆调度系统的信息组织 第4 章商用车辆调度系统的信息组织 车辆调度活动早就存在，但以前没有信息的共享，所以各个部门之间各行 其是，导致了信息的不流通和在传递过程中准确性下降，实现现代化车辆调度 的一个重要特征就是用计算机及时地处理调度活动中的大量信息，并以此来指 导物体的流动。所以要从调度信息入手，科学处理信息，使信息的共享程度和 准确程度提高，才能更好的指导调度活动。 车辆调度信息是一个涉及面相当广泛，内容相当丰富的概念，所以其信息 的管理是一个庞大的工作，调度信息与表现形式相结合，将具有意想不到的价 值，它能告诉信息的接受者过去所不知道或者不能预言的某些事情；在一个充 满不定因素的环境中，信息能够减少这种不定因素，它能改变决策中预期结果 的概率，因此，对决策过程是有价值的。 在第二章对商用车辆调度系统整体结构进行分析和第三章对商用车辆调度 所需要的信息进行总结之后我们发现，要保证系统开发的商用车辆调度软件有 效运行和信息应用的开放性，关键之一就是数据和信息的合理使用和调用，其 实信息在交通大行业的研究已经有很久的历史，对于我中心开发的商用车辆调 度系统，在开发过程中晟关键的一部分就是各个模块的信息，以及各模块之间 数据信息的交换。所以在本章，我们将对调度数据和信息的流程进行一个比较 系统的描述。 4 1 信息组织概述 4 1 1 信息组织的 8 5 念 所谓信息组织，即指采用一系列的方法与手段使信息系统化和简明化的过 程。它也是通过选择、著录信息内容，揭示信息之间的内在逻辑关系，按照某 一规则对信息进行整序、提炼，使之系统化和浓缩化，以方便快速传递与信息 交流的活动。信息组织通常是根据事物信息之间的共同性、饱含性、交叉性和 相关性 x 第4 章商用车辆调度系统的信息组织 图4 - 2 商用车辆调度信息总框架 f i g u r c 4 - 2t h e 如m eo f c v d si f o i m 撕o n 4 2 1 用户信息( m e m b e ri n f o n n a t i o n ) 表4 一l用户信息表 t a b l e 4 一lm 曲e ri n f b r m a d o n 用户名u s e r n a n l e ( 必填) 公司名称 c o m p y n a m e ( 必填) 公司简称 a b b r e “a 6 0 n 公司网址 h o m e p a g e 公司联系人 l i n k m a n 电话 p h o n e 传真 f a x e m a i l可选 4 2 2 配送中心信息( c e n t e ri n f o n a t i o n ) 配送中心信息包括：配送中心表、车辆信息表、客户信息表和目标点管理 2 7 商用车辆调度信息总体结构 北京工业大学工学硕士学位论文 表4 2 配送中心表 t 抽l e 4 2c e n t e ri i l f 0 珊a t i o n 配送中心名称c e n t e r n 8 m e ( 必填) 地址 m a p l o c a t i o n ( 必填) 联系人 l i n k m a l l 电话 p h o n e 传真 f 备注 r a r k 配送中心车辆信息 v 宅h i c l ei 士l f o m a t i o n 位置描述 l o c a d o nd e s c r i b e 表4 3车辆信息表 t 抽1 e 4 - 3 、，曲i c l ei n f o r m a d o n 车辆编号v 曲i c l e i d ( 必填) 所属配送中心c 缸n m e ( 必填) 曲c l e 聊e ( 金杯，2 5 吨货车，3 吨货车，5 吨货车，8 车辆类型 吨货车，l0 吨货车) 、，e h i c l es 忸t ec o d e ( 分为可用和不可用两种，可以用0 和1 来标 车辆状态 记) 车牌号 v e h i c l em 酞 主驾驶 p r o v o s t 副驾驶 c o p n o t 表4 4客户信息表 t 曲l e 4 4c u s t 咖e r 抽f 酣m a t i o n 客户名称 c u s t o m 盯n a m e ( 必填) 传真 f “ 电话p h o n e ( 必填) 联系人 l i r l k m 地址a d d r c s s ( 必填) 备注 r e m a r k 2 8 第4 章商用车辆调度系统的信息组织 表4 5目标点管理表 t 曲l e 4 - 5 o 峭e c 廿v e 试f o 肿a t i o n 目标点名称 o 嘲e c 6 v en a m e ( 必填) 所属客户c u s t o m e r ( 必填) 电话p h o n e ( 必填) 传真 f 联系人l i l 州a n 地址a d d r c s s ( 必填) 备注 r e m a r k 目标点位霞信息 o b j e c t i 、屯p o s i 吐0 i l 4 2 3 业务信息( d e m a n di n f o n n a t i o n ) 表4 6 业务信息表 1 铀l “6 d l di n f b r m a 6 客户名称c u s “m n e rn 锄e 业务日期d e m a n dd a t e f r o m ( 必填) 业务分类 d e m a i l d l 卯e ( 集货、送货、集送一体化) 货物名称 f r e i g h t n a i i l e ( 必填) 货物重量 f r e i g h t w e i g h t ( 必填) 货物数量 f r e i g h ta m o u n t 货物长 f r e i g h tl g i h 货物宽