地理信息系统在邮政物流企业中的应用

地理信息系统在邮政物流企业中的应用 摘要 在信息时代和电子商务环境下 建立良好的信息服务平台是提高物流 服务水平和快速响应外界需求的重要因素 而 GIS 在物流中的应用将会从根本 上改善企业的物流水平 以邮政公司的物流信息管理为例 利用 GIS 提高企 业的物流信息技术 达到提高运作效率 降低物流成本的目的 关键词 物流信息系统 地理信息系统 GIS 邮政物流企业 0 引言 随着现代物流信息化程度的不断提高 越来越多的新兴技术被应用到物流 信息系统建设中 特别是以 GIS 技术为核心的空间信息技术 在物流领域得到 了日益广泛的应用 中国邮政作为传统的大型国有物流企业 提高物流技术水 平对优化网络 降低成本 提高效益有着极为重要的意义 1 GIS 技术的基本原理 地理信息系统 GIS Geographic Information System 是一种基于计算机 的工具 它把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作 集成在一起 这种能力使 GIS 与其他信息系统相区别 从而使其在解释事件 预测结果 规划战略中具有实用价值 GIS 由硬件 软件 数据 人员和方法 五个主要元素构成 如图 1 所示 硬件是运用 GIS 所需要的计算机 GIS 软件 提供所需的存储 分析和显示地理信息的功能和工具 可以在很多类型的硬件 上运行 主要的软件部件有 输入和处理地理信息的工具 数据库管理系统 DBMS 支持地理查询 分析和视觉化的工具 容易使用这些工具的图形化界 面 GUI 硬 件 数 据 方法人员 软件 图 1 GIS 的组成元素 现阶段 我国物流企业的 GIS 技术应用大部分还局限在运输领域 无论功 能的发挥和应用的范围都有待进一步提高 更应该从应用的理念上突破传统局 限 站在现代物流管理 特别是供应链物流管理的角度灵活运用 GIS 技术 为 货主提供高水平的物流增值服务 2 邮政物流企业应用 GIS 技术的必要性与可行性 2 1 邮政物流企业应用 GIS 技术的必要性 加入 WTO 以来 中国物流业蓬勃发展 物流市场形成了以国有股份制物流 企业 民营物流企业与外资物流企业为核心的 三足鼎立 的局面 尤其是国 外知名的快递公司涌进中国市场所带来的冲击 如 UPS 中外运墩豪 FedEX 等 使中国邮政面临着前所未有的挑战 邮政企业物流运作也遇到了许多诸如物流 成本过高 物流增值服务提供能力差 多频次 小批量配送频繁带来的负面影 响 环保物流等 物流瓶颈 问题 应用 GIS 技术 充分发挥 GIS 技术对目标 地的信息检索 配送路径检索 地区信息分析和评价 营销分析与客户管理 目的物的追踪与异常发现 事故分析与道路管理 地图做成等功能 可以有效 缓解这些 物流瓶颈 问题 2 1 1 GIS 与降低物流成本 降低物流成本是我国邮政企业物流现阶段所追求的最大目标 近年来 随 着我国物流基础设施建设步伐的加快 邮政企业物流运作的基础平台有较大幅 度的提升 但是 20 左右的社会物流总成本仍然居高不下 其主要原因就是 小范围内的高物流配送成本抵消了远距离 大批量运输所带来的成本优势 解 决这一问题的有效方法无非是通过企业间开展共同配送 设立共同配送中心来 整合企业共有的物流资源 提高车辆实载率和积载率 开展共同配送 需要针 对货物的集货和向配送地的配送制定时间表与配送路径 配送管理者希望这些 计划的制定能够与地图相结合以可视的方式表示出来 而且 在建设新的配送 中心时 需要在充分了解配送需求内容 起点 终点 品种 数量 重量等 货主的分布等信息的基础上来进行选址的决策 应用 GIS 技术 对集货地 配 送地 配送路径 配送需求内容及货主分布等信息都可以视觉化地表示出来 为开展共同配送和配送中心选址提供辅助决策 2 1 2 GIS 与物流增值服务 物流增值服务是能够满足客户特定需求 显著增加客户价值 围绕物流服 务而展开的创新性的服务 物流增值服务包括增加便利性的服务 加快反应速 度是服务 降低成本的服务 延伸服务等等 在竞争激烈的物流市场 增值服 务的开发与提供是物流企业赖以生存与发展的先决条件 在客户配送服务的需 求日益多样化和高度化的今天 对配送状况进行精细化的管理 及时处理突发 事件的配送保障等增值服务都是配送企业应具备的能力 运用 GIS 技术 可以 即时把握运行车辆的位置信息 及时查明运行中的事故原因 并对事故损失进 行补偿 全方位提高物流企业的物流增值服务能力 2 1 3 GIS 与多频次 小批量配送 随着消费者需求的个性化 多样化与高度化发展以及电子商务的普及 多 频次小批量配送逐渐成为配送模式的主流 多频次小批量配送具有两面性的特 点 一方面它可以更好地满足零售企业的销售需求 减少商品库存 另一方面 它又为配送企业带来了高额的配送成本 增加了环境负担 针对分布在不同地 点 需求时间不同的客户配送需求 可以采取多种配送方式在某个狭小的配送 区域或区域间实施配送作业 应用 GIS 技术 可以可视化地确定客户与配送车 辆在地图上的位置关系 提高多频次小批量配送的集货和换装的效率 2 1 4 GIS 与绿色物流 物流对环境的影响主要表现在运输 储存 流通加工等各个环节 其中运 输车辆排放的尾气中含有大量的有害气体 是城市空气污染的最大祸首 另外 交通运输产生的大量噪音 交通事故都对环境与生态系统产生负面影响 推行 共同配送以及设置共同配送中心 既可以提高物流效率 又可以减轻物流对环 境的负荷 另外 适当地转换运输方式 把偏重卡车运输向更环保的铁路 水 陆运输调整 对改善环境意义重大 运用 GIS 技术 视觉化地显示集货地 配 送地 配送路径 配送需求内容 货主分布等信息 便于物流企业对配送进行 全方位的管理与控制 也有利于对运输方式进行正确的调整 2 2 物流企业应用 GIS 的可行性分析 为了实现现代物流的目的 邮政物流企业必须利用现代物流信息技术 建 立完善的物流信息系统 物流信息系统 LIS 是通过对物流相关信息的加工处理 达到对物流 资金 流的有效控制和管理 并为企业提供信息分析和决策支持的人机系统 它具有 实时化 网络化 系统化 规模化 专业化 集成化 智能化等特点 物流信 息系统以物流信息传递的标准化和实时化 存储的数字化等为基本内容 地理信息系统 GIS 技术作为获取 存储 分析 处理地理数据的工具 将 多种地理数据以不同层次联系起来构成现实世界模型 具有强大的空间数据管 理 地理分析和空间分析研究的能力 物流作为物体在时间和空间上的位移 对地理空间具有较大的依赖性 基 于技术的物流信息系统对于物流的可视化 实时动态管理和辅助决策分析等具 有重大的意义 GIS 技术与现代物流信息技术的飞速发展 使二者的集成成为 发展的必然趋势 现代物流信息系统可以理解为从地理分析 空间分析以及可 视化管理的角度出发 以 GIS 技术为基础 辅以定位技术 通信技术等 进行 物流作业和物流辅助决策的实时 动态的物流信息系统 虽然 GIS 技术前期投资成本较高 但是为邮政物流企业带来的利润却是长 远的 战略的 是现代邮政企业发展的方向 目前 已经有部分城市应用了该 技术 并取得了明显的效果 大大增强了企业的竞争力 3 GIS 技术在邮政物流企业中的应用 物流配送作为现代邮政一个新的经济增长点 引发了邮政对传统业务以及 新业务发展的新认识和对新的运营模式的探索 邮政公司应通过设备更新 技 术投入 优化管理模式改变局面 使邮政的物流配送业务得到发展 3 1 基于 GIS 技术的邮政物流信息系统的流程 从信息系统的角度 基于 GIS 邮政企业物流信息平台结构纵向上可以分为 管理层 作业层 用户层 横向上可以分为数据层 功能层 用户 使用 层 基于 GIS 邮政物流信息平台是通过建立完善的数据采集 分发 共享 处 理 分析 存储的机制构筑的物流操作平台 邮政物流信息的运作流程可分为 客户发货 订单处理 配送计划 装车安排 行车管理 跟踪管理 在途信息 反馈 收货人接受货物 客户管理 客户信息查询 费用结算等 在利用 GIS 技术的同时 应结合 GPS 全球卫星定位系统 GSM 无线移动通信系统 等 技术的综合应用 邮政物流作业流程图如图 2 所示 订单 处理 跟踪 管理 在途 信息 反馈 装车 安排 行车 管理 发货 人 网络 配送 规划 决策 模块 投诉 管理 客户 信息 查询 费用 结算 客户 服务 收货 人 配送 中心 电子 地图 显示 模块 应付 款 应收 款 回单 数据 采集 与处 理模 块 信息 统计 与查 询模 块 图 2 邮政物流运作流程 3 2 基于 GIS 的邮政物流信息系统的数据组织 传统的 GIS 空间数据组织模型可以分为点 线 面 文本等 属性信息往 往采用外挂的数据库实现 一般以物理文件存储 传统物流管理采用的数据大 多是非空间数据 通常可以以二维表格的形式进行数据组织 可以采用通用的 关系数据库进行数据的存储和管理 构成非空间数据库 GIS 技术的不断发展为 GIS 数据和传统物流管理的二维表格数据的集成 统一提供了可能 如 ESRI 公司的 ARCS DE 空间数据库引擎速查询检索的客户 服务软件 SDE 提供的是一个可伸缩的解决方案 在小到工作组 大到跨国企 业集团的环境中 都可以很容易地将空间数据和其它的非空间数据集成到一起 它具有以下特点 第一 管理海量数据的能力 从 GIS 数据到各种专业应用的 专题数据都可以放到 SDE 中进行管理 管理的数据量只受存储资源的限制 SDE 提供了真正的多用户访问空间数据库的管理机制 第二 提供开放的数据访问 使用者可以在计算机上进行数据访问 第三 快速的数据提取和分析 SDE 提 供快速的空间数据提取和分析功能 多达 14 种基于拓扑的查询 缓冲分析 叠 加分析 合并和切分等 因此 基于 RDBMS 的集成方式 在同一数据库中采用同构的方式同时存储 空间数据 非空间数据 影像数据等 采用标准 SQL 语言可以实现不同数据的 检索 基于 GIS 的物流信息系统的数据模型 见图 3 元素 数据 传统 物流 管理 数据 空 间数 据引 擎 如 SDE RDB MS 如 SQR R 基 于 GIS 的物 流信 息系 统的 数据 组织 模型 空间 数据 属性 数据 图 3 基于 GIS 的物流信息系统的数据组织模型 3 3 基于 GIS 技术的邮政物流信息系统的功能及模块 根据作业流程应先对采集的地理空间数据和物流信息数据集成 再在此基 础上加入 GIS 组件对数据进行显示 分析 完成配送网络的规划 然后结合订 单数据 与 GIS 中的网络分析功能集成 完成车辆调度及配送路线的优化 为 管理者提供决策服务 因此 基于 GIS 技术的邮政企业信息管理应有以下几个 模块 3 3 1 数据采集与转换模块 该模块通过各种方式采集数据 并对这些数据进行编辑处理并转换为目标 格式的数据 利用关系数据库 SQL 结合特殊的空间数据模型 对空间及属性 数据进行统一存储管理 操作人员能够随时查找信息资源 并可以做到及时对 数据进行处理 分析 决策等 优化物流运作程序 3 3 2 电子地图显示模块 该模块实现实时定对于车辆进行定位 显示车辆信息 可将目标精确到区 镇 对车辆进行控制 调度 要求不仅可以显示全要素地图 也可以根据用户 需要 进行分层显示 并输出各种专题图 各类统计图 图表及数据等 3 3 3 查询统计模块 可对车辆进行查询操作 也可直接对地图进行查询操作 提供空间要 素的统计功能 具体包括数量 距离 面积 密度 流量等 提供客户订单 和货物定位查询 可结合 GPS 功能和 WebGIS 功能为客户提供在线查询 3 3 4 网络配送规划决策模块 本模块是专门针对配送系统的特点而设立的 可以利用计算机与 GIS 技术 结合进行一些物流系统规划的算法 如最短路径法 VRP 法 Dijkstra 算法等 其辅助决策作用表现在 最佳路径选择 最优路径选择在邮政物流配送中用于解决配送网络两个 节点之间的最短路径问题及最佳游历方案问题 其中 最短路径问题还可以转 化为最快路径问题 最低费用问题等 物流配送中常见的结点最佳游历问题则 解决由配送中心出发遍历指定的若干中间配送结点而达终点的最佳路径问题 网络流分析与配送区域划分规划 用于解决多个邮政网点之间的配送服 务区域的划分问题和网络物流量平衡问题 要求合理划分邮政网点的服务范围 确定其供应半径 实现宏观供需平衡 并能根据配送系统中现有客户分布及订 单货物分布 发掘潜在的客户 进一步拓展市场 邮政网点的合理选址 运用相关模块 结合相应的空间和属性数据 如 一个地区的人口分布 人均收入 年龄分布 驾车时间等 综合这几个图层 得出最佳的邮政网点分布 3 3 5 系统集成的架构图 见图 4 基于 GIS 技术 的物 流系 统实 现的 模块 数据 库采 集与 管理 电子 地图 显示 查询 系统 网络 配送 规划 及决 策 空间 数据 地 图数 据 属性 数据 司 机 车辆 商品 信息 车辆 查询 地图 查询 货运 计划 查询 配送 中心 选址 最佳 路径 选择最佳 区域 划分配送 订单 物流 配送 方案 图 4 基于 GIS 的邮政物流信息系统架构图 4 GIS 技术为邮政物流企业应用带来的效果 4 1 应用 GIS 技术能够解决的问题 作为地理信息自动处理与分析系统 GIS 能对以下几方面的问题进行分析 4 1 1 位置确定 首先 通过各种交互手段或直接输入坐标来定义某个商品或地区信息的具 体位置 然后 指定目标或区域的位置后 可以获得预期的结果及其所有或部 分特性 如流消费者所分布的地理位置能使邮政企业精确地确定配送点和客户 的位置 4 1 2 条件分析 条件分析指什么地方有满足某些条件的东西 指定条件后 可以获得满足 指定条件的所有对象的列表 显示满足指定条件的所有特征 解决了进行查找 能最大节约成本的原材料供应商等问题 4 1 3 变化趋势分析 分析趋势需要综合邮政企业现有数据 以识别已经发生了或正在发生变化 的地理现象 首先 确定趋势 当然趋势的确定并不能保证每次都正确 一旦 掌握了一个特定的数据集 要确定趋势可能要依赖假设条件 个人推测 观测 现象或证据报道等 其次 针对该趋势可通过对数据的分析 对该趋势加以确 认或否定 通过 G1S 我们可以对某地区最终消费者的购买能力及购买产品的变 化趋势进行分析 适时调整邮政企业物流策略 4 1 4 确定模式 GIS 将现有数据组合在一起 能更好地说明正在发生什么 找出发生事件 与哪些数据有关 首先 确定模式 通常需要长期的观察 熟悉现有数据 了 解数据问的潜在关系 其次 模式确定后 可获得一份报告 说明该事件发生 在何时何地 显示事件发生的系列图件 例如 我们能够得出客户在空间分布 中呈现什么样的分布模式 开展有针对性的配送服务 4 1 5 模型的建立 建立模型需要建立新的数据关系以产生解决方案 首先 建立模型 如选 择标准 检验方法等 其次