基于系统集成的物流运输信息可视化解决方案

“天天发物流杯”宁波市第二届大学生物流设计大赛基于系统集成的物流运输信息可视化解决方案以天天发网上物流为例参赛队伍：宁波工程学院第五方物流团队参赛队员：张涛涛 王凯翔王晓程 尤 玮柳 婷指导教师：郭 璘 傅海威摘 要进入 21 世纪，随着互联网泡沫的破灭，广大的 IT 从业者开始回归行业的本质服务于传统行业的信息化改造，而物流行业就是最为典型的传统行业，围绕物流行业的信息化开始不断升温。建立可视化物流管理信息系统已成为企业取得竞争优势、减少库存及其牛鞭效应、加快资金周转的有效手段和途径。与其他物流信息化技术相比，运输信息可视化显得更加迫切。因为仓储、包装、装卸等操作相关的信息，相对运输过程更加容易监控，即使不采取信息化改造对整个物流过程的影响也不会很大。而运输过程占据了货物流动时间和物流成本的大部分，如不尽快对其过程进行信息化改造，必然会造成物流效率的低下和资源的极大浪费。本方案专注于公路运输信息，以“系统集成”和“可视化”为手段，以“网页信息可视化”和“运输过程可视化”为目的，使天天发公共物流信息平台提供的信息更具有价值，从而增强平台的核心竞争力。旨在将天天发网上物流信息平台打造为全国一流的公路运输信息的交易平台。基于 GPS、GIS 和 GPRS 集成技术的可视化运输信息系统，能够及时了解车辆位置、即时速度、实时油耗、实时路况、装卸监控、停车、线路、货物状态、司机换驾，实现行车安全、时效保证、成本监控相关的信息获取与传输，真正做到了对运输信息的可视化，使运输效率得到了很大的提升。天天发可视化运输信息系统以电子地图和空间数据库为工作平台，运用计算机网络，集成全球定位系统、地理信息系统、GPRS、交通运输系统和通讯信息系统，实现各种管理信息集成整合，深化处理和增值服务，为客户提供可视化运输查询平台和可视化运输过程管理模式。可视化运输理念的提出和可视化网页信息设计，是本方案最大的创新点。借助这一思想，能够行之有效地降低物流成本和提升物流效率，使天天发网上物流信息平台更具有竞争力。相信随着 GPS、GIS 和 GPRS 集成技术的普及和在物流行业的不断应用，中国的物流行业在效率、服务和赢利方面会出现跳跃式的提升和发展。主要内容以天天发物流有限公司转型升级为背景，以可视化运输信息系统为核心，以提高物流信息化水平为目标。本方案在现代运输一体化运作基础之上进行讨论，将主要内容分为三部分：第一部分 “天天发”物流运输信息可视化理念通过对天天发网上物流信息平台运营背景进行介绍，用 SWOT 法对其运营现状进行分析，针对性的进行问题诊断。从“运输过程可视化 ”和“平台信息可视化”两个角度，以提高物流信息化水平为目标，引入可视化理念，对运输作业流程进行优化重组，构建天天发可视化物流运输信息系统。在此基础上，提出天天发物流有限公司整体转型下的可视化运输战略及策略。第二部分 基于 GPS/GIS/GPRS 可视化运输信息系统设计天天发可视化运输信息系统总体上要实现“运输过程可视化”和“平台信息可视化”两个目标。结合天天发公共信息平台物流业务运营实际，将GIS、GPS 、GPRS 技术在物流运输中的应用。构建可视化运输前（信息查询、路径规划） 、可视化运输中（货物配载、调度跟踪）和可视化运输后（客户反馈、服务评价）三个子系统，能够提高运输过程可视化、减少空驶距离，提高运输效率，降低配送成本，保障货物安全等方面发挥积极的作用。借此完成专注公路运输的天天发可视化信息系统。第三部分 天天发网上物流运输信息可视化解决方案从天天发网站平台规划、可视化运输系统构架和可视化运输操作流程三个方面分别在战略层面、策略层面和操作层面形成天天发网上物流运输信息可视化解决方案。在此基础上进一步进行总体评价和可视化评价，并从货主、天天发网上物流信息平台、第三方物流公司三个角度系统地对天天发可视化运输信息系统进行总结。本方案立足策略层，从策略和战略上很好地解决了天天发物流有限公司的物流转型、优化和发展问题。上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上G P S / G I S / G P R S 上 上 上 上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上目 录摘 要 .I主要内容 .II目 录 .V第一部分 天天发网上物流运输信息可视化理念 .11 天天发网上物流平台背景 .21.1 公司简介 .21.2 企业文化 .21.3 平台定位 .32 天天发网上物流平台问题分析 .32.1 SWOT 矩阵分析 .32.2 平台问题诊断 .32.2.1 平台页面信息 .32.2.2 运输服务功能 .52.3 天天发运输信息系统问题的提出 .53 天天发网上物流运输信息可视化思想 .63.1 可视化运输理念体系 .63.1.1 可视化定义 .63.1.2 地理信息可视化 .63.1.3 运输信息可视化 .63.1.4 天天发可视化运输思想 .73.2 平台整体转型 .73.2.1 平台转型理念 .73.2.2 平台转型关键 .83.2.3 平台转型支撑 .83.3 平台运输信息可视化战略 .8第二部分 基于 GPS/GIS/GPRS 可视化运输信息系统设计 .104 天天发可视化运输系统总体设计 .114.1 天天发可视化运输信息系统关键技术概述 .114.1.1 GPS 车辆卫星定位监控系统 .114.1.2 GIS 地理信息系统 .124.1.3 GPRS 分组交换通信技术 .144.2 系统体系结构 .155 天天发可视化运输前子系统 .165.1 信息查询 .165.1.1 短信查询 .165.1.2 互联网查询 .175.1.3 WAP 查询 .185.2 路径规划 .185.2.1 Dijkstra 算法介绍 .185.2.2 最短路径 Dijkstra 算法原理 .195.2.3 最短路径 Dijkstra 算法的编程实现 .236 天天发可视化运输中子系统 .286.1 货物配载 .286.1.1 传统型配载方法和数学模型 .286.1.2 优化配载方法和数学模型 .306.2 调度跟踪 .337 天天发可视化运输后子系统 .377.1 客户反馈 .377.2 服务优化 .37第三部分 天天发网上物流运输信息可视化解决方案 .388 天天发网上物流信息平台优化方案 .398.1 运输信息 .398.2 电子地图 .398.2.1 地图符号视觉变量的拓展 .408.2.2 多任务单图幅由单任务多图幅取代 .408.2.3 制图与读图过程的融合 .418.3 GIS 数据库集成 .418.3.1 空间数据库的定义 .418.3.2 GIS 数据采集与输入 .418.4 运输信息可视化过程 .429 天天发可视化运输信息系统评价 .459.1 整体评价 .459.2 可视化评价 .4610 天天发可视化运输信息系统总结 .47参考文献 .48第一部分 天天发网上物流运输信息可视化理念第 2 章 天天发网上物流平台问题分析第 3 章 天天发网上物流运输信息可视化思想第 1 章 天天发网上物流平台背景主要内容通过对天天发网上物流信息平台运营背景进行介绍，用 SWOT 法对其运营现状进行分析，针对性的进行问题诊断。从“运输过程可视化”和“平台信息可视化”两个角度，以提高物流信息化水平为目标，引入可视化理念，对运输作业流程进行优化重组，构建天天发可视化物流运输信息系统。在此基础上，提出天天发物流有限公司整体转型下的可视化运输战略及策略。1 天天发网上物流平台背景1.1 公司简介慈溪市天天发物流有限公司公司创立于 1997 年 4 月，注册资本 500 万元，是一家以陆路运输为主的物流企业，总部设在慈溪市。经过十多年的努力和发展，公司已从单一的陆路运输企业逐步转型为一家以提供电子商务信息服务为主体的网上物流信息服务提供商，以打造新型的综合性物流信息平台，发展第四方物流为主营业务。2009 年公司投资 500 万元人民币建立的物流公共信息平台，是与宁波亚马逊软件有限公司、浙江科技学院三方共同研发打造的。公司从一开始即以推动浙江省现代物流业的发展为己任，致力于国内公路运输信息的整合建设与创新发展，全力打造中国专业的公路运输信息的交易平台。1.2 企业文化慈溪市天天发物流有限公司，经过价值取向和行为方式的不断宣传强化，确立了以遵循孝道为核心，以孝敬父母为先导、以忠诚企业为目标、以回馈社会为追求的孝道文化，将企业的发展战略与员工个人的价值追求完美地结合在一起，员工普遍认同、主动参与，从无到有、从小到大，不断充实企业孝道文化。并在此基础上，形成了企业特有的企业核心价值观，如图 1-1 所示。图 1-1 天天发物流企业核心价值观1.3 平台定位公司以“开放、合作、共赢”为理念，以推动现代物流业的发展为己任，以提高物流信息化水平为目标，以促进供需双方高效交易为目的，在企业文化、理念和宗旨的共同作用下，明确自身定位：发展网上物流，加快信息的互联互通，降低社会物流成本，提高物流业的总体服务水平，推动当地经济、创造良好投资环境，努力打造一个具有先进电子商务功能的高效物流公共信息平台。2 天天发网上物流平台问题分析2.1 SWOT 矩阵分析利用 SWOT 分析法对天天发物流信息平台所面临的竞争环境进行详细的分析，为制定合理科学的解决方案提供依据。表 2-1 SWOT 矩阵图分析S（Strength）优势 W（Weaken）劣势 内部因素外部因素1、在宁波地区处于领先地位2、尚没有直接对手3、平台近几年发展迅速1、综合运输服务能力弱2、国际物流市场尚未形成3、价格相对偏高O（Opportunity）机会 SO 战略（增长型战略） WO 战略（扭转型战略）1、政府开始振兴物流行业2、物流电子商务平台的前景广阔3、物流业务的需求很大整合公司的资源，以信息系统作为调配中心，拓展具有潜力的行业运营模式充分利用“天天发”对市场的良好把握，依托行业经验开展新的增值业务T（Threaten）威胁 ST 战略（多种经营战略）WT 战略（防御型战略）1、油价上涨2、人民币升值、通货膨胀3、国内一些大型物流信息平台的竞争借鉴国外先进的管理运营模式，适应市场竞争采用多联式、共同配送的运作方法降低费用发挥核心竞争力，突出物流运输可视化，打造全国专业的公路运输信息平台2.2 平台问题诊断天天发网上物流信息平台将其自身定位于专注公路运输信息，从平台的整个运营情况来看，平台最大的卖点就是专线和货源信息。这样致使平台复制性极高，很容易被新对手所打败。所以，要打造全国一流的公路运输信息平台，就要着手于公路运输的整个流程。打造可视化平台页面和可视化运输信息系统可以增强平台的核心竞争力。2.2.1 平台页面信息天天发物流公共信息平台现有专线信息将近 5000 条，日发布信息量达5000 条。平台“首页” 、 “货源”和“专线”页面都有大量的专线、货源等运输信息。平台页面信息排布如下图：图 2-2 天天发平台首页图 2-3 天天发货源页面图 2-4 天天发专线页面在页面信息方面：（1）页面全部是单一的文字描述，界面视觉效果不是很友好。地理信息系统有强大的地图输出功能，能够使运输信息在平台上实现可视化。网页上的专线信息和货源信息通过系统集成整合在电子地图上，这样能够为客户提供可视化、友好的运输信息界面。（2）运输信息可以按照价格、地点、时间、服务质量等方面进行分类，这样更利于客户快速寻找有用信息。2.2.2 运输服务功能增值服务区功能还不齐全。国内一些中小型物流公司没有自己的企业信息系统，对货物、车辆的跟踪还处于非可视化层面。所以对于天天发物流信息平台来说，构建可视化公路运输信息系统，能够增强其增值服务功能。2.3 天天发运输信息系统问题的提出天天发网上物流信息平台还处于起步阶段，虽然近两年来发展迅速，但平台功能单一、平台界面不够友好等方面都会成为平台未来发展的瓶颈。随着电子商务的发展，国内第四方物流公司越来越多。天天发网上物流信息平台要想实现可持续发展，必须拥有自己个性化的服务和立于不败之地的核心物流技术。所以，天天发现在面临的一个重要问题就是建立可视化物流运输信息系统。3 天天发网上物流运输信息可视化思想3.1 可视化运输理念体系3.1.1 可视化定义可视化是将符号或数据转化为直观的图形、图像的技术，它的过程是一种转换，它的目的是将原始数据转化为可显示的图形、图像，从而全面且本质地把握住地理空间信息的基本特征，便于最迅速、形象地传递和接受它们。可视化（Visualization）概念源自科学计算可视化（Visualization in Science Computer） ，由美国学者 McCormick 等人提出。美国国家科学基金会在 1996 年召开的有关科学计算与图形学和图像处理的讨论会上，对“科学计算可视化”概念，定义为， “一种计算方法，它将符号转化为几何图形，便于研究人员观察模拟和计算” 。也就是说，可视化是一种工具，用来解释输入到计算机里的图像数据和从复杂的多维数据中生成图像，它主要研究人和计算机如何一致地感受、使用和传输视觉信息。3.1.2 地理信息可视化对地图制图和地理信息系统而言，可视化并不是什么概念，地图本身就是一种视觉产品，地图产生过程被认为是运用视觉变量对现实世界抽象、综合和表示的过程。地图可视化不仅仅是图形结果状态表示，更主要的是一种高级的空间数据分析行为，它刻画了一种思维过程。图 3-1 地图可视化概念模型3.1.3 运输信息可视化运输信息可视化的目标是低成本与高效率的统一。可视化运输理念要求及时了解车辆位置、即时速度、实时油耗、实时路况、装卸监控、停车、线路、货物状态、司机换驾，实现行车安全、时效保证、成本监控相关的信息获取与传输（无人为因素参与），真正做到了对运输过程的实时管理，使运输过程变得可视化、透明化。3.1.4 天天发可视化运输思想在运输物流一体化运作的基础之上，天天发可视化运输总体上要实现“过程透明”和“信息畅通”两个目标。借助天天发可视化运输系统平台，天天发每个业务板块与天天发可视化运输信息系统连为一体，最终实现成本降低、效率提升。天天发可视化运输理念体系如下图 3-2：上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上 上 上上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 G P S / G I S / G P R S 上 上 上 上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上图 3-2 天天发可视化运输理念体系3.2 平台整体转型3.2.1 平台转型理念信息技术、通讯技术和网络技术的发展，尤其是电子商务的出现，信息流、商流和资金流的有效整合成为现实，信息处理手段更为快捷高效，使得中小物流企业的绩效提升越来越依靠电子商务。时至今日，电子商务俨然已经成为现代物流业发展的重要支撑和关键环节。虽然浙江经济发达、交通便利，且物流业发展迅速，但是与空运、海运、铁路运输相比，占绝大多数运输比重的公路物流由于信息化发展缓慢已经成为短板。如果紧跟时代潮流，把发展网上物流作为提升物流发展水平的一个途径，通过构筑物流服务大网络，提升物流信息大平台，实现物流发展瓶颈大突破，“大物流”必将促进我省经济大发展。3.2.2 平台转型关键物流信息化的直接结果是信息流动的加快、信息流动的及时准确，而信息的迅速流动直接关系到物流的工作流程的平衡。例如，对一个厂商来说，要想实现快速的交付，可能采取两种方法，一是在当地的销售办事处积累一周的订单，将其邮寄到地区办事处，在批量的基础上处理订单，把订单分配给配送仓库，然后通过航空进行装运；二是通过速度较慢的水上运输，两者相比，显然前者没有多大的意义，而后者可能实现在较低总成本下甚至更快的全面交付，由此可见，物流信息平台转型的关键目标是要平衡物流系统各个组成部分，这也决定了我们必须对物流流程进行重组。3.2.3 平台转型支撑天天发网上物流公共信息平台的支撑在于物流信息的可视化。在电子商务物流信息平台建设中充分考虑地理信息的作用，并提高信息平台的可视化效果，以物流信息处理的实时性为目标，将 GIS/GPS 和知识工程等技术与理论引入到物流信息平台转型的建设中。传统意义上的信息是以文本的形式表示，从不同的方面定义某个事物，从而映射出拥有多个字的一张表来描述一个事物拥有的特征。但随着物流业的发展，空间的概念得到强调，运输必然会涉及到空间位置的移动，人们发现描述运输信息时，一幅地图远比一张表直观得多，因此从文字信息中分离出空间数据信息，基于 GIS 技术的可视化，利用地理信息技术描绘空间信息，在此环境下依照具体的挖掘目标进行数据挖掘并把结果呈现出来，实际应用中，可视化环境一般表现为一张电子地图，所有物流信息的模型就包含在其中。3.3 平台运输信息可视化战略在物流过程中很大一部分责任是由运输担任的，运输是物流的基础和主要组成部分。 “天天发”物流公司主营物流业务是陆路运输，其中公路运输尤为重要，但是公路运输中的不可控因素有很多，所以对运输过程中的信息可视化可以大大提高运输效率，节约成本，使得利润更大化。可视化公路运输主要内容包括:车辆动态识别和定位技术应用、电子地图技术应用、车辆导航技术应用、交通管理、协作运输管理等。通过GPS/GIS/GPRS 技术进行车辆定位，了解车辆的实时状态，将获取的信息生成电子地图，而电子地图是公路运输实现可视化必需的人机界面，通过电子地图可以实现车辆导航，将 GPS 导航系统与电子地图、无线电通信网络及交通管理信息系统结合起来，最终通过车载 GPS 设备为驾乘人员传递相关的图像和声音信息，从而对运输过程进行全方面控制管理。实施平台运输信息可视化可以优化物流信息系统，该战略措施在物流中普及应用后，通过互联网实现信息共享，实现三方应用，车辆使用方、运输公司、接货方对物流中的车货位置及运行情况等都能了如指掌，透明准确，利于三方协调好商务关系，从而获得最佳的物流流程方案，吸引更多的平台用户，取得最大的经济效益。如下图 3-3。上 上 上 上 上 上 上企业规模 技术优势 内部组织服务范围员工总数企业资产集成平台可视化查询在线跟踪人力资源管理水平经营模式与环境协调能力个性化公路运输服务领导者决策能力图 3-3 天天发运输信息可视化战略第二部分 基于 GPS/GIS/GPRS 可视化运输信息系统设计第 5 章 天天发可视化运输前子系统第 6 章 天天发可视化运输中子系统第 4 章 天天发可视化运输系统总体设计主要内容天天发可视化运输信息系统总体上要实现“运输过程可视化”和“平台信息可视化”两个目标。结合天天发公共信息平台物流业务运营实际，将GIS、GPS、GPRS 技术在物流运输中的应用。构建可视化运输前（信息查询、路径规划） 、可视化运输中（货物配载、调度跟踪）和可视化运输后（客户反馈、服务优化）三个子系统，能够提高运输过程可视化、减少空驶距离，提高运输效率，降低配送成本，保障货物安全等方面发挥积极的作用。借此完成专注公路运输的天天发可视化信息系统。第 7 章 天天发可视化运输后子系统4 天天发可视化运输系统总体设计4.1 天天发可视化运输信息系统关键技术概述将 GPS/GIS/GPRS 技术与物流运输管理技术相结合，能实现物流运输系统的可视化，弥补运输过程不透明的缺陷，从而更好的解决物流运输中信息传输、车辆监管等问题。4.1.1 GPS 车辆卫星定位监控系统GPS 车辆卫星定位监控系统是运用先进的 GPS 技术及计算机网络、管理技术建立车辆动态管理系统、实现全天候、大范围、多车辆的实时动态定位、调度、监控、改进车辆运行管理，增强突发事件的反应能力，提高车辆运行效率和行车安全度。GPS 车辆监控系统在物流业中有着广阔的前景，系统在物流中普及应用后，通过互联网实现信息共享，实现三方应用，车辆使用方、运输公司、接货方对物流中的车货位置及运行情况等都能了如指掌，透明准确，利于三方协调好商务关系，从而获得最佳的物流流程方案，取得最大的经济效益。车载终端路标信息定位蓝牙路标置合理位融处G P S里程仪地图匹配交通信息信息显示信息输出道路监控中心车辆运动信息路标信息定位图 4-1 GPS 导航结构功能图（1）系统工作原理GPS 是英文 Global Positioning System 的缩写，即全球定位系统。它利用卫星星座(通信卫星)、地面控制部分和信号接收机对对象进行动态定位的系统。GPS 能对静、动态对象进行空间信息的获取，并快速反馈空间信息。GPS 车辆监控调度系统是一个适用于物流行业的车辆跟踪、车辆管理、车辆调度等业务的应用软件平台。在系统中，采用全球卫星定位系统(GPS)来对车辆进行定位监控，通过全球通数字移动电话网(GSM)公共网的短消息信道和语音信道来传输定位跟踪信息和通信信息，并在监视终端采用地理信息技术(GIS)来把监控目标显示在可视化的数字的图上。为了能够跟踪到监控的车辆，并在车辆上能进行信息的接收和发送，必须在被监控的车辆上要装备自动车辆定位设备(AVL)。AVL 设备将根据完成 GPS 的定位原理对车辆进行自动定位，同时 AVL 的监控装置将对车辆的各种设备互联，已对车辆进行监控，而在 AVL上的通信单元将完成信息的接收和发生。系统由三部分组成，即定位部分、通信部分和监控部分。定位部分主要用来确定移动目标的位置，通信部分作为用户和监控中心沟通的媒介，而监控部分则为用户提供完善的服务。（2）GPS 技术在物流运输的作用根据市场经济发展变化的需求，物流也将成为人类社会的一大动脉，GPS车辆监控系统也在此方面将大有作为，主要反映在以下几个方面：运输企业可以通过监控中心把最新的市场信息反馈给运输车队，实现异地配载，从而使销售商更好地服务客户、管理库存，加快物资和资金的运转，降低各环节的成本，增强物流企业的市场竞争力。由于系统可实时监控车辆运行状况，使运输公司和运输管理部门可以足不出户，对目前道路上运行的货运车辆情况了如指掌，并可根据车辆的速度、方向和离目标的距离，判断货运车辆到达的时间，提前做好接车准备，节约时间成本，大大提高工作效率。运输企业可以利用系统对车辆和货物装载情况进行实时检查，掌握第一手资料。并可根据实际情况，对发车时间和数量进行调整，从而有利于车辆的调度和管理，降低运营成本。在安全保障方面，通过车载单元的报警和通话装置，可对车辆的运行速度进行控制，并及时处理意外事故，保证通行安全。通过 GPS 定位系统和电子地图的结合，可方便的指导车辆目前所在地理位置，即使司机在陌生的城市也不会迷路，迅速到达目标地点，减少运输时间，提高工作效率。通过应用 GPS 车辆监控平台，可以提升运输企业形象，为客户提供更好的服务，客户可以通过国际互联网查询托运物品，承运车辆的即时位置，以满足其在对托运物品的监控需求。4.1.2 GIS 地理信息系统GIS 技术是一种对空间数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示, 并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息的计算机应用技术。GIS 把地图的视觉和空间地理分析功能与数据库功能集成在一起,提供了对空间数据的管理、分析、综合和查询的智能化手段。由于物流的核心内容是物体在时空中的运动，因而 GIS 在物流领域有很广阔的应用。把地理信息系统（GIS）技术融入到物流运输的过程中，就可以更容易地处理物流运输中的各个环节，并对其中涉及地理信息的，诸如运输车辆的调度和运输路线的选择，有助于在物流运输活动中有效地利用现有资源，降低消耗，提高效率。在物流运输管理中，合理选择运输路线是有效控制物流成本的关键。GIS 模块主要实现数字地图的显示、缩放、查询等各种操作，并对管理道路网的空间数据和属性数据进行了分析。该系统集成了地理信息服务、路径优化与引导、地理环境分析和特殊数据库(如重要场所、人地控制点等)的检索等多种功能应用。系统功能结构如图 4-2 所示。外部信息单元定位数据指挥调度信息反馈G I S 系统功能监控中心导航功能地图操作数据库应用地图匹配最优路径引导地图搜索图层选择道路信息显示缩放 、 漫游 、 打点最优路径分析空间查询地图标注地图绘制位置地图化图 4-2 GIS 系统结构功能车载系统的功能主要分为三大部分：导航、地图操作及数据库应用。GIS模块完成地图基本操作的同时，在地图后台数据库的支持下完成地理信息查询、空间分析等功能，进而实现车载系统最主要的定位与导航。车载系统在完成车辆定位与导航的同时，与监控中心进行车辆行驶状态信息及道路信息的双向通信，从而实现监控中心对车辆的调度与管理。GIS 技术是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和决策服务而建立起来的计算机技术系统。简言之，GIS 就是一个空间数据库管理系统。物流运输系统中的 GIS 的主要功能如下：（1）通过客户提供的详细地址，确定客户的地理位置。（2）显示客户的地理位置，用不同的符号表示不同类型的客户。（3）通过 GIS 的查询功能或在地图上点击客户符号，显示此客户符号的属性信息，并可以编辑属性。（4）在地图上查询客户的位置以及客户周围的环境，以发现潜在客户。（5）通过业务系统调用 GIS，以图形的方式显示业务系统的各种相关操作结果的数值信息。（6）通过基于 GIS 的查询、地图表现的辅助决策，实现对车辆的调度、路线的合理编辑和客户运输排序。（7）基于 GIS 的运输调度和路线规划根据用户需求、司机和车辆情况以及道路网络数据，利用 GIS 的网络分析技术、车辆调度和路线规划模型生成调度方案，制定运输计划。4.1.3 GPRS 分组交换通信技术GPRS 是通用分组无线业务（General Packet Radio System)的简称，这种无线业务是在现有 GSM 网络上开通的一种新型的分组数据传输业务，它是利用“分封交换”（Packet-Switched）的概念所发展出的一套无线传输方式。GPRS采用分组交换通信技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的 TDMA 帧中的 8 个时隙都用来传送数据，数据传输的速率会极高。公司可以利用该技术向不同的用户快速、准确地提供运输服务信息。GPRS 分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包（分组），每个包的前面有一个分组头（其中的地址标志指明该分组发往何处）。数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。而是在每一个数据包到达时，根据数据报头中的信息（如目的地址），临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service)的简称，它是 GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS 可说是 GSM 的延续。GPRS的原理取自移动IP和蜂窝数字分组数据(Cellular Digital Packet Data, CDPD)技术。在提供GPRS 服务时, GPRS网络给移动终端分配一个C类动态IP地址。GPRS 技术在网络层使用IP协议,每一个移动终端在与外部数据网络连接时,需要相应的IP地址。IP地址是GPRS网络的重要资源,是网络设备和用户的临时标识。由于移动车载终端的IP是C类动态IP,经由网络多个路由而传递到调度中心的IP地址已经不能唯一标识移动终端,因此,在传递的消息体中必须包含终端的识别号码。视频管理服务器G P R S 网络图 4-3 GPRS 网络监控图GPRS 通信网络具有永远在线的特点，采用 TDMA 方式来传送语音，分组的方式来传送数据。GPRS 采用分组的方式来传送车载单元和车辆监控中心需要交换的信息数据，为了车辆监控系统提供了一种灵活、便捷的通信手段，在一定的程度上减小了数据传输和发布的延迟。4.2 系统体系结构G P S G I S G P R S订单处理系统运输管理系统第二客户自动运输系统车辆在途跟踪 运输 、 配载方案 、 运输路线I n t e r n e t 网络平台软件客户端运输中心图 4-4 系统结构逻辑模型图 4-4 所示为可视化物流运输信息系统对应的系统结构逻辑模型。模型中将各种运输要求简化为订单，运输目的地简化为第二用户，这样就可以将自主运输系统模型与第三方物流配送系统模型统一起来。系统集成了设施定位模型、车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合模型和车辆定位模型等。能够对运输任务进行有效的组合分解，及时反馈运输车辆运行情况，实现对运输的可视化实时跟踪管理。公路运输活动离不开特定的地理环境，地理信息系统提供将地理环境信息可视化的功能，这极大地推动了公路交通运输活动完善其后勤保障能力。同时将地理信息系统中的空间分析功能恰当地应用到公路交通运输活动的各个环节，为实现信息化条件下公路交通运输精确保障提供了重要的定量基础。此系统运用 GIS 网络分析功能，对运输客户及潜在客户进行分析，对运输中心设置地点、规模等进行模拟，建立由若干适当的物流运输中心组成的运输中心网络。每个运输中心负责一定服务范