重庆烟草GIS系统的应用与思考

1、重庆烟草GIS系统的应用与思考烟草在线专稿 作者:唐岿然 更新日期:2009年6月11日【字号：大 中 小 | 颜色：浅 深 红| 打印】烟草在线专稿1前言物流配送线路规划与设置的核心是车辆线路问题，车辆运输调度问题是最早由Dantzig和Ramser于1959年首次提出的，由于这一问题涉及多学科，一直是运筹学与组合优化领域的研究热点。在当前物流行业发展迅猛的环境中，车辆调度问题是电子商务的组成部分，是物流集约化发展、构建综合物流系统、建立现代调度指挥系统的重要基础。卷烟商业企业的物流配送，有着其它行业的物流配送不可比拟的优势对客户的送货周期有较大的掌控力度，有比较大的自由度将某一固定区域、固

2、定对象的收货点进行规划，组织适当的行车路径，使车辆有序地经过这些收货点，从而达到我们的目的（如设备最少、行程最短、时间最快、费用最小等）。随着卫星定位，地理信息技术的发展完善，3G（GIS/GPS/GPRS）技术来在物流配送线路规划中已得到充分利用，从而提高物流经济效益，同时在运用过程中收集各类数据，为成本效率的综合分析提供重要的基础数据。2经验式线路优化的弊端重庆市烟草公司物流分公司自2006年6月成立以来，即开始致力于线路规划、优化工作，线路优化工作成绩斐然，在直接配送的范围内，一年半的时间里，从起初的使用的67台送货车下降至54台，同时配送量同期还上升了96170万件，相当于4台车满载年

3、配送量。但在这些成绩之后，能够明显发现通过人工判断来进行线路优化，存在着较多的弊端。2.1经验判断效能有限人工的线路规划、线路设计首先是依赖于现有的营销系统的架构进行的设置，系统中对物流及配送线路提供的支持非常简单，线路中的客户是固定的，排序是一种经验式、个人能力式的设计线路设置是否科学合理，完全取决于线路规划人员的经验和对客户位置、销量和道路交通的熟悉程度。由于交通条件的复杂多变，面对数量众多的客户，即使最优秀的线路规划人员，也没有和计算机一样的准确记忆力和运算能力，因此无法调整设计出完全科学合理的送货线路。2.2客户销量变化导致车辆装载变化由于线路固定，每一辆送货车面对同样的客户，而客户每

4、次的需求是不一样的，这种情况就导致了这样一种局面，当客户需求小于装载量，车辆利用率明显偏低，当客户需求大于装载量时，车辆必须分两次才能完成任务，而第二次的装载率更低。这种装载率表现出来的不平衡，是一种常态，导致车辆利用率不足，更多的影响是：工作量不平衡，会导致同工种员工之间的心理不平衡，不利于对员工的绩效考核，企业效益的综合计算。2.3优化工作周期太长依靠人工完成的线路规划工作，往往要经过五个步骤，第一是先对路线、客户、配送量做到心中有数的前提下确定调整思路；第二是从现有的营销系统中提取收集数据，征求该区域有经验驾驶员的意见，对客户的送货线路进行分离或合并，得到一个比较接近目标的线路规划方案；

5、第三是和营销部门的沟通，要在物流成本降低的同时兼顾各个客户、营销部门之间的利益平衡；第四，形成最终方案，然后人工在营销系统中手工调整客户的线路和顺序，操作极为繁复；第五，新的线路运行之后一个月内，还要根据驾驶人员的意见对线路走向、客户顺序进行修正。这样一个过程下来，少则两个月，多则半年，耗费了较大的人力和时间。3基于3G技术的重庆烟草地理信息资源系统3.1关于3G概念本文所言3G，并非国际电信联盟对通讯行业3rdGeneration的缩写，是指用于智能交通运用的GPS/GPRS/GIS技术。其中GPS（GlobalPositioningSystem）是全球定位系统的英文简称，由24颗人造卫星和

6、地面站组成的全球定位系统，由美国军方从1973年开始设计、试验，1993年底建成使用，包括三大部分：空间部分（GPS卫星）、地面控制部分（地面监控系统）、用户设备部分（GPS信号接收机）。GIS（GeographicInformationSystem）是地理信息系统的英文简称。是将各种地理信息，如地形、河流、建筑、道路、位置、方向等，以一定格式和分类编码输入、处理、存储、输出，以满足应用需要的人机交互信息系统。GPRS（GeneralPacketRadioService）是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，是利用现有的无线语音网来进行数据传输的一种技术。将这三种技术的整合运用，则搭建了重庆

7、烟草地理信息技术的基础技术平台。3.23G技术在卷烟物流配送中的运用卷烟配送的原则是由一个出发点到达多个分散的客户点的多点路径，出发点一般定义为配送中心所在地，也可以定义为某些特殊的位置，例如某高速公路的出口；多点则指所有客户的经营地址，这些信息点在系统实施优化之前需要进行采集，采集到经纬度信息构成了整个系统的基础数据。计算法则中，系统替代人力要解决的主要问题是：全面判断规划、确保车辆满载、线路自动优化、车辆自动调度。重庆烟草系统全市共有10万多零售商需要送货到户，第一批纳入GIS的主城8区客户也有2万多人，对这些信息点的一并计算，是个海量的计算过程，是当前硬件所不能满足的。因此，GIS运算的

8、前提，仍然是将配送区域进行划分，根据主城的地理环境划分为4个区域，每个区域五个工作日，每日一个区域内纳入GIS运算的客户基本在10001500个之间。这1000多个信息点的确定，一方面仍然需要线路规划人员的经验判断，与以前不同的是，面对可视化的地图界面，系统提供了客户的地理位置、道路信息、近三个月的平均配送量等信息，结合以前的经验，使得第一步的划分较之从前，快捷、准确、预见性更高。配送区域确定之后，系统就会根据客户的经纬度信息、道路信息和客户之间的距离进行运算，得到一个排列序号，从而排列成了一条送货线。计算中要充分考虑到单行、双行、环线等诸多因素，在周期性线路优化完成之后，只是一个理论的线路，

9、必须还需要人工的确认，例如天桥、隧道、小区、农贸市场等信息，是系统无法知晓的，人工得加以干涉，将某一区域的送货目的点进行定义。这样就会得到一条比较合理的送货线。周期性线路优化的计算量比较大，尤其是第一次处理数据时，需要比较长的周期，因而周期性的优化是不必每日进行的计算，可以交给系统在非工作日自动完成。事实上，前面所言的配送区域划分和周期性线路优化是后台的支撑，实际的工作流程需要在每日的工作中完成。重庆烟草物流的整体流程中，采取的是滚动作业法，简单地说，就是将每天的客户分为7个域，并划分标准的时段，分别在电话订货、卷烟分拣、物流配送三个作业环节中滚动运行。当第一个域的订货完成后，订单立即进入分拣

10、环节，作为配送线路的形成，必须在分拣之前完成，这个优化的环节在整体流程中分配到的时间不能超过10分钟，否则会阻碍整个物流流程的顺利进行。因此，GIS规划的配送线路，运算的时间要求是第一要务。每日线路优化包括着具体业务的的几个环节：一是分车。根据本次零售商订单的卷烟数量，将一条整体的送货线路进行分段，分段的依据就是车辆的装载量，保证除了最后一辆车，其余的车辆完全满载。二是车辆调度。日常情况下，可以用系统默认的车辆排序，也可加以人工干预，由车辆调度人员安排，这对于峰值期间的配送任务合理调度分配意义尤其重要，当以后纳入GIS的配送区域不断扩大，这种调度的意义就超越了简单的任务分配，达到一个对全局配送

11、资源的综合利用的境界。第三才是每日线路优化。对每一辆车内的配送线路进行优化，计算出最合理的线路。由于单车涉及的计算量已经比较小，可以实时运算，在非常短的时间内完成，不必作预先处理。计算完毕，分车的数据就可以交给卷烟分拣部门按序分拣，同时通过GPRS将配送任务发送至各车的车载终端。一般意义上的终端，都是基于GPS导航终端的使用，目的仅仅是导航。如果将GPRS结合进来，则可以将配送工作的整个流程纳入到系统的监控管理之内，例如从出库交接开始，就由配送人员在车载终端上进行确认，一直待续出库、到达每个零售商的确认、银行存款、回库驻车等一系列流程。车载终端通过GPRS将每个流程发送回服务器，管理人员就可以

12、实时监控每一辆送货车的工作进度，更为重要的是，这些记录点是对配送工作效率统计、成本分析的最底层数据基础。实施GIS，同时部署GPS的监控，是一般系统的普通做法，功能性能差别不多，对于安全监控，本文不再赘述。烟草商业的信息系统中，一般是将成本这一部分功能交给财务系统来完成，而财务的核算是从费用项目、预算执行来考虑的，缺乏对业务环节的分析和支持。具体到配送业务，人力成本是比较固定的，其它主要两部分是车辆费用和配送费用。两种费用都是以车辆为载体运行的，系统以车辆和人为基本单元，整个配送过程中的车辆里程、油耗、路桥费、装卸费用等各项。结合配送量及服务客户数等进行数据统计分析，可以得到一个单条卷烟在配送

13、过程中各个构成环节中所产生的费用。通过分析对比，可以发现问题所在，持续优化。同时，车载GPS终端传回的各个记录点，记录了整个送货的流程中每一个点，这些数据，反映出每一辆送货车运行效率，这为管理方式、考核制度的建立提供了重要参考。4重庆烟草GIS系统应用的意义4.1卷烟物流迈向现代化的必由之路烟草行业的现代流通，实际上也就是一个电子商务的过程，物流在电子商务环境中扮演着重要的角色，但近年物流信息化的发展，更多的注意力在于WMS（仓储管理系统）和分拣机具设备，对配送环节的关注非常简单。卷烟物流配送中心提供进货、理货、库存管理、运输配送及代收货款等服务，在最短时间内完成后端实体运送的相关服务，并提供

14、对零售商售后退换货的运输服务，有必要在配送环节建立一套整合性的信息交流处理系统。重庆的GIS，接受前端各种资料信息，按信息种类分配传送至后端系统，系统完成线路优化、记录配送流程中，对配送过程的卷烟动态跟踪，是烟草商业企业电子商务的完善和延伸；同时，系统整合了零售商的地理信息，建立的一个综合的资源平台，可以为将来的销售、客户服务、专卖管理提供基础资源，有非常大的开放性和发展前景。物流在规模上的集成，更容易发挥集成的效能，但集成是有度的，受到实物、场地、交通条件和综合成本的限制，特别是烟草行业，又受国企投资管理的制约，因此，单纯配送中心的集成合并，不如信息系统的集成。目前重庆物流架构的“一库四点”

15、在统一的营销平台V3上应用得非常自如，GIS目前已经在主城8区推广使用，直接调度的是54台送货车。随着系统的不断推广，今后全市的配送工作将运行在这一系统之下，可以将全市的配送任务对250多辆配送车进行分配，在全市送货线路整合在基础上运行，完全可以实现统一平台下的配送任务统一分配、配送资源统一调度、运行状态统一监控，从而跨越区域空间和配送中心规模的限制，从运行上实现统一和集成。4.2轻松实现跨区域配送跨区域配送是卷烟配送中的一个难题，受到现有管理体系和营销区域的制约，抛开这些限制。从技术上而言，也受到对道路交通、零售商地址熟悉程度的影响，一个线路规划人员，尤其是大集中模式运行下的线路规划，不可能

16、熟悉到很大范围内的所有道路和每一个客户。但在GIS的支持下，这种跨区的送货线路划分更为轻松容易，车辆调度更为轻松。4.3效益和效率的体现从目前重庆GIS实施的范围来看，优化后的线路和装载方式，使得第一条线路仅有一辆车不能做到满载，整体装载率可以确保在95%100%之间，从根本上解决了装载率的问题。2009年前2月后，重庆主城8区原有54台车已精简3辆安排了其它任务。尤其值得一提的是在2月份的物流峰值期间，在GIS系统的管理和调度之下，系统通过GPRS将配送任务单和送货线路客户信息发送到送货车的车载终端，每个送货组在当日就能清楚次日的工作量及工作区域，提早对自己的工作时间作出安排。GPS导航，也

17、能使不熟悉线路的配送人员准确将卷烟送达。优化的线路和调度方式使车辆装载率提高了35%，与未启用GIS的配送区域相比，送货趟次降低了67%，避免了不满载出行的现象，极大程度提高了工作效率。这个实例仅是GIS应用的直接功效，真正意义的GIS物流，致力于在卷烟物流体的配送系中梳理、整合，建立一个统一、开放、竞争、有序、安全的物流配送体系，初步实现区域流通产业现代化和物流服务现代化。在社会效益上，既可以优化烟草行业的营销体系，又可以降低交易成本，优化经济增长模式，还能激活路、车、场（仓）所在区域的经济体内的扩散作用。5对GIS系统应用的思考从来没有一个完美的信息系统，重庆烟草的GIS运用以来，仍然发现

18、了一些值得思考的矛盾。5.1道路信息的有限性和实际情况变化性的矛盾从技术层面来说，保证某个区域的道路完整是没有问题的，但在道路属性上，系统功能就会出现欠缺，主要体现在两个方面：一是时效性上就会出现时间差，目前重庆正处于一个大规模的城市建设期，道路变化频繁，新增道路较多，交通管制随时出现，GIS本身的地图无法迅速跟上实际道路的变化，测绘、版权等相关法律条款的制约进一步延迟的地图更新。第二，重庆的山城地貌比较特殊，立交桥、隧道随处可见，GIS的信息处理是二维的，同一经纬度的送货地址，一旦出现在不同的海拔高度，系统就无法从地理信息上判断其道路属性。因此，系统优化的结果在局部和某些点上，会出现误差。其实，出现误差应该说是可以容许的现象，关键是用如何的态度来对待问题，毕竟解决需要一定周期，而配送工作必须每天开展。5.2系统普遍适应性和不同环境复杂性的矛盾目前重庆烟草GIS的推广是在的主城推开的，作为主城，有道路交通复杂复杂的劣势，但也有零售商位置集中的优势。而对于主城之外的区域，比如农村区域，优劣势也是比较明显的，道路相对简单，走向明显，但零售商较为分散，在保证车辆装载和线路优化之间就会存在矛盾，可能会出现某一走向的道路上所有零售商还不能装满一辆送货车。GIS系统还需要制定更多的