GIS物流信息化管理平台建设探讨

王 柯



GIS物流信息化管理平台建设探讨

王 柯

湖南城建职业技术学院, 湖南 湘潭 411101

随着国内经济的快速发展，物流行业得到前所未有的快速发展，同时也面临着各种挑战。路径规划和配送中心选址问题成物流行业降低营运成本的重要内容。本文分析了物流行业用户对信息管理平台的需求，对单个配送中心选址问题采取重心法和优化重心算法进行分析以确定不同环境下的最优选址，同时结合GIS技术建立物流信息管理平台，以期望在该物流信息化管理平台下，降低决策时间，提高物流信息管理水平。

物流; 信息化; 平台建设

在国民经济快速发展的背景下，信息技术和电商营运的迅速发展，物流行业在得到了前所有的发展的同时，即面临着机遇也面临着各种挑战。商业供应链中的信息流的借助于科学技术的发展得到快速的发展，同时将物流信息管理行业提升到一个新的高度。GIS以其强大的空间出具处理能力在物流配送系统决策中发挥着重要的作用，协助物流管理行业解决各种复杂的空间问题。根据亚当斯密经济学理论一国的经济繁荣体现在商品交换的频率，如果商品交换的频率越大，说明供给关系都是处于一个很高的高度，社会呈现繁荣的景象。商品交换的频率更多的是体现在物流行业的发达程度上，也就物流运输能力越大，商品在这里转移的速度也是越快的。但是物流行业也是供应链的环节，是市场经济行为，因此也需要考虑经济效益，如何在长远的期间内以最小的成本获得最大的经济效益。目前国内外关于物流配送模式主要是三种：一种是自营配送模式，例如国京东电商；而是第三方物流，这是国内大多数企业选择的物流模式；合作配送模式，这种物流模式是基于共同或者类似需求的企业共同建立的物流系统；其他物流配送模式。国外对于物流配送理论的有那就主要是通过管理运筹学、应用数学、计算机科学理论、组合数学等各种理论研究物流信息管理系统中重要的因数，诸如运输路线的优化、运输中心的选址、车辆信息调节等。GIS技术是一种空间信息分析和处理技术，目前已经成功应用于测绘、制图、资源和环境领域，商业策划和文化教育领域，因此GIS技术是信息产业重要组成部分，同样GIS也在物流行业中发挥其特殊的优势。运输中心节点、物流中转中心节点、客户需求节点、运输路线共同构成物流网络，合理确定配送中心的地址和个数满足客户的实际需求、提高经济效益都可以在GIS技术的辅助下完成。同时GIS能够对物流运输路径进行合理的规划，降低运输时间和成本。GIS还能够对客户地理信息进行定位和确定。结合GIS技术，物流企业可以建立相关的计算机模型，模拟实际配送情况。因此GIS能够在物流信息化管理平台中发挥重要的作用[1]。

1 配送中心选址及其路径优化选择

物流中心选址在物流信息化管理中占据重要的地位，是物流信息管理中战略性的研究课题。其内容主要是包括确定所要分配设施的数量、所在的具体位置、及其具体分配方案的等。其中设施主要是物流系统节点中重要的内容，具体包括供应商、仓库、配送中心等。物流中心选址和整个物流系统及其层次的结构两者之间相互影响各自的决策。物流信息管理中设施数量和库存、库存成本都是相应的增大。因此合理的选择设施的数量，确定设施的规模对于降低成本是具有研究价值的[2]。

1.1 物流中心选址规划

单个配送中心选址仅是选取单一区域作为配送中心，模型是根据坐标与费用函数求出配送中心到需求点之间费用最小值。重心发是一种单一设施静态选址方法，用以追求配送成本最小值，该模型下运输成本是唯一的影响因数。其具体内容是要考虑配送中心、需求点的位置、及其完成配送任务需要的费用，进而寻找到费用最低的最优的地址作为配送中心。其计算思路是假设生产地和需求地是一系列的点，各自有不同数量的货物需要根据一定的费率进行运输。最优配送中心的确定条件就是运输量、费率、距离三者乘积最小值的距离点就是需要求的配送中心距离点。见下公式1。

上述公式1和2中，，，分别对应是总运输成本，运输量、到改点的运输费率。是从计算配送中心到计算点的距离。将上述公式2带入公式1中，即可求的最小0、0，再结合以下公式：

根据公式3、4可以计算求的配送中心的位置，其具体坐标为下公式5：

式中是待定单配送中心坐标，X1和Y1是生产点和需求点坐标。做法是将方格放在公路地图上以确定距离，利用上述重心法确定精确位置（图1）。

1.2 基于GIS技术应用的选址规划改进

传统重心算法针对选址问题相对比较简单，但是实际情况是复杂的，往往存在很大的误差。因此采用GIS技术对以上算法进行优化。

对空间数据进行预处理。采用GIS技术进行配送中心选址，需要先将计划区域内的地理空间实体数据化，且这些实体数据化还必须符合GIS的格式要求，因此输入的数据必须遵循一定格式。单纯的选址问题，则遵循的格式相对比较简单，所需要的数据参数有生产点和需求地及其相关道路的地位数据及其拓扑数据。在有电子地图的情况下，这些数据就可以不用书写[3]。

最短路径算法。以狄克斯特拉算法为基础寻找出最短路径。狄克斯特拉算法算法内部有两种标号，一种是临时的，一种是永久的。本系统把道路节点的属性定义为临时性的T标号点和最终选定的P标号点，以起点为第一个P标记点，再则根据最短路径的原则逐步选出T标号点中的P标号点，按照P标号点扩展T标点集，当目标点被标为P标号点之后，起点到终点的序号路径就是所要计算的最短路径。

利用GIS技术选取配送中心的算法内容。具体如下：

a) 将空间信息数据化得到所要选择区域内生产地和需求地及其道路构成网络结构数据信息。

c) 在不考虑参数D的情况下，利用上述重心法确定选址点：见下文公式6。

g) 利用上述公式1计算最优选址中心对应的总成本。

下图是利用GIS技术实现的配送中心选址的精确位置，见图2。

图 2 基于GIS技术选址算法下得到的选址配送中心图

2 基于GIS的物流配送系统平台建设

物流信息化系统是整个物流系统中技术最强、统筹能力最高的系统，单纯依靠人力已经无法完成这一项工作，因此需要结合科学技术建立相应的物流配送系统平台，以期提高工作效率。

2.1 系统需求分析

用户分析。物流信息管理平台的内容包括决策平台和信息化平台。物流配送企业是决策模块的用户，信息平台的功能是收集信息数据、数据处理、搜索等。

功能需求分析。用户对该系统的功能需求为：系统界面，完成对具体方案的设定、保证信息的安全；信息管理，完成对信息的采集、查询、管理、输入输出，进而实现对配送中心地址的优化；决策支持，利用GIS技术，结合地理环境条件、运输交通条件、各种其他成本等因数，与模型算法结合实现对物流运输路线的决策；地图管理，包括GIS基本管理功能和可视化显示功能[4]。

2.2 系统整体设计

基于GIS技术的系统整合。在分析用户需求的基础之上，在物流信息管理平台系统中引入ArcGIS技术。具体内容如下：对物流配送物流数据及其空间环境数据进行预先处理，将GIS硬件加入到物流信息平台管理系统中，完成数据显示、数据规划、数据匹配等科学规划；根据物流订单的数据，结合空间数据将GIS中的空间分析功能与DSS模型库的模型进行有机结合，实现对最优路径的选择；扩展该平台系统管理功能引入WEBGIS技术，实现对物流配送的优化。采用ARCGIS9.2软件，完成GIS技术与物流配送系统的整合。通过WEBGIS技术，实现VB和网络技术的集成。系统以ARCMS作为系统的二次开发平台，采用三层C/S体系结构。具体系统逻辑结构见图3。

图 3 系统整体逻辑结构图

整体体系结构和框架设计。该物流信息化管理平台系统采用三层J2EE结构，具体是表现层、业务层、数据层。表现层是基于JSP技术实现的，用以检验用户数据、决策模块额处理，实现了对数据表的操作，及其与对象之间的交互功能。系统整体框架是实在分析各个模块功能的基础之上，结合系统体系结构实现的。框架的组织方式是分层的，用以提取用户的数据。用户可以根据实际需求进行各种相关的操作，包括删除、增加、扩展等。

3 关键技术和功能实现

配送电子地图实现。GIS技术以电子地图数据为基础进行决策，实现配送中心的选址、车辆优化的具体数据。电子地图可提供客户的地理位置和物流供应点坐标。故物流配送电子地图需要对普通的电子地图进行改进，添加道路层和配送点图层。GIS技术中，信息的组织联系通过表格的形式，结合图层与表的联系，进而将相同或者类似的数据整合在一张图上，该图分为面图层、线图层、点层。具体见下表1。

表 1 图层设计具体内容

决策模型的实现。该系统以开放平台ARCGIS为基础，结合镶嵌式的AO开发方式。同时引入组件，完成文件库和数据库之间的联合模式对系统数据进行组织和储存。要完成数据和模型的结婚工作，首要工作是对模型的组件的对接口进行有效的定义。数据输入、数据处理、数据输出三个部分内容构成数据模型的框架。输入部分对各种参数与数据的具体输入方式进行定义，输出内容部分对系统输出数据的形式和格式进行定义，处理部分是对系统计算规则和逻辑进行定义。系统涉及到所有数据都是统一规范定义好的格式存放在数据库中，同时以标准的形式为模型算法提供接口，具体内容根据子程序完成。数据接口的作用是实现了数据和模型之间的连接与通讯，模型对数据库的访问就是调用数据接口实现的。接口分为连接接口和运行接口。连接接口具体方法是创建一个类数据接口并将此作为ARCMS对信息系统的接口，实现对接口的定义。在进行方法定义时，为实现接口的连接，应编写实现的具体代码源。运行接口，系统中每个操作都是通过不同的接口实现的，应用程序正是根据这些接口的不同属性完成用户的每一步操作。以接口逻辑属性一致为前提，可以在应用系统中安装不同的插件，满足用户具体的特殊要求[5]。

3 结论

物流信息化管理系统平台建设是一项综合性比较强的信息工程，在建设过程中不仅需要考虑计算技术更重要的结合物流信息管理理论同时结合GIS技术，将不同的学科融合在一起。经过物流系统平台的建设，能够实现企业基于GIS技术对物流信息工作的管理，对实现物流企业进行现代化管理利用GIS等现代化技术降低管理成本和技术成本实现高效管理物流信息做贡献。

[1] 卢战伟,霍亮,钱曾波.GIS与城市物流配送集成技术的研究[J].交通科技,2003,20(9):84-85

[2] 张建勋,韩宝明.一种改进的区域物流配送中心选址方法[J].物流科技,2007,20(9):45-47

[3] 宋智华,蒋惠园.基于主成分分析法的物流配送中心选址决策[J].物流科技,2008(9):67-69

[4] 徐虹,刘志强,罗杰.基于GIS的物流配送系统设计[J].计算机应用研究,2003,5(4):103-105

[5] 张席洲,龚奇才.基于GIS的物流中心选址[J].物流技术,2005,2(3):203-205

Discussion on the Construction of GIS Logistics Information Management Platform

WANG Ke

411101,

With the rapid development of the domestic economy, the logistics industry has been developing rapidly and facing various challenges as well. The problem of path planning and distribution center location is an important research content in the logistics industry to reduce the cost too high operating capacity. This paper analyzed the logistics industry needs of users for information management platform so as to determine the optimal location under different environmental conditions with the gravity method and optimal gravity method, at the same time, combining with the establishment of logistics information management platform based on GIS technology, it would expect to reduce decision time and improve the level of logistics information management on the logistics information management platform.

Logistics; informatization; platform construction

U652.1+2;TN948.61

A

1000-2324(2018)03-0500-04

2017-02-20

2017-04-11

王柯(1966-),男,本科,副教授,主要研究方向为计算机应用技术. E-mail:wk001@163.com