GIS／GPS技术在物流信息系统设计中的应用

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网络与信息化 物流技术2013年第32卷第1期(总第280期)
doi：lO．3969~．issn．1005-152X．2013．01．077
GIS／GPS技术在物流信息系统设计中的应用
王燕
(浙江警官职业学院，浙江杭州310018)
【摘要】首先介绍了物流信息系统的主要功能模块，即管理中心模块、车辆调动模块、商务网站模块以及政府金融机构接口
模块等，接着分析了GIS／GPS技术在物流信息系统中的主要应用及其功能，并基于GIS／GPS技术进行了物流企业信息系统的总
体架构设计，同时采用了Dijkstra单源最短路径算法，重点进行了车辆运输路径最短规划的程序设计，最后就GIS／GPS物流信息
系统的实际应用进行了实证分析．并对功能的实现进行了展望。
【关键词]GIS／GPS；物流信息系统；设计与应用
『中图分类号1F253．9 f文献标识码1A 『文章编号11005—152X(2013)01—0246—03
Application of GIS／GPS Technologies in Design of Logistics Information System
W angYah
(ZhejiangPoliceOficers’VocationalCollege，Hangzhou310018．China)
Abstract：Inthispaperwefirstintroducedthemainfunctionalmodulesofthelogisticsinformation system，includingthemanagementcenter
module，vehicledispatchingmodule，businesswebsitemodulean dgovernment&financialinstitutiondockingmodule，etc．，thenanalyzedthemain
application ofthe GIS／GPS techn0lo es in the l0 stics information system and theirfunctions，designed the overall architecture ofthe logistics enterprise
information system based on the technologies and at the same time employed the Dijkstra single-source shortest path algorithm to program
the shortestrouteforthetransportationvehicles．Attheend，wecarried outan empiricalanalysisofthepracticalapplicationoftheGIS／GPS—based
logisticsinformation systemandenvisionedtherealizationofitsfunctions．
Keywords：GIS／GPS；logistics information system；design and application
1 引言
现代信息技术的发展及其在物流业务解决方案中的成功
推广和应用，极大地促进了物流产业的发展，改变了物流作业
的基本业务流程、面貌和业务衔接机制，其中以GIS／GPS为代
表的地理信息和定位技术在物流配送和运输车辆路径规划以
及在途货物的实时监控运营等方面发挥了重要作用，成为了
现代电子商务物流解决方案的主要技术手段和载体。基于此，
本文主要研究和分析了GIS／GPS在物流配送环节车辆最短路
径优化信息系统中的应用。
GIS／GPS地理信息和全球定位技术在物流配送和货物运
输中的应用极大地推动了电子商务物流的发展，从根本上改
变了传统物流配送的运作模式，实现了物流配送的全程可视
化、路径最优规划和物流配送成本效益的均衡。GIS／GPS通过
对物流配送中心、配送节点、车辆运输能力以及交通路线等地
理位置信息的采集、整理、加工和处理，充分发挥其强大的空
间地理信息数据综合处理能力和快捷实时的网络分析传输能
力，实现了对配送货物的自动化选择、运输路线的实时动态优
化，以物流信息获取、指令送达和信息共享为手段塑造了物流
配送的全程实时和智能化。
2 物流信息系统的主要功能模块
一个完整的物流信息系统平台的基本架构和组成模块主
要分为以下几个主要业务模块，即物流管理中心模块、车辆调
度中心模块、电子商务网站和供货节点模块以及政府金融机
构接口模块。
2．1 管理模块
物流管理中心模块实现对整个物流系统的管理、调度和
操作，它是联系物流企业内部和外部业务成员之间的纽带和
对接接口，物流信息平台的大部分日常管理工作都是通过该
模块完成的，其主要功能是从物流电子商务网站接受物流服
务订单信息，然后根据对货物库存和配送节点的货物存量分
析自动生成配送任务，对以运输车辆为代表的主要物流资源
进行调度和综合管理。
【收稿日期12012—07—14
[作者简介】王燕(1976一)，女，江西南昌人，浙江警官职业学院副教授，硕士，研究方向：物联网技术、计算机网络技术、信息安全技术。
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王燕：GIS／GPS技术在物流信息系统设计中的应用 网络与信息化
2．2 车辆调度模块
车辆调度中心模块主要是对负担物流配送和货物运输的
主要载体即交通车辆的货物配载和运输等业务的综合分析和
调度，其基本工作流程是通过电子商务网站平台获取订单信
息、供货节点信息和配送任务信息，然后依据这些信息对所支
配的区域范围内的运输车辆进行调度和安排，同时对在途车
辆和货物进行跟踪、实时监控和动态调整。
2．3 电子商务网站和供货节点模块
电子商务网站和供货节点模块的主要功能是通过与第三
方物流配送中心的合作获得物流配送服务的支持，按照物流
企业的要求使其在最优的合适的供货节点取得货物，并按照
客户的预定时间要求完成正确货物的正确配送工作。
2．4 政府金融机构接口模块
政府金融机构接口模块所提供的主要功能是根据物流企
业业务开展的需要将其业务流指向工商、税务、保险、银行、海
关、港口等机构，使物流企业的物流作业可以通过信息平台的
拓展进行集成化连续作业，从而简化相关物流作业的流程和
提高工作效率。物流信息系统的主要功能模块及其信息流如
图1所示。
披 恫水
管 、 订单处理 ’ 在途货物 商
理 务
由 配送指令 GIS 服务咨询 网
心 站
GPS 供应信息
配送信息 物
奎 ’ 实时调度 流 供
辆 信 在途货物 货
调 路径规划 点
度 息
调度信息 亚 支付信息
台
车。 实时监控 行业信息 公
共
辆 货物信息 法律政策 机
构
图1 基于GIS／GPS的物流信息系统组成模块
3 物流信息系统中GPS／GIS的应用及系统
总体架构分析
3．1 GPS／GIS在系统中的应用功能
一个实用级别的物流信息系统平台其首要的基本功能包
括物流信息的获取、信息存储、查询、管理、信息传输、信息发
布以及信息安全等，这些功能是保证物流业务相关成员之间
通过该信息平台实现高效快捷通畅合作的基础。根据现代物
流技术和综合集成化解决方案的需要，GIS／GPS在物流信息系
统中的应用主要体现在地理信息数据处理和智能可视化中。
一般来说，GIS／GPS可以对相关图层、物流地理对象等进
行智能化处理和分析，同时还可以将物流系统中各功能模块
处理计算分析的结果以实时可视化的形式图文并茂地提供给
物流客户，同时也为物流企业的业务决策管理者提供了决策
辅助支持和分析的功能，这对于物流企业的客户导向战略有
着重要的支撑，当客户指向某一地理位置时，系统能够向客户
说明该位置的基本物流信息；GIS／GPS可以有效的对运输车辆
进行实时监督和控制，对于车辆的状态和位置信息可以实时
地输入到信息系统，以帮助物流决策者制定最优解决方案，在
数据库存储中车辆的位置状态信息一般存在系统临时表中，
需要时可以对车辆的行走路径进行回放操作；GIS／GPS结合其
它物流技术可以实现全过程实时的在途货物跟踪，电子商务
网站订单信息、车辆调度信息和供货节点信息等可以采用
GPS终端设备对在途货物信息进行侦测，并将数据存储在临
时表中以在相关请求到达时提供查询服务。
3．2 GIS—GPS物流系统框架设计
根据上述论证分析以及对物流企业信息系统功能需求和
GIS／GPS技术的特征分析，基于GIS／GPS的物流信息系统应该
能够满足物流企业的基本业务功能性需求，同时还应该为未
来的各种业务需求和新兴物流技术留有充分的拓展接口以进
行功能扩展，特别是对系统的物流信息数据采集接口的设计，
既要方便数据的采集维护和数据格式统一，又要避免各个数
据的冗余和重复。图2给出了基于GIS／GPS的物流信息系统
总体设计架构框图。
图2 基于GIS／GPS的物流信息系统的总体设计架构框图
4 基于Dijkstra算法的最优运输路径程序化
分析
在物流信息系统的设计配送问题的处理中，不可避免地要
处理货物配送运输的最优路径问题，这也是基于GIS／GPS信
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网络与信息化 物流技术2013年第32卷第1期(总第280期)
息系统设计的一个重要问题，只有构建出最优路径模型，
GIS／GPS终端获取的地理位置信息才能够最迅速快捷地用到
物流配送方案的制定和优化中。在运输路径优化中最著名的
是Dijkstra算法，该算法的具体运算流程如图3所示。该算法
中每个节点都有一对坐标(fj，PJ)，fj是从起点t到点j的最短路
径的长度度量值，PJ是从t到j的最短路径中j点前的一点。
基于Dijkstra算法的最优路径程序化设计分析如下：
(1)初始化
Fork=l ton
Fetch poi i from路径节点集合
b=路径节点集合．点坐标
ifb=m then
insert into调整后路径集表values(",m，b，0，m)
else
insertinto调整后路径集表values(",m，b，10000000，m)
(2)检测验证
检测并验证从所有已标记的节点k到其相邻的未标记的
节点i的距离，使得：
fj=min[fi，fk+q ]
fetchpoi(j)from最短路径节点集临时表
sdzb=最短路径节点集临时表起点坐标
zdzb=最短路径节点集临时表终点坐标
xd=最短路径分析临时表最后一条记录值
ifsdzb=m then
forj=lton
fetch poi(j)from调整后路径集表
zd=调整后路径集表．终点
zdjl=调整后路径集表．最短距离
syd=调整后路径集表．上一点
ifzd=sdzb then k=min(xd，zdj1)end if
ifk=xd then syd=zdzb end if
next
select from调整后路径集表
where终点=zdzb
update调整后路径集表set最短距离=m，上一点=syd
elseifzdzb=m then
forj=lton
fetch poi(j)from调整后路径集表
zuid=调整后路径集表．终点
zdjl=调整后路径集表最短距离
syd=调整后路径集表．上一点
ifzuid=zdzb then k=min(xd，zdj1)end if
ifk=xd then syd=zdzb end if
next ‘
select from调整后路径集表
where终点=zdzb
update调整后路径集表set最短距离=k，上一点=syd end
- 248-
it
next
(3)选取下一个点并找到j点的前一点
select from调整后路径集表where yx Y into调整后路径
集新表orderbyid
fetch first from调整后路径集新表
m=调整后路径集新表．终点
d=调整后路径集新表．最短距离
select from调整后路径集表where终点=zdzb
update调整后路径集表set最短距离=k，上一点=syd
(41标记点J
如果对所有点已经完成逐次标记，则算法推出循环遍历，
否则令 i，转到步骤(2)重新进行。
Ifjm then m是终点
Select from调整后路径集表where终点=m
Update调整后路径集表set已选=’
Select from调整后路径集表where已选 Y into调整后
路径集新表order by id
Fetch first from调整后路径集新表
k=调整后路径集新表．终点d=调整后路径集新表．最短距
离
ifm=kk then exit sub
endif
图3 Dijkstra最短路径算法
5 GIS—GPS物流信息系统的实证应用
5．1 发货最短路径分析
当位于图4某处的货物需求地通知物流企业进行货物配
送后，物流企业需要借助物流信息系统进行货物配送路径的
查询。当物流企业相关工作人员输入相关地理位置信息和其
他约束条件之后，运行本系统就会自动根据Dijks~a算法给出
符合相关约束条件的最短路径。这对于物流(下转第266页)
军事物流 物流技术2013年第32卷第l期(总第280期)
Travel—Time Reliability by the Use of Trip Booking
intelligenttransportation sytems，2004，(5)．
【l5】黄林，王阳军，卢红锋．配送服务时间可靠性研究[J】_物流科技，2008，(6)．
【16]何胜学，范炳全．基于路径可靠性的区域运输网络模型及算法【J]．物
流技术，2008，27(8)：80—82．
[17】郭淑霞，于雷，陈旭梅，陈琨．路网可靠性评价指标研究综述[J】_城
市交通，2008，6(5)：64—68．
[18】邹志云，宋新生，宋程．城市道路网络可靠性影响因素研究【J】．物流
技术，2009，28(2)：1-2．
[19】陈艳艳，刘小明，梁颖．可靠度在交通系统规划与管理中的应用【M】．
北京：人民交通出版社，2006．
[20]Chen A，Yang H，Tang W H．A capacity related reliability for
transportation networks【JI．Journal ofAdvanced Transportation，1999，33
(2)：183-200．
[21]张焱，基于可靠性的生鲜农产品物流网络优化[D]．成都：西南交通
大学，2009．
[22]Chun guang Yi，Song dang Ju．Service on Reliability Analysis Logistics
Network．Service Operations and Logistics，and Informaties【I1．IEEE
International Conference，2006，(6)．
[23]余小川，季建华．物流系统的可靠度及其优化研究【JJ．管理工程学
报，2007，(1)．
[24]宋晓梅，于雷．基于达到间隔可靠性的公交运输系统可靠性研究Ⅲ．
物流技术，2009，28(6)：96—97．
[251孙丽君，基于畅通可靠性分析的城市物流配送网络优化研究[D】．长
沙：长沙理工大学，2010．
[26]Lin Wang，Qiong Wang．Regional Logistics Network Reliability Evaluation
andOptimization[J]．IEEE，2011．
[271郭永基．电力系统可靠性分析[M]．北京：清华大学出版社，2003
[281~1]朝红，王锡凡．蒙特卡洛法在评估电力系统可靠性中的应用【 电
力系统自动化，1997，21(6)：68—75．
【291任震，谌军，黄雯莹，等．大型电力系统可靠性评估的模型及算法【J1．
电力系统自动化，1999，23(5)：25—28．
[30]Marlin U．Thomas．Supply Chain Reliability for Contingency Operations[A]．
PR0CEEDINGS 0fAnnua1 Reliability and Maintainability Symposium[C]．
2oo1．
【31]赵吉敏，王丰，王金梅．军事供应链可靠性管理研究综述【JJ_物流技
术，2008，27(7)：125—129．
[32]穆东，杜志平．供应链固有可靠性和运作可靠性研究[J1．物流技术，
2004，(12)．
【33]李保华，杨云，杨潮兴，军事供应链结构可靠性研究【JJ_物流科技，
2008，(5)．
[341赵吉敏．军事供应链可靠性管理研究[D]．重庆：后勤工程学院，2009．
【35愉成，黄金元，杜晓明，杨剑．战时装备供应链可靠性评估研究[J】．物
流科技，2009，(7)．
f36]Chaug-Ing Hsu，Hui-Chieh Li．Reliability evaluation and adjustment of
supply chain network design with demand fluctuations[J]．Int．J．Production
Economics，201 1．
[37]Dalziell E P，Nicholson A J．Risk an Impact of Natural Hazards on a Road
Network [J1．ASCE Journal of Transportation Engineering，2001，127(2)，
159-166
(上接第248页)企业繁忙、快捷的物流工作节奏来说，可以最
大程度发挥运输车辆的最大运输能力和效率。
图4 最短路径分析
5．2 配送车辆跟踪
通过GIS／GPS物流信息系统物流企业信息系统，管理员可
以对配送车辆进行实时跟踪和获取相关位置信息，然后依据
这种连续信息形成关系数据库以在商务网站平台进行发布，
可以为物流业务相关主体提供关于在途货物位置和运输车辆
的实时在线信息。这对于物流配送方案和车辆运输能力的最
佳调整和组合有着重要的决策支持作用。
6 总结
-266_
在电子商务物流配送和信息化物流不断强化和普及的情
况下，GIS／GPS等先进地理信息技术在物流配送和物流信息化
解决方案中的应用，成为众多物流企业关注和研究的主要领
域。本文研究和探讨了GPS／GIS工程知识技术在物流信息系
统中的应用，在研究了其总体框架设计的同时，重点分析了车
辆运输最短路径规划的程序设计问题，物流信息系统的应用
可以为物流用户提供实时互动的物流业务操作环境，物流企
业借助GIS／GPS可以实现整个物流系统运行的实时监控、可
视化和智能化，本文所提出的GIS在物流配送中的可视化映
射能够为GIS知识库准备有益的技术探索和支持。
【参考文献】
【1]胡国超，熊远远，杨武年．基于GIS的物流管理信息系统的设计与实
现一以广州市MG物流管理信息系统为例阴．测绘科学，2011，(2)．
【2]段国定．基于GIS的物流管理系统的设计与研究叨．电脑知识与技
术，2010，(171．
[3]厚崇安．GIS的物流信息系统的功能与应用【J】．装备制造．2010，(08)．
f4]郭雄波，刘根生．基于GIS的物流配送算法设计[J1．中国物流与采购．
2009，(10)．
[5】冯靖．基于GIS的物流信息系统的分析与设计[J]．中国科技信息．
2009，(8)．
[6]岳维好，施昆，黄艳华．基于GIS的物流配送系统的设计与实现们．云
南地理环境研究，2010，(3)．
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2014-9-30 07:38 上传

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