基于GIS的校園物流管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、基于CIS的校園物流管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)字?jǐn)?shù)：3107來源：物流科技 2010年3期 字體：大 中 小 打印當(dāng)頁正文摘 要：以高校為研究對象，立足于國內(nèi)外物流產(chǎn)業(yè)信息化現(xiàn)狀和未來趨勢分析，將數(shù)字校園與物流管理系統(tǒng)相結(jié)合，利用GIS的先進(jìn)性，完成校園物流管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)以Visual Basic 6.0作為系統(tǒng)主控程序的開發(fā)平臺(tái)，在VisualBasic 6.0上添加MO的控件，利用MO的CIS分析功能完成對系統(tǒng)中最佳路徑分析、空間查詢等功能的開發(fā)。以集美大學(xué)為例，完成了系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，簡單介紹數(shù)據(jù)組織及系統(tǒng)的功能，初步實(shí)現(xiàn)了物流信息管理，以及空間定位、地圖查詢、物流配送、最短路

2、徑等功能，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。 關(guān)鍵詞：GIS；數(shù)字校園；校園物流管理信息系統(tǒng)；設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A隨著現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益完善和世界運(yùn)輸業(yè)的自由化，現(xiàn)代物流作為一種先進(jìn)的組織方式和管理技術(shù)，已被認(rèn)為是企業(yè)在降低物資消耗、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率以外重要的“第三利潤源”。今后物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)方向?qū)⑹俏锪鲀?nèi)涵的拓展、過程的延伸、范圍的擴(kuò)大及管理的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化與信息化?，F(xiàn)代物流在我國才剛剛起步，管理信息化程度低，發(fā)展過程中存在許多問題，如：中小物流企業(yè)的信息化程度低、缺乏擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的物流信息系統(tǒng)、提供基礎(chǔ)信息和公共服務(wù)的平臺(tái)發(fā)展緩慢等。為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展及物流產(chǎn)業(yè)信息化

3、的基本要求，利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)與GIS技術(shù)，建立一個(gè)集科學(xué)化、可視化、智能化于一體的物流管理系統(tǒng)，為物流企業(yè)科學(xué)、高效管理物流配送過程，提供方便快捷的管理決策工具。 針對目前尚不成熟的校園物流管理系統(tǒng)，本文以高校為研究對象，將數(shù)字校園與物流管理系統(tǒng)相結(jié)合，立足于國內(nèi)外物流產(chǎn)業(yè)信息化現(xiàn)狀和未來趨勢的分析，參考借鑒國內(nèi)一些典型的物流信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，吸收國外先進(jìn)的物流管理理念，在此基礎(chǔ)上完成基于GIS的校園物流管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以集美大學(xué)為例，構(gòu)建基于GIS的現(xiàn)代倉儲(chǔ)及物流管理信息系統(tǒng)，本文完成了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并初步實(shí)現(xiàn)了物流信息管理，其包括空間定位、地圖查詢、物流配送、最短路徑等功能。將該系統(tǒng)應(yīng)用

4、于校園實(shí)踐中，在一定程度上提高物流企業(yè)的生產(chǎn)效率，從而最大化物流企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。1 國內(nèi)外物流產(chǎn)業(yè)信息化現(xiàn)狀我國傳統(tǒng)的物流業(yè)存在的問題主要有以下幾個(gè)方面： (1)管理體制落后。我國物流社會(huì)化程度低，物流管理體制混亂，物流體系建設(shè)上長期處于一種無序的狀態(tài)。 (2)粗放經(jīng)營。中國物流的基礎(chǔ)設(shè)施和裝備已初具規(guī)模，但內(nèi)在質(zhì)量差，運(yùn)作效益低。(3)第三方物流市場發(fā)育不足。據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計(jì)，獨(dú)立于供給方和需求方的第三方物流市場的比重，日本為80，美國為57，而中國僅為18。面對中國物流業(yè)如此巨大的市場，第三方物流市場明顯發(fā)育不足。進(jìn)人新世紀(jì)，信息化成為物流產(chǎn)業(yè)的支柱，物流的信息化的特點(diǎn)在于在物流過程中進(jìn)行信

5、息采集、管理、分析和調(diào)度，并根據(jù)反饋情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。與傳統(tǒng)物流相比，信息化管理能最大限度地利用有效信息對物流活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo)和管理，并能即時(shí)監(jiān)控輸送過程，事后及時(shí)進(jìn)行反饋分析。隨著客戶對所購買商品或者服務(wù)的要求越來越高，在物流過程中，物流必須在有限的資源限制下滿足顧客對速度與可獲得性的需求。而以信息化為支柱的物流則在降低成本的同時(shí)，保證了供貨速度的可獲得性以及良好的服務(wù)品質(zhì)，增加了客戶的滿意度，提高了商品銷售額，從而提高了企業(yè)的競爭力?？梢娢锪餍畔⒒乾F(xiàn)代物流發(fā)展的必然趨勢和現(xiàn)代物流業(yè)務(wù)的神經(jīng)中樞。我國只有39的物流供給企業(yè)擁有物流信息系統(tǒng)，說明我國物流供給市場的信息化程度較低，不能滿足客戶需求

6、。基于GIS的校園物流管理信息系統(tǒng)就是為了提高物流企業(yè)的生產(chǎn)效率而研制開發(fā)的一個(gè)實(shí)用信息系統(tǒng)。2 基于GIS的校園物流管理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2.1 GIS概述地理信息系統(tǒng)(GIS)是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科為一體的新興邊緣科學(xué)，它著重對信息進(jìn)行加工、處理、應(yīng)用、融合、交叉滲透，并實(shí)現(xiàn)各種信息的可視化。GIS能將空間信息和屬性信息以地理實(shí)體為主線組織起來，使其支持一般管理信息系統(tǒng)所不能支持的空間查詢和空間分析功能，便于制定規(guī)劃和決策。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)(WebGIS)的興起更使其成為商業(yè)領(lǐng)域一種新興的信息查詢和信息分析工具，應(yīng)用的范圍不斷拓展。凡是涉及到地理分布的領(lǐng)域都可以應(yīng)用GI

7、S技術(shù)。它為用戶提供了一種高度可視化的方法，顯示和分析與地理位置相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而更好地為客戶服務(wù)進(jìn)行決策、管理資產(chǎn)和運(yùn)營。其特有的功能可使程序開發(fā)人員將地圖化功能嵌入實(shí)際應(yīng)用中，開發(fā)人員可在他們熟悉的環(huán)境中工作，用戶則可通過應(yīng)用程序訪問地圖數(shù)據(jù)。2.2 最短路徑算法要提高物流管理系統(tǒng)的工作效率，需要將GIS技術(shù)中的最短路徑應(yīng)用于其中，從而使得物品能在最短的時(shí)間內(nèi)送到客戶手中。計(jì)算最短路徑時(shí)，常采用經(jīng)典圖論中的Dijstra算法，也稱為標(biāo)號(hào)法。Dijstra算法把道路節(jié)點(diǎn)標(biāo)主為l臨時(shí)性的T標(biāo)號(hào)點(diǎn)集和最終選定的P標(biāo)號(hào)點(diǎn)集，并把起點(diǎn)作為第一個(gè)P標(biāo)號(hào)點(diǎn)集，然后根據(jù)最短路徑的原則逐個(gè)選出T標(biāo)號(hào)點(diǎn)集中的P

8、標(biāo)號(hào)點(diǎn)，并按P標(biāo)號(hào)點(diǎn)擴(kuò)展T標(biāo)號(hào)點(diǎn)集，直到全部目標(biāo)被標(biāo)為P標(biāo)號(hào)點(diǎn)集。從起點(diǎn)到終點(diǎn)的P標(biāo)號(hào)就代表了所求的最短路徑。最短路徑算法可以彌補(bǔ)重心法的不足，比重心法更加符合實(shí)際的路網(wǎng)要求。此算法的判斷條件不一定要是兩點(diǎn)的距離，可以是兩個(gè)在網(wǎng)絡(luò)上兩點(diǎn)間的任意權(quán)值(如運(yùn)費(fèi)，到達(dá)時(shí)間)。2.3 選址的實(shí)現(xiàn)利用GIS軟件選址的一般過程：(1)數(shù)字化需求點(diǎn)和配送中心及相關(guān)道路的數(shù)據(jù)。 (2)確定配送中心的覆蓋范圍及預(yù)選點(diǎn)坐標(biāo)；在確定預(yù)選點(diǎn)時(shí)，一般要考慮所選地點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)因素、投資環(huán)境情況是否有現(xiàn)在設(shè)施可利用和其它因素(如環(huán)保方面的因素)。 (3)利用GIS軟件(如：ArcView，MapObjeets等)里網(wǎng)絡(luò)分析功能

9、對預(yù)選點(diǎn)和需求點(diǎn)進(jìn)行最短路徑分析。即使配送的距離最短，暫忽略兩節(jié)點(diǎn)間的運(yùn)行時(shí)間及運(yùn)輸費(fèi)用。圖1是以集美大學(xué)送餐點(diǎn)為例，先在圖上選好一個(gè)預(yù)選點(diǎn)(圖中藍(lán)色圓形表示)，再以500米的范圍選出可進(jìn)行配送的需求點(diǎn)，利用MapObjects2.1的路徑分析功能，計(jì)算單個(gè)配送中心對多個(gè)需求點(diǎn)進(jìn)行配送的最短路徑(圖中紅色的實(shí)線)。在實(shí)際的工作中，可使用組件編程，求多個(gè)預(yù)選點(diǎn)進(jìn)行配送時(shí)的最短路徑或?qū)δ硞€(gè)權(quán)值的最優(yōu)化路徑，通過比較后，獲得最優(yōu)的選址方案。而且可在道路網(wǎng)絡(luò)圖層的屬性表里添加各種相關(guān)的屬性作為網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)的權(quán)值，如時(shí)間，金錢的開銷等。通過建立完整約束模型和利用編程進(jìn)行多次的迭代求解可獲得更可靠的結(jié)果。以

10、GIS作為基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行分析，除了可使結(jié)果可視化外，還可以避免作為結(jié)果的后選點(diǎn)落在一些無效的點(diǎn)上，如山脈、湖泊。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的求解過程是以純數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，在計(jì)算過程中并沒有將所選的地址地理空問屬性計(jì)算在內(nèi)，所以很有可能出現(xiàn)這樣的方案：把地址選在一些山脈、湖泊之上。3 基于GIS的校園物流管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 數(shù)據(jù)組織采用的是ESRI公司的ARCSDE空間數(shù)據(jù)庫引擎。本系統(tǒng)使用到的數(shù)據(jù)主要有三類：第一類是系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析功能使用到的支持?jǐn)?shù)據(jù)(或輔助數(shù)據(jù))，包括三個(gè)表(“道路str”，“結(jié)果表”， “道路節(jié)點(diǎn)表”)。第二類是物流配送系統(tǒng)的專題數(shù)據(jù)，它包括(配送點(diǎn)、學(xué)生宿舍、教學(xué)樓等)。第三類為集美大

11、學(xué)校區(qū)1:1000背景電子地圖數(shù)據(jù)表，它包括“水系”、“道路面”、“綠地”等要素層。由于校園信息數(shù)據(jù)庫不太大，為了方便用戶對數(shù)據(jù)庫的使用和維護(hù)，對于數(shù)據(jù)庫內(nèi)各表格的唯一標(biāo)識(shí)符主鍵的代碼編制主要是采用了混合碼。3.2 功能設(shè)計(jì)基于GIS的物流信息系統(tǒng)是GIS技術(shù)支撐下的、通過建立完善的數(shù)據(jù)采集，分發(fā)、共享、處理、分析、存儲(chǔ)的機(jī)制構(gòu)筑物流操作平臺(tái)。包括系統(tǒng)管理、物流管理、物流配送三方面的功能。如圖2所示。4 集美大學(xué)校園物流管理系統(tǒng)實(shí)例分析本系統(tǒng)以Visual Basic 6.0作為系統(tǒng)主控程序的開發(fā)平臺(tái)，以Map Obiects 2.0為GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)，在Visual Basic 6.0上添

12、加MO的控件。利用MO的GIS分析功能完成對系統(tǒng)中最佳路徑分析、空間查詢等功能的開發(fā)。在開發(fā)之前使用ARCView作為數(shù)字化校園地圖的工具，保存為Shape files格式。MO的特點(diǎn)包括如下幾點(diǎn)： (1)廣泛的數(shù)據(jù)格式支持，包括ESRI Shape files、ArcSDE及大量的柵格圖像格式； (2)支持通過微軟ODBC進(jìn)行外部數(shù)據(jù)庫訪問； (3)支持?jǐn)U展的圖形數(shù)據(jù)及操作； (4)支持投影； (5)具有空間分析功能，可用于合并、交叉和緩沖區(qū)操作。4.1 系統(tǒng)用戶管理物品類別登記；數(shù)據(jù)維護(hù)；打印設(shè)置；退出系統(tǒng)。為方便系統(tǒng)使用，系統(tǒng)將用戶管理分為三個(gè)類型： (1)普通用戶，可以進(jìn)行簡單的地圖操

13、作與所有不傷害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的操作；(2)管理員，實(shí)現(xiàn)所有功能操作； (3)主任級(jí)管理員，用于創(chuàng)建用戶。管理員可以創(chuàng)建普通用戶，修改自己的密碼；主任級(jí)管理員可以實(shí)現(xiàn)各種用戶添加功能；普通用戶不能進(jìn)入該窗體。4.2 物流管理物品登記與物流處理；物品流通情況查詢；物品流通情況總匯。4.3 物流配送4.3.1 電子地圖的基本操作。視圖放大：包括鼠標(biāo)開窗放大、鼠標(biāo)點(diǎn)擊放大；視圖縮?。喊ㄊ髽?biāo)開窗縮小、鼠標(biāo)點(diǎn)擊縮?。灰晥D平移：將視圖外的部分移到視野中心；坐標(biāo)查詢：查詢電子地圖圖面任意一點(diǎn)的地理坐標(biāo)。4.3.2 配送路線優(yōu)化。建立校園物流最佳配送路線設(shè)計(jì)模型，在已知客戶源的前提下(即知道客戶源的地理位置)，系統(tǒng)

14、自動(dòng)找到該客戶源的最佳配送路徑。并提供從配送中心到各配送網(wǎng)點(diǎn)的最佳行車路線，安排好送貨次序，以節(jié)約企業(yè)配送成本；或者通過屏幕在電子地圖上指定配送點(diǎn)，系統(tǒng)即給出從配送中心到各配送網(wǎng)點(diǎn)的最佳行車路線。5結(jié)論及展望 本文是在Map Objects和ESRI公司ARCView為平臺(tái)的基礎(chǔ)上結(jié)合Visual Basic 6.0開發(fā)而成，通過對集美大學(xué)校園資源數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接建立區(qū)域?qū)ｎ}地圖，結(jié)合物流倉儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)和物流配送管理信息系統(tǒng)開發(fā)的物流管理信息系統(tǒng)。校園物流管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐是利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代物流配送的智能化管理。(1)通過項(xiàng)目的實(shí)施，可以更好地管理與客戶間的互動(dòng)，提高企業(yè)效率，降低配送成本，發(fā)現(xiàn)新市場和渠道，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。(2)項(xiàng)目的價(jià)值在于利用空間信息技術(shù)，優(yōu)化了企業(yè)的物流配送，降低了物流配送成本，從而最終提高企業(yè)的運(yùn)營效率。還可以為企業(yè)提供輔助決策。如：空間查詢、行路優(yōu)化等。在各種條件下(包括歷史條件)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等，可以利用系統(tǒng)的GIS功能，方便地實(shí)現(xiàn)各種查詢、統(tǒng)計(jì)結(jié)果的圖文一體化，即空間信息、表格信息的一體化。(3)該系統(tǒng)在基于GIS的基礎(chǔ)上還結(jié)合物流倉儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)把產(chǎn)品的進(jìn)、銷、存統(tǒng)一起來，建立了自己完善的數(shù)據(jù)空間。讓物流管理信息系統(tǒng)真正做到從物品進(jìn)