基于ArcGIS的智能物流配送信息系統(tǒng)的研究_圖文

1、第9卷第24期2009年12月16711819(200924.7521.04科學技術與工程Science Technology and EngineeringV01.9No.24Dec.20092009Sci.Tech.Engn昏基于ArcGIS的智能物流配送信息系統(tǒng)的研究王福威李艷秋1李會舉(遼寧石油化T大學計算機與通信工程學院。撫順113001;撫順鋁業(yè)有限公司第一電解鋁廠1。撫順113001摘要在分析傳統(tǒng)物流管理業(yè)務的基礎上,提出了物流智能化管理的解決方案,綜合運用GPS和WEBGIS技術著重解決了運營過程中車輛跟蹤及調(diào)度、運輸路線規(guī)劃和導航、電子地圖顯示和空問信息查詢等核心問題,在對W

2、EBGIS工作原理、技術特點、發(fā)展現(xiàn)狀、構(gòu)建模式進行深入分析的基礎上,以ArcGIS軟件產(chǎn)品為系統(tǒng)的開發(fā)應用平臺,提出了基于GPS的智能物流配送系統(tǒng)的構(gòu)建方案,并對主要模塊及其相關技術進行了探討。關鍵詞智能物流配送空間信息查詢ArcGIS空問分析AreSDE中圖法分類號TP311.52;文獻標志碼A我國正處于全面推進信息化的進程中,從總體上來看,我國絕大部分的物流企業(yè),特別是中小物流企業(yè)要用少量的投資,解決業(yè)務流程的信息化問題,此類需求占企業(yè)的主體。國外物流軟件已經(jīng)有比較成熟的商用產(chǎn)品,但其系統(tǒng)龐大、價格昂貴并且缺乏針對性。而國內(nèi)目前物流管理軟件還很不完善,因此,開發(fā)一套更加貼近中國企業(yè)需求、

3、業(yè)務流程模型更加多樣的基于現(xiàn)代管理技術和網(wǎng)絡技術的智能化物流配送管理系統(tǒng)具有十分重要的意義。本系統(tǒng)是在分析撫順某物流有限公司現(xiàn)有業(yè)務的基礎上,經(jīng)過系統(tǒng)的規(guī)劃和設計最終完成并交付使用的。各個物流環(huán)節(jié)中的信息傳輸,為物流服務提供商和客戶提供詳盡的信息和咨詢服務的系統(tǒng)。1.2監(jiān)控與調(diào)度隨著地理信息系統(tǒng)GIS(Geographic Information System和全球定位系統(tǒng)GPS(Global Position Sys. tem技術的不斷深入和發(fā)展,GPS用于地面目標的跟蹤監(jiān)控得到了廣泛的應用舊】。物流車輛運送貨物過程中,車輛的空間位置、貨物的裝卸過程和所有其他信息都需要及時掌握,車載單元上安

4、裝GPS 接收機和攝像頭,通過通訊網(wǎng)絡實時地傳送至監(jiān)控中心,監(jiān)控中心的工作人員能夠觀察到物流車輛的位置及裝卸過程,并向物流車輛發(fā)出調(diào)度指令。1概念和術語2系統(tǒng)設計1.1智能物流的概念智能物流系統(tǒng)是在智能交通系統(tǒng)和相關技術基礎上的現(xiàn)代物流服務體系1,21。它通過ILS和相關技術解決物流作業(yè)的實時信息采集,并在一個集成的環(huán)境下對采集的信息進行分析和處理,通過在2009年9月8日收到第一作者簡介:王福威(1976一,男,遼寧撫順市人,講師。E.mail wangfw4048163.COIll。智能物流配送系統(tǒng)是智能技術和物流配送系統(tǒng)的有機結(jié)合。通常包括:配送信息收集處理系統(tǒng)、配送車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)、配

5、載和配送路徑規(guī)劃系統(tǒng)、智能客戶服務系統(tǒng)等M J。2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)針對倉儲物流配送企業(yè)的解決方案,包括物流配送管理系統(tǒng)、車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)。其中物流配送管理系統(tǒng)主要包括訂單管理、配送點管理、運力管理等功能模塊。車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)包括車輛科學技術與工程9卷貨物跟蹤調(diào)度、運輸路線規(guī)劃、空間數(shù)據(jù)信息查詢管理、模擬與決策信息管理等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1?？蛻趄懦縿帐铘麝P系致?lián)煊脩粽埱箜撁?安全認證模塊tt twcb應用處理模塊Arc6IS邏輯處理摸塊I(訂單生成、配迸點管理、(車輛贊物跟蹤、運輸路線l運力管理等摸塊規(guī)劃、空間數(shù)據(jù)查詢等模塊f ff空間數(shù)據(jù)分忻f廠、廠、卜卅卜-"1I空閬數(shù)據(jù)庫l非

6、空間敦據(jù)庫II(地理空間數(shù)據(jù)(暢毓業(yè)務數(shù)據(jù)/./圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2系統(tǒng)功能模塊設計(1訂單管理模塊:訂單管理功能模塊主要處理客戶的訂單。(2配送決策模塊:根據(jù)配送點距客戶的距離,配送點的貨物數(shù)量、配送時間要求確定配送方案,同時修改訂單狀態(tài)和配送點庫存狀態(tài)。(3配送點管理模塊:配送點管理功能模塊用于商品信息的管理,如商品的種類,名稱,庫存數(shù)量等。(4運力管理模塊:運力管理功能模塊包括車輛可用狀態(tài)設定、車輛可用狀態(tài)查詢、車輛動態(tài)報告和查詢等功能。(5車輛和貨物跟蹤管理模塊:利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛或貨物的實際位置,并能查詢出車輛和貨物的狀態(tài),以便進行合理調(diào)度和管理。(6運輸路線規(guī)劃

7、和導航模塊:規(guī)劃出運輸線路,使顯示器能夠在電子地圖上顯示設計線路,并實時顯示配送車輛的運行路線。(7空間數(shù)據(jù)信息查詢管理模塊:對配送范圍內(nèi)的主要建筑、運輸車輛、客戶等進行查詢,查詢資料可以文字,圖像的形式顯示,并在電子地圖上顯示其位置。(8模擬與決策信息管理模塊:利用長期客戶、車輛、訂單和地理數(shù)據(jù)等建立模型來進行物流網(wǎng)絡的布局模擬,并以此來建立決策支持系統(tǒng),以提供更有效而直觀的決策依據(jù)。2.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計2.3.1基于SQL Serever和ArcSDE的圖文一體化存儲本系統(tǒng)將采用關系數(shù)據(jù)庫SQLServer2000和ArcSDE9.2相結(jié)合的技術統(tǒng)一管理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),確?？臻g和非空間

8、數(shù)據(jù)的一體化存儲,實現(xiàn)物流配送數(shù)據(jù)的存儲、索引、管理、查詢、處理及數(shù)據(jù)的深層次挖掘問題,為前端GIS應用功能的開發(fā)提供強有力的支持。2.3.2基于Geodatabase的空間數(shù)據(jù)組織模式系統(tǒng)地理數(shù)據(jù)庫采用連續(xù)無縫的Geodatabase 數(shù)據(jù)模型,通過ArcsDE在SQLServer中統(tǒng)一集中存儲矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)和表數(shù)據(jù)。系統(tǒng)Geodatabase 中的矢量數(shù)據(jù)包含要素數(shù)據(jù)集(Feature DataSet和要素類(Feature Class兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),柵格數(shù)據(jù)包含柵格數(shù)據(jù)集(Raster Dataset和柵格(Raster兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),表數(shù)據(jù)包括關系表(Table。.2.3.3數(shù)據(jù)分層存

9、儲數(shù)據(jù)庫中主要存放如下圖層數(shù)據(jù):路段圖層。連接點圖層,行政區(qū)劃圖層,地標圖層。路段圖層主要用于定位、路徑引導和路徑分析等。連接點圖層主要用于導航,行政區(qū)劃圖層用于區(qū)分位置,地標圖層用于確定位置和定位到某一位置。3系統(tǒng)實現(xiàn)3.1地圖存儲和顯示系統(tǒng)的配送范圍為撫順周邊城市包括沈陽、鐵嶺、鞍山、本溪、丹東等市,因此地圖數(shù)據(jù)主要涵蓋以上城市的空間信息。管理維護模塊的主程序為基于ArcGIS Server 開發(fā)的獨立WebGIS應用程序,主要完成系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的加載和系統(tǒng)空間、屬性數(shù)據(jù)的編輯維護?？臻g數(shù)據(jù)的加載由MapControl控件實現(xiàn),MapControl控件的方法實現(xiàn)了圖層的加載、刪除、顯示等24

10、期王福威,等:基于ArcGIS的智能物流配送信息系統(tǒng)的研究7523功能,如AddLayer方法可以加載一個圖層,DeleteLayer方法可以刪除一個圖層。通過MapControl控件加載遠程數(shù)據(jù)庫的圖層的步驟是:1產(chǎn)生PropertySet 類的一個實例并設置連接屬性,包括遠程服務器的IP,數(shù)據(jù)庫的實例、名稱、ArcSDE用戶名、密碼、版本等;2通過SdeWorkspaceFactory類連接數(shù)據(jù)庫;3打開數(shù)據(jù)庫的圖層;4加載打開的圖層。數(shù)據(jù)準備完畢后,通過ArcMap加載SQL Server2000數(shù)據(jù)庫里的各個地圖圖層,并保存為一個.mxd文件,通過AreGIS Server Manag

11、er或ArcCatalog將此mxd 工程文件發(fā)布為地圖服務(Map ServicesJ。3.2查詢分析模塊的實現(xiàn)模塊主界面如圖2所示。該模塊由ArcGIS Server的Server API、.NET ADF,ASP.NET開發(fā),實現(xiàn)基于瀏覽器的地圖顯示、查詢、空間分析統(tǒng)計等功能。ArcGlS Server的核心是ArcObjects組件庫,所以基于ArcGlS Server的編程實質(zhì)是基于ArcObjects的編程,開發(fā)基于AreGlS Server的應用關鍵在于如何連接GIS Server中的地圖服務(Map Services和遠程調(diào)用GIS Server中的ArcObjects。遠程連

12、接地圖服務(Map Services和調(diào)用A卜cObjects的步驟怕1是:1通過GISServerConnection 類連接到GIS Server;2通過服務器上下文(Server-Context獲取服務器對象(ServerObject;3使用服務器對象;4釋放服務器上下文及服務器對象。在連接了地圖服務之后,就可以實現(xiàn)查詢分析模塊的各個功能。3.2.1地圖加載操縱同ArcGIS Engine一樣,AreGIS Server的ADF 也有地圖控件和工具命令集,AreGIS Server的地圖加載操縱實現(xiàn)方法和ArcGIS Engine的地圖加載操縱實現(xiàn)方法類似,這里不再贅述。 圖2路線導航界

13、面7524科學技術與工程9卷3.2.2查詢功能包括空間信息查詢、屬性信息查詢、模糊查詢,由空間信息查詢屬性信息、由屬性信息查詢空間信息等。由ADF的QueryFiher類和IQueryFunctionali-tr接口可以實現(xiàn)屬性信息到空間信息的查詢,由IF-eature接口則可以實現(xiàn)空間信息到屬性信息查詢。3.2.3空間分析包括緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡分析(最短路徑分析等功能。通過ITopologicalOperator接口可以實現(xiàn)緩沖區(qū)分析,疊置分析等空間分析。以下代碼是緩沖區(qū)分析的實現(xiàn)。IServerContext m_pSOC;/已獲得的服務器上下文ESRI.ArcGIS.Geometry.IP

14、oint point;/已知的配送點ITopoloocaOperator topop2(ESRI.ArcGIS.Geometry.ITopo-109icalOperalwpoint;double bufferDistance=6:IPolygon bufferPolygon;bufferPolygon=IPolygontopop.Buffer(bufferDistance;/緩沖區(qū)分析4結(jié)束語本系統(tǒng)的使用改進了該公司原有配送業(yè)務流程,實現(xiàn)了配送訂單信息的電子化,配送決策的智能化,配送路線的實時顯示和配送車輛的導航跟蹤,空間配送信息的查詢顯示。目前系統(tǒng)平穩(wěn)運行一年,提高了物流配送決策管理效率,提

15、升了企業(yè)品質(zhì),降低了管理成本,其經(jīng)濟效果顯著。但本系統(tǒng)還需進一步完善,當服務器的圖層數(shù)據(jù)量很大時瀏覽器的瀏覽速度變得很慢,模擬與決策信息管理功能模塊由于所采用的算法和業(yè)務數(shù)據(jù)相對較少等原因作用不明顯。因此還需對系統(tǒng)作進一步的算法優(yōu)化、數(shù)據(jù)優(yōu)化和配置優(yōu)化。參考文獻l方仲民.物流系統(tǒng)規(guī)劃與設計.北京:機械工業(yè)出版社,2006:82142 2楊茅甄.現(xiàn)代物流理論與務實.上海:上海人民出版社,2003: l.2393盧戰(zhàn)偉,霍亮.錢雪波.GIS與城市物流配送集成技術的研究.交通科技,2003;(3:8486.4胡志杰,王長瓊.基于ArcGIS的物流配送系統(tǒng)集成研究.物流技術,2005;(3:35一。7

16、5吳秀琴,張洪巖。李瑞政,等.ArcGIS9地理信息系統(tǒng)應用與實踐.北京:清華大學出版社,20076劉仁義,劉南.A桕s開發(fā)寶典.北京:科學出版社,加06:30B_366The Research of Intelligent Logistics DistributionInformation System Based on ArcGISWANG Fuwei,UYan.qiul,LI Hui-ju(School of Computer and Communication Ensineering,Liaoning Shihua University,Fushun113001,P.R.China;L

17、TD the First Electrolytic Aluminum Factory,Fushun Aluminum C01.。Fushun113001,P.R.ChinaAbstractBased on the analysis of traditional logistics distribution management business,the paper proposes the intelligent logistics distribution management solutions.Comprehensive USe of GPS and WebGIS technology

18、resolved the Vehicle tracking and scheduling,transportation route planning and navigation,electronic map display,and spa-tial information query in the course of operation.After deeply studying the WebGIS basis principle,technique char-acteristic,presents the Construction Program the distribution cen

19、ter and GPS communication subsystem.Finally,it discusses the main module and key technology.Key wordsintelligent logistics distribution space information query ArcGIS spatial analysis ArcSDE 基于ArcGIS的智能物流配送信息系統(tǒng)的研究作者:王福威, 李艷秋, 李會舉, WANG Fu-wei, LI Yan-qiu, LI Hui-ju作者單位:王福威,李會舉,WANG Fu-wei,LI Hui-ju(遼寧石油化工大學,計算機與通信工程學院,撫順,113001, 李艷秋,LI Yan-qiu(撫順鋁業(yè)有限公司,第一電解鋁廠,撫順,113001刊名:科學技術與工程英文刊名:SCIENCE TECHNOLOGY A