利用3S技术加快物流管理信息化进程

2006-07-31

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随着社会分工和社会化大生产的迅速发展，越来越多的企业专注于自身核心竞争力的发展，而把非核心竞争力外包出去，从而使物流环节变得越来越复杂，从原材料采购到产品销售之间的时空矛盾日益明显，信息技术特别是空间信息系统的利用在物流运作的各个层次中都显得特别重要。实现物流管理现代化的根本途径是信息化、系统化。
我国现有物流管理的水平较低，管理手段落后，计算机应用仅仅局限于商品出入库等少数物流作业领域。如何利用现有的仓储和运输网络，加强物流管理、技术等软件的建设，实现物流信息化，从而将企业推向国际化成为整个物流行业都十分关注和迫切需要解决的问题。
一、3S技术
3S技术是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的简写。在3S技术中，GPS主要用于实时、快速提供目标、各类传感器和运载平台的空间位置；RS用于实时或准时地提供目标及其环境语义或非语义信息，发现地球表面的各种变化，及时地对GIS的空间数据进行更新；GIS则是对各种来源的时空数据综合处理、动态存贮、集成管理、分析加工，并为智能化数据采集提供地学知识。
（一）RS
遥感（Remote Sensing）是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
遥感技术的应用主要有地质遥感（岩性的识别、地质构造的识别、构造运动的分析等），水体遥感（水体界线的确定、水体悬浮物质的确定、水温的探测、水体污染的探测、水深的探测等），植被遥感（不同植物类型的区分、植物生长状况的解译、大面积农作物的遥感估产等）以及土壤遥感（土壤类型的确定等）等。
利用高分辨率遥感影像图作为电子地图和城市矢量道路图，现势性强，成图周期短，成本相对较低。遥感技术在3S技术中主要作为GIS数据库的数据源，GIS利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中高程数据。例如在车辆导航与监控系统中，遥感技术以数字图像方式提供城市范围内道路与相关因子动态变化的信息，它可以在GIS中作为电子数字地图使用，也可以利用遥感图像来及时更新道路数据库。
（二）GIS
地理信息系统（Geographical Information System,GIS）是在计算机硬件和软件支持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据，提供管理、模拟、决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地理信息的技术系统。
GIS是融计算机和数据库于一体，储存和处理空间信息的高新技术，它具有很强的空间分析功能。空间信息包括空间信息和描述性信息这两方面的内容。GIS与传统的管理信息系统（MIS）技术相比，具有较多的优势。例如，它能够把空间信息与属性信息相结合，不仅使用户知道一个物体是什么，而且知道在哪里。此外，GIS具有把时间和空间的信息结合起来的能力，它可以对不同时间序列中的空间信息做出直观的描述，并可以把查询与分析结果以声、图、文一体化的方式展现出来，其应用领域已渗透到社会生活的各方面，对工农业建设、国民经济的发展和宏观经济决策，起到了积极的作用。企业的经济行为是区域的经济行为，所涉及的信息很多和空间有关，因此，地理信息系统在企业的经营管理中将发挥更大的作用。
GIS是一项高新技术，具有以下三个方面的基本特征：具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息（包括图形数据与属性数据）的能力，具有空间性与动态性；以地理区域目标研究和地理区域决策为目的，以地理方法模型为手段，具有区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力，产生高层次的地理分析决策信息；由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机常年工序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。
地理信息系统在3S技术中具有采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球上与空间和地理分布有关的数据的重要作用。
车辆安装GIS后，司机在汽车上可以进行以下查询：道路上任一点的相关信息（沿街单位名称，周围旅馆、饭店信息，治安岗亭等特殊信息）；城市每条道路信息（长度、路况、路边单位分布、电话号码等）；最优路径计算，给出动态目标起点到终点之间的最优路径（选择两点之间最近路线，路况最佳路线等）；可计算出电子地图上任意两点间的距离。
在控制中心，地理信息系统可以完成以下功能：支持扫描仪和数字化仪输入，可以对数字地图中道路信息进行增加、删除、移动等修改。此外，支持数据文件的输入，地理信息系统读入图形数据文件，然后用它直接生成图形。例如，将AutoCAD生成的图形直接读入系统，进行显示。支持电子地图的无级缩放、分层显示和管理。支持地图与数据报表的打印与输出。挂接多种数据库，支持对动态目标信息、道路信息、地理信息、服务设施信息等各种信息的查询。可以进行的查询如下：运行车辆（如有GPS）的实时位置及车辆信息；任一街区信息（面积、多含路名及单位等）；城市任一交叉路口（用于特殊事件的管理）的信息。包括该点最近的报警单位、救护单位的地址、电话等。
GIS可以提供辅助决策功能，其主要决策内容如下：控制某点的决策优选列表（路、道口、警点警力、电话等）；控制某区域的决策优选列表（区域内外有关信息）；现有警车、救护车驶往出事点的路线优选列表（最畅通路线、最近路线、行驶时间）。平时可以将各种紧急情况下的相应的备选方案存入计算机，当实际事件发生时，GIS将立即自动产生相应的备选方案供用户参考决策。
（三）GPS
全球定位系统（Global Positioning System,GPS）是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地表移动物体进行导航的技术系统。全球定位系统具有实时、连续地提供地球表面任意地点上经纬度与高程，提供三维速度与精确时间的能力。
GPS是一种在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位系统。据丰田汽车公司的统计和预测，日本车载导航系统的市场在1995年至2000年间将平均每年增长35%以上，全世界在车辆导航上的投资将平均每年增长60.8%。我国已有数十家公司在开发和销售车载导航系统。车辆导航将成为未来全球卫星定位系统应用的主要领域之一。
GPS在3S技术中的作用主要是精确的定位能力，准确定时及测速能力。
（四）3S技术的综合应用举例
3S技术各有侧重，相互补充，其综合应用具有非常重要的作用。例如，车辆导航与监控系统是一项融GPS、GIS、RS技术与通讯技术为一体的复杂技术系统。它通过对车辆等（移动目标）的导航、动态跟踪、监控、检查与服务等功能，来完成对车辆的综合管理与控制。目前，这类系统已经在国内外不少领域试用，备受公安、银行、保安、出租车管理等部门的青睐。GPS提供了车辆目前所处的精确位置等信息，位置信息可以在GIS支持下，在显示器上以“点”状符号表现出来，直观地向司机指示当前车辆在道路上的位置，同时该车的位置信息可以通过无线集群通讯网接入控制中心局域网，车辆导航与监控系统服务器接受各个移动车辆的位置信息，并分发给与其相连的各个操作台。管理操作台与监视操作台上安装有GIS系统，它可以把GPS的定位信息在电子地图中相应位置表现出来，地理信息系统可以实现各种车辆信息的管理、显示和分析，为管理人员和司机提供辅助决策。在突发事件时还可以快速在地图上准确标示出各个移动车辆的当前位置，为公安快速反应，紧急高度管理，组织车辆救援提供帮助。
二、3S技术与现代物流管理信息化
（一）3S技术与物流网络
现代物流的发展必须要解决错综复杂的物流网络的规划、物流网络的管理调度、物流配送管理等与空间位置有关的问题。在物流网络中，网点的布局和线路规划是非常重要的。国外公司已经开发出利用GIS为物流分析提供专门分析的工具软件。完整的GIS物流分析软件集成了车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合模型和设施定位模型等，可以很好的解决物流网络布局与分析的问题。利用车辆路线模型和最短路径模型，可以确定使用多少辆车以及每辆车的路线，从而降低物流作业费用，保证服务质量；利用网络物流模型，可以解决物流网点布局问题，实现有效的分配货物路径；利用分配集合模型，可以较准确的确定服务范围和销售市场范围；利用设施定位模型，可以确定一个或多个设施的位置。同时还可以进行选址、道路选线等适宜性分析以及对城市交通发生量、出行分布和交通量最优进行预测和分配。
利用3S技术强大的地理数据功能来完善物流网络分析技术，可以在电脑屏幕上直观地显示出网点的分布，网点周围的企事业单位、居民结构等数据，配送中心的覆盖范围、所覆盖的街道、单位名称等均在电脑屏幕上一目了然，另借助于GIS强劲的空间分析能力，增加、删除某一网点会影响到哪些用户、企事业单位，需要增设的网点应该选在哪一位置，这些分析会变得方便快捷。
（二）3S技术与库存管理
在进行物流活动中，库存管理是重要的环节和要素。把库存量控制到最佳数量，把库存管理好，为客户提供最佳服务和最大的供给保障，是库存管理的任务。在货物储存过程中，对于货物来说要根据仓库使用情况和流动特性改变其相应的储存位置。对于管理人员要动态了解货物的移动情况和准确的存放位置。在这里我们将3S技术特别是GIS引入其中，开发出相应的移位管理系统，通过对货物空间数据库的录入、处理、储存和维护，实现对货物在存储过程中的位置移动等有关信息直观形象地反映出来，达到动态管理货物移动的目的。通过货位管理系统，可实现成千上万件货物的入库、分类与移位管理，达到货物各就其位，所有变化的信息能直观动态地得到反映。
利用3S技术的即时查询系统，可以使用户动态的了解库存状况，实现信息的即时互动，实施供应商管理库存（VMI），降低库存成本。另外，还可以利用3S技术对信息的空间分析能力，进行客户关系管理（CRM）分析，为管理决策提供信息帮助。
（三）3S技术与运输配送
运输监控系统是十分重要的，当货物发送后，有关信息将被提至运输监控系统，运输监控系统的职能有两方面，其一是运输优选系统，它主要是根据货物类别，运输地点等条件对运输线路和运输工具采用一定的优化算法进行一定的选择；另外是在途监控系统，此系统的目的是对货物运输途中状况和信息进行实时监控，这样可根据反馈的信息及时了解货物、运输安全性等情况。
1.运输优选系统包括两方面的内容：一是运输路线的优选，二是运输工具的选择。本系统需要的基础信息来源于出库登记系统的有关信息。根据运输地点、运输条件和货物类别等来选择最佳路径与工具，一旦确定后，将把该信息加入数据库并将与货物信息一起将所有这些信息与预计到达的地点，具体时间通知客户。
2.在途监控系统。货物一旦发出后，也即运输开始后，采用3S技术中的GIS和GPS系统与现代通讯技术相结合的方法，在途监控系统将对货物进行跟踪。目前我国的一些运输企业已经安装了GPS定位系统。主要用于货物运输系统中车辆的定位、跟踪和调度。在紧急情况下，可以利用（自动、人工）报警方式，将车号和GPS提供的车辆位置信息通知控制中心，控制中心可以通过话务指挥进行紧急援助。
货物运输途中，利用GPS的导航功能，可以方便快捷的到达目的地。在到达主要运输网络节点、中心城市时，通过手机等汇报情况，物流系统的信息管理人员录入相应数据，然后客户/企业就可以通过GIS系统随时找到当前货物所处的大致位置，估算货物运输到达时间。也可以提供特殊的货物查询服务，即一旦指定某批货物，系统自动打电话查询目前所处位置。
利用3S技术强大的空间分析与数据分析功能，可以优化运输线路，及时调度运输车辆，较好的解决我国运输车辆空车率过高的问题，以及劳动力、设备、任务等分布不均的问题。在现代物流信息化的进程中，将起到更大的作用。
3.存在问题及对策。
现代物流的发展需要大力推进物流信息化建设。MRP、MRPII、ERP、MIS等的推进，需要3S技术的参与及合作。但在现有的物流企业中，使用MIS的要远远多于基于3S技术开发的物流信息化技术。除了MIS在企业管理中的应用比较成熟外，企业对3S技术的不了解以及3S技术没有很好的根据企业需求开发适用的软件也是很重要的原因。3S技术特点是GIS功能强大，但对软硬件设备以及操作者的要求也很高。高昂的资本投入和人员投入，使企业对3S的需求大大降低。根据物流企业的需求，开发适合企业现状的物流操作软件，3S技术在现代物流信息化进程中将大有作为。