GPS和GIS技術在物流系統(tǒng)中的應用

趙奧全 鄭慧言 王 卉

（?？诮?jīng)濟學院,海南 ?？?571127）

1 前言

隨著科學技術的迅速發(fā)展，全球經(jīng)濟一體化成為經(jīng)濟發(fā)展的主旋律，每個國家都面臨著前所未有的機會和挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代物流行業(yè)在信息化和電子商務發(fā)展的推動下，正在由傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代化模式轉(zhuǎn)型。2019年9月中共中央、國務院印發(fā)的《交通強國建設綱要》指出，要進一步推動先進信息技術與物流業(yè)的深度融合，促進現(xiàn)代物流業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。因此，在物流領域,諸如GPS(全球定位系統(tǒng))、GIS(地理信息系統(tǒng)）等現(xiàn)代信息技術的應用是必不可少的。GPS、GIS作為現(xiàn)代物流動態(tài)跟蹤技術，依托強大的空間衛(wèi)星和地理空間數(shù)據(jù)信息模型，可構(gòu)建全面的物流監(jiān)控體系，加強對物流全過程的精準定位與信息化控制，有助于實現(xiàn)物流降本增效，提高企業(yè)的長期競爭力。

2 GPS在物流系統(tǒng)中的應用

GPS是20世紀70年代由美國軍方研制的，最初主要運用領域在軍事方面。到了21世紀，GPS已經(jīng)廣泛應用于商用和民用領域，在物流領域更是不可或缺的應用技術。物流企業(yè)通過將GPS應用于監(jiān)控管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了全面跟蹤貨運車輛與物品的運輸情況，使客戶直觀地了解貨運車與商品的在途情況和物品是否到達，保證整個物流過程的有效監(jiān)督與快速運轉(zhuǎn)。

2.1 GPS的特點

GPS具有定位精度高、觀測時間短、測量坐標統(tǒng)一、操作過程簡便、全天候作業(yè)等特點（見表1），在全球范圍內(nèi)具有廣泛應用。

表1 GPS的主要特點

2.2 GPS技術在現(xiàn)代物流中的應用

從1998年年底開始，GPS在車輛監(jiān)控系統(tǒng)市場迅速發(fā)展，再后來美國放棄了對GPS的民用C/M編碼進行SA限制，讓GPS在車輛監(jiān)控定位的硬件成本變得更低。而面對現(xiàn)代物流，GPS和移動通信網(wǎng)絡的相輔相成，一定程度減少了物流運輸過程的中間環(huán)節(jié)，降低了管理和時間成本，在運輸車輛調(diào)配、配送路線規(guī)劃、貨物實時追蹤以及物流信息查詢等方面發(fā)揮了重要作用[1]。

2.2.1 運輸車輛的調(diào)配

現(xiàn)代社會物資流通的節(jié)奏加快，物流需求日益復雜多變，要求對客戶的物流需求進行快速響應，靈活變通。無論是大件貨物，還是小件包裹，都需要合理最優(yōu)地安排車輛進行運輸，以追求最大化的時間效用和空間效用。GPS可通過移動通信設備在鎖定的范圍內(nèi)搜索出可供調(diào)用的最優(yōu)車輛，從而能節(jié)省調(diào)度時間和成本，提高物流響應效率[2]。

2.2.2 配送路線的規(guī)劃

GPS的地理分析功能可以迅速地為物流人員提供明確、詳細的運輸路線，推薦最優(yōu)的配送路徑和路面行駛的相關信息，可確保將物資以最快的速度送達目的地，大幅度節(jié)省了配送的時間，提高了物流服務的可靠性[3]。

2.2.3 貨物的實時追蹤

GPS技術具有實時監(jiān)控功能，物流公司可以利用車載GPS和電子地圖系統(tǒng)，實時了解車輛位置、車輛的運行狀況以及車內(nèi)貨物的狀況，對車廂內(nèi)溫度、空載或重載等信息進行收集，整理出客戶需要的信息，真正實現(xiàn)動態(tài)追蹤和監(jiān)控。貨主也可以隨時了解到貨物的運動狀態(tài)和軌跡，以合理安排收發(fā)貨事宜，提高了物流服務的透明化[4]。

2.2.4 物流信息的查詢

GPS技術具有查詢功能，物流公司及用戶可以根據(jù)需要對目標車輛的運行信息及具體位置動態(tài)進行查詢，查詢結(jié)果可以以文字、語言和圖像的形式顯示，使物流企業(yè)和貨主對貨物及車輛狀態(tài)一目了然。

2.2.5 指揮調(diào)度的實現(xiàn)

對于物流企業(yè)而言，如何物盡其用，合理安排運力，對運輸資源進行統(tǒng)籌指揮和調(diào)度，是提高物流效率，實現(xiàn)降本增效必須要解決的問題。利用GPS的測量、定位、導航、測速和測時等功能，可進行車輛在途信息的反饋，并在車輛未返回車隊前就做好待命計劃，提前部署下一步的運輸任務，可減少等待時間，加快車輛周轉(zhuǎn)。用戶也可根據(jù)具體情況合理安排回程配貨，以減少貨車空載率，為運輸車輛排解后顧之憂。

2.2.6 報警救援

如遇突發(fā)狀況，駕駛員可以利用GPS的報警功能，迅速向公司匯報情況。物流公司可以通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)對有緊急情況或發(fā)生事故的車輛進行緊急援助，并規(guī)劃最優(yōu)援助方案。同時駕駛員也可以通過GPS向警察發(fā)出越界報警、超速報警、遇劫報警、遠程熄火和遠程監(jiān)聽等報警求救信號，運輸車輛的具體位置會在監(jiān)控臺的電子地圖上顯示出來，以便救援人員采取最佳的救援措施。

3 GIS在物流系統(tǒng)中的應用

GIS技術在物流中的應用主要體現(xiàn)在對物流過程的控制與管理上。GIS的主要工作原理是以計算機硬件、軟件系統(tǒng)為基礎，借助一定的設備，進行與位置、分布有關問題的解決。

3.1 GIS的概念和原理

GIS是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎，采用地理模型分析方法，提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術。GIS通過計算機控制中心進行數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送與傳遞。其運作需要與GPS、衛(wèi)星系統(tǒng)相互連接，通過對地表信息進行采集、存儲、管理、運算、分析、展示，向用戶提供所需信息。GIS具有數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)存儲與管理、空間查詢與空間分析、可視化表達與輸出等基本功能。用戶可以通過坐標得到相應的地表信息、地理測繪和高清拍攝等直觀影像，在定位和信息共享方面具有突出表現(xiàn)[5]。

圖1 GIS技術原理

3.2 GIS技術在現(xiàn)代物流中的應用

在現(xiàn)代物流倉儲與運輸體系中，GIS發(fā)揮著重要作用，主要體現(xiàn)在站點的選址、客戶的地址定位、投遞路線和排序規(guī)劃，以及對突發(fā)應急情況的處理等方面。

3.2.1 站點的選址

現(xiàn)代物流系統(tǒng)的構(gòu)建，需要完善的物流網(wǎng)絡。其中，物流園區(qū)、中轉(zhuǎn)倉庫、物流中心等站點的選址對整個物流網(wǎng)絡的運作至關重要。GIS可建立各候選站點的綜合評估模型，通過在GIS中標出要規(guī)劃選擇的站點方案，并在電子地圖上進行查詢和顯示，由綜合評估模型給出各分站站點的評估值，可從科學的角度幫助客戶研究地理位置，以便選出最優(yōu)的站點選址方案，有助于優(yōu)化物流決策。

3.2.2 客戶的地址定位

客戶的地址定位分為自動定位和交互定位。GIS可通過一個地理點的地址字符串（如客戶的郵編等）確定客戶具體的地理位置，并通過自動定位傳回業(yè)務系統(tǒng)。這種定位方式適合非實時處理大量客戶地址的情況。交互定位則指通過GIS的交互定位功能，根據(jù)客戶提供的粗略地址，在地圖上進行漫游查找，直到確定客戶精確的地理位置（經(jīng)緯度）信息，幫助物流企業(yè)快速找到并定位客戶位置，提升物流服務效率。

3.2.3 投遞路線及排序規(guī)劃

通過GIS的地圖表現(xiàn)和車輛路線模型，不僅可實現(xiàn)對送貨投遞路線的合理規(guī)劃，在電子地圖上展現(xiàn)設計線路，還可以通過大數(shù)據(jù)分析并安排客戶的投遞順序，提高物流配送效率。優(yōu)化運輸配送的路徑，不僅可以縮短配送里程和時間，提高貨物投遞速度和效率，還可以節(jié)約人力和物流成本，實現(xiàn)物流降本增效，達到精準服務客戶的目標，提高客戶滿意度。

3.2.4 突發(fā)應急情況的處理

GIS通過強大的空間信息和屬性信息的整合能力，可完成網(wǎng)絡分析和路徑分析，對運輸過程中的道路情況進行探索匯報。在突發(fā)緊急情況時，可以一直保持對物流運送車輛的跟蹤和精準定位，通過空間分析，以線性規(guī)劃模型為基礎，快速選擇通暢道路，引導車輛在最短的時間內(nèi)找到最優(yōu)的行駛路線和解決方案。

4 總結(jié)

科技的發(fā)展推動著區(qū)域經(jīng)濟和物流業(yè)從傳統(tǒng)向現(xiàn)代化、數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變。我國現(xiàn)代物流業(yè)要想長期可持續(xù)發(fā)展，一定要借鑒其他國家的發(fā)展經(jīng)驗，在物流各領域各環(huán)節(jié)大力推動和普及GIS、GPS等信息化技術的應用，打破現(xiàn)有物流各環(huán)節(jié)無法有效銜接、信息共享不充分以及資源的綜合利用率不高等瓶頸，深度研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息化技術，使其在物流標準化、信息化和智能化方面發(fā)揮作用，為適應經(jīng)濟發(fā)展新形勢和新常態(tài)，應對物流降本增效和高質(zhì)量發(fā)展的要求做出貢獻。