物流倉儲(chǔ)資源公共服務(wù)平臺(tái)研究與設(shè)計(jì)

張澤建，王曉東，吳 迅，張 斐

（1.湖北物資流通技術(shù)研究所，湖北 襄陽 441002；2.物流倉儲(chǔ)與分揀技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 襄陽 441002）

0 引言

倉儲(chǔ)業(yè)既是傳統(tǒng)物流業(yè)的主體，同時(shí)也是現(xiàn)代物流業(yè)的重要組成環(huán)節(jié)[1-3]。倉儲(chǔ)是商品流通的重要環(huán)節(jié)之一，也是物流活動(dòng)的重要支柱。目前，中國倉儲(chǔ)行業(yè)發(fā)展保持緩中趨穩(wěn)、穩(wěn)中向好的基本態(tài)勢(shì)，但也存在不少問題，如倉儲(chǔ)成本居高不下、智能化程度低、倉儲(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善、環(huán)境污染以及資源浪費(fèi)等。

在當(dāng)前新的經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，單靠倉庫的租賃收入已很難維持倉儲(chǔ)企業(yè)的良性運(yùn)轉(zhuǎn)，倉儲(chǔ)行業(yè)的經(jīng)營成本在不斷攀升，但利潤逐年下降，倉儲(chǔ)租金的價(jià)格不斷上漲，空間有限，利潤點(diǎn)也越來越低，發(fā)展面臨著巨大瓶頸[4]。隨著共享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物流需求以及線上線下融合的物流需求同時(shí)釋放，深度整合倉儲(chǔ)資源、線上線下共享倉儲(chǔ)資源、共享商品庫存將是倉儲(chǔ)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)[5]，因此需要構(gòu)建物流倉儲(chǔ)資源公共服務(wù)平臺(tái)來整合倉儲(chǔ)資源，實(shí)現(xiàn)線上線下倉儲(chǔ)資源共享、共享商品庫存。

1 物流倉儲(chǔ)資源公共服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

1.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺(tái)基于SOA架構(gòu)模式構(gòu)建，分為物聯(lián)網(wǎng)接入層、基礎(chǔ)平臺(tái)層、業(yè)務(wù)支撐層和應(yīng)用服務(wù)層。物聯(lián)網(wǎng)接入層基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)模式[6]，對(duì)數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備數(shù)據(jù)接入、識(shí)別、控制、管理等；基礎(chǔ)平臺(tái)層是支持平臺(tái)運(yùn)行的必要硬件、軟件、云計(jì)算環(huán)境、數(shù)據(jù)庫、第三方組件等；業(yè)務(wù)支撐層實(shí)現(xiàn)物流管理系統(tǒng)車輛監(jiān)管、貨物監(jiān)控、業(yè)務(wù)功能、流程規(guī)則、用戶認(rèn)證、安全管理、運(yùn)維管理、第三方交互接入等系統(tǒng)功能，對(duì)各種業(yè)務(wù)進(jìn)行集中的統(tǒng)一規(guī)劃和整合；應(yīng)用服務(wù)層實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)資源管理和業(yè)務(wù)的個(gè)性化需求服務(wù)。

1.2 技術(shù)路線設(shè)計(jì)

平臺(tái)基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算模式構(gòu)建，具備并行計(jì)算、并發(fā)處理能力，應(yīng)用插件式實(shí)施，使用模塊化搭建，模塊之間獨(dú)立運(yùn)行，互不影響，單模塊的異常DOWN機(jī)不影響其他模塊的正常運(yùn)行，系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)自啟動(dòng)和自恢復(fù)功能，確保平臺(tái)的可擴(kuò)展性、開放性、安全性、標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)據(jù)的處理核心模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)并行化處理，通過模塊分布式部署實(shí)現(xiàn)軟件的處理擴(kuò)容。

數(shù)據(jù)庫采用MySql+mongoDB，支持倉儲(chǔ)終端數(shù)據(jù)、視頻、圖片、語音等各種數(shù)據(jù)的接入和存儲(chǔ)，并支持大數(shù)據(jù)分析。對(duì)基于倉儲(chǔ)業(yè)務(wù)的功能、流程規(guī)則進(jìn)行靈活定制和擴(kuò)展，對(duì)于不同角色的用戶，按照個(gè)性化需要進(jìn)行功能和界面?zhèn)€性化定制。提供Web-Service、XML、Restful等通用標(biāo)準(zhǔn)的信息交互接口及標(biāo)準(zhǔn)API接口，提供開放式的第三方交互接口，可方便快速與其它系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接。平臺(tái)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、信息安全體系的框架內(nèi)，各種終端用戶通過統(tǒng)一安全防護(hù)登錄到平臺(tái)。

1.3 功能設(shè)計(jì)

物流倉儲(chǔ)資源公共服務(wù)平臺(tái)是致力于物流倉儲(chǔ)、倉配服務(wù)、融資等增值服務(wù)的物流倉儲(chǔ)管理平臺(tái)，將倉庫網(wǎng)絡(luò)與交易網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)、物流網(wǎng)絡(luò)、資金網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)，提供信息查詢、倉庫監(jiān)管、物流信息化及質(zhì)押融資等相關(guān)供應(yīng)鏈信息與金融服務(wù)，實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)管理網(wǎng)絡(luò)化、可視化、智能化和移動(dòng)化。其主要功能設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 物流倉儲(chǔ)資源公共服務(wù)平臺(tái)主要功能

2 平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)

2.1 智能倉配

隨著物流園區(qū)的興起，我國新增了大量倉庫，由于信息不對(duì)稱、更新不及時(shí)等原因造成倉庫空置率極高，同時(shí)由于客戶租賃倉庫不僅需要考慮倉庫的租賃價(jià)格，同時(shí)還要考慮存儲(chǔ)貨物的配送成本、交通狀況等各種因素，難以找到合適的倉庫。智能倉儲(chǔ)利用大數(shù)據(jù)分析、多目標(biāo)約束算法等為客戶匹配最合適的倉庫，其具體流程如圖2所示。

圖2 倉庫智能匹配流程

用戶設(shè)定需要租賃倉庫的基本條件，系統(tǒng)計(jì)算倉庫租賃成本，通過大數(shù)據(jù)分析滿足用戶對(duì)酒店、交通等需求的情況下，判斷是否是單個(gè)區(qū)域的租賃用戶，若是則最小成本的倉庫即為匹配的倉庫；若為多區(qū)域倉庫的租賃用戶，則利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)倉庫租賃成本和用戶倉庫至配送目的地的配送成本總和進(jìn)行對(duì)比分析，租賃和配送成本總和最小的倉庫為最終匹配的倉庫。

2.2 倉庫共享與協(xié)同管理

國內(nèi)線下資源共享交易的“云倉”模式成為近兩年發(fā)展最快的共享模式之一，雖然各地都開始興建“云倉”，但并未真正實(shí)現(xiàn)物流倉儲(chǔ)資源、商品的共享，需要倉庫共享與協(xié)同管理來整合倉儲(chǔ)資源、共享線上線下倉儲(chǔ)資源、共享商品庫存。

倉庫共享與協(xié)同管理利用數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過對(duì)倉儲(chǔ)資源數(shù)據(jù)的采集、匯總，并將整個(gè)平臺(tái)在線待租賃的倉庫、自有倉庫和第三方倉儲(chǔ)企業(yè)共同虛擬為一個(gè)巨型的倉庫提供給用戶，用戶可以通過平臺(tái)對(duì)這個(gè)虛擬倉庫進(jìn)行整合，形成具有統(tǒng)一目標(biāo)、統(tǒng)一任務(wù)、統(tǒng)一流程的存儲(chǔ)與控制，實(shí)現(xiàn)貨物的有效調(diào)度和統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)貨物的就近入庫、就近配送，從而降低運(yùn)輸成本和倉儲(chǔ)成本，降低企業(yè)的整體成本，提升企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力。倉庫共享與協(xié)同管理模式如圖3所示。

圖3 倉庫共享與協(xié)同管理

對(duì)于接入平臺(tái)的企業(yè)，平臺(tái)根據(jù)訂單中貨物的類型和數(shù)量，根據(jù)離消費(fèi)者最近、庫存情況、所在倉庫的運(yùn)力情況、客戶需求時(shí)限等自動(dòng)進(jìn)行訂單尋源，安排最佳的分倉進(jìn)行出庫。同時(shí)平臺(tái)根據(jù)訂單及庫存的不同時(shí)間段、不同區(qū)域的統(tǒng)計(jì)分析，為企業(yè)提供最優(yōu)化的庫存策略建議與需求預(yù)測(cè)，從而有效指導(dǎo)整個(gè)倉儲(chǔ)運(yùn)輸過程以及供應(yīng)鏈的制造環(huán)節(jié)。

平臺(tái)的接入企業(yè)也可以通過簽署共同倉儲(chǔ)協(xié)議，將他人的倉庫甚至貨物納入自有資源，利用數(shù)據(jù)整合對(duì)貨物進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度或配送，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)多倉的協(xié)同與調(diào)度，共享全網(wǎng)倉配網(wǎng)絡(luò)。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

（1）地理信息系統(tǒng)技術(shù)。地理信息系統(tǒng)技術(shù)為整個(gè)平臺(tái)設(shè)計(jì)提供核心技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)物流倉儲(chǔ)資源公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的智能化。利用GIS技術(shù)采集物流倉儲(chǔ)資源信息，將獲取的信息數(shù)字化后儲(chǔ)存到空間數(shù)據(jù)庫，再利用其GIS制圖技術(shù)繪制出物流園區(qū)邊界輪廓、園區(qū)路徑概況以及周邊等地理信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)園區(qū)地圖制作、展示和搜索功能。

（2）大數(shù)據(jù)技術(shù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)在平臺(tái)上的運(yùn)用主要包括數(shù)據(jù)捕捉、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理、數(shù)據(jù)計(jì)算處理、數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)分析、數(shù)據(jù)展現(xiàn)五個(gè)環(huán)節(jié)。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)平臺(tái)運(yùn)營過程中產(chǎn)生的潛在有用數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，并存儲(chǔ)有價(jià)值數(shù)據(jù)，在計(jì)算處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)分析，并通過可視化技術(shù)進(jìn)行展示。

（3）云計(jì)算技術(shù)。利用云計(jì)算技術(shù)，獲取地區(qū)內(nèi)物流基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)和運(yùn)營狀況類數(shù)據(jù)，對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理，并計(jì)算出倉儲(chǔ)指數(shù)等數(shù)據(jù)，一方面為政府部門提供監(jiān)管數(shù)據(jù)，另一方面為企業(yè)提供決策數(shù)據(jù)，推動(dòng)企業(yè)物流信息化建設(shè)。

（4）數(shù)據(jù)庫技術(shù)。利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)對(duì)地區(qū)倉儲(chǔ)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)管理，通過建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，深度挖掘、分析和處理這些數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的合理銜接，最后通過地圖、圖片、視頻等形式展現(xiàn)出來。

（5）系統(tǒng)集成技術(shù)。通過系統(tǒng)集成技術(shù)整合基礎(chǔ)地圖、用戶管理、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析和信息服務(wù)與展示等業(yè)務(wù)信息，為各個(gè)子系統(tǒng)建立良好的聯(lián)系基礎(chǔ)，并提供信息整合的基礎(chǔ)設(shè)施，從而實(shí)現(xiàn)平臺(tái)內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)間信息的互聯(lián)互通和高度共享。

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)主界面

首頁是平臺(tái)綜合信息的展示頁，涵蓋了平臺(tái)的主要功能：倉儲(chǔ)地圖、倉庫搜素、倉儲(chǔ)需求、智能倉配等，系統(tǒng)主界面如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)主界面

3.2 倉儲(chǔ)地圖

倉儲(chǔ)地圖（如圖5所示）以一張圖的形式顯示全國倉儲(chǔ)資源的數(shù)量與位置，并可以放大、縮小來切換全國、省級(jí)、市級(jí)倉儲(chǔ)資源的數(shù)量，在市級(jí)倉儲(chǔ)地圖下顯示倉庫的概覽信息。

圖5 倉儲(chǔ)地圖

3.3 倉儲(chǔ)搜索

通過選擇或設(shè)定所屬的城市、片區(qū)、租賃面積等條件，可以顯示該條件下的倉儲(chǔ)資源列表，也可以通過輸入關(guān)鍵詞查詢相關(guān)倉儲(chǔ)資源信息，如圖6所示。

圖6 倉儲(chǔ)搜索

3.4 智能倉配

智能倉配能夠顯示各個(gè)城市的小件、中件、大件、標(biāo)準(zhǔn)件等價(jià)格，并通過設(shè)定貨物類型、單價(jià)（貨物、運(yùn)費(fèi)）、送貨地點(diǎn)、面積等智能倉配條件，計(jì)算推薦匹配最優(yōu)化的倉庫。如圖7所示。

圖7 智能倉配

3.5 倉庫共享與協(xié)同管理

我的倉庫能夠顯示客戶收藏、所租賃的倉庫，設(shè)定配送貨物的類型、配送地點(diǎn)等條件，系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定的條件、配送點(diǎn)等計(jì)算出配送的總體費(fèi)用并進(jìn)行推薦，為客戶進(jìn)行貨物配送提供決策支持。如圖8所示。

圖8 倉庫協(xié)同管理

3.6 倉儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)

指數(shù)統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)根據(jù)平臺(tái)收集的數(shù)據(jù)對(duì)某個(gè)時(shí)間段的倉儲(chǔ)相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并以圖表的形式進(jìn)行展示。如圖9所示。

圖9 倉儲(chǔ)指數(shù)統(tǒng)計(jì)

企業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)：平臺(tái)的展示端會(huì)分城市分年度對(duì)企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，生成統(tǒng)計(jì)圖表。如圖10所示。

圖10 企業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)

物流倉儲(chǔ)投資統(tǒng)計(jì)：分城市分城區(qū)、分不同的年份對(duì)各地區(qū)的倉儲(chǔ)投資信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為客戶提供數(shù)據(jù)支持。

全國物流趨勢(shì)預(yù)測(cè)：按不同的年份對(duì)不同城市的物流行業(yè)做出趨勢(shì)預(yù)測(cè)，通過預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)生成預(yù)測(cè)圖表。

4 結(jié)語

物流倉儲(chǔ)資源公共服務(wù)平臺(tái)以倉儲(chǔ)資源為基礎(chǔ)，不僅能夠提供倉儲(chǔ)資源信息，為客戶提供倉儲(chǔ)運(yùn)營服務(wù)（貨物監(jiān)管、流通加工、配送等），還能夠?qū)崿F(xiàn)倉庫數(shù)據(jù)與云倉平臺(tái)的互聯(lián)互通，基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析整合、運(yùn)籌和管理實(shí)體倉庫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)倉庫資源配置優(yōu)化，實(shí)時(shí)進(jìn)行倉庫系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營和共享管理，提高倉儲(chǔ)行業(yè)的整體管理水平，降低企業(yè)的運(yùn)營成本，增加倉儲(chǔ)收益。隨著智能倉儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，未來需要深入研究如何提升倉儲(chǔ)智能化水平，構(gòu)建云倉、物流生態(tài)圈。