基于大數(shù)據(jù)的安保押運(yùn)調(diào)配路徑優(yōu)化研究和應(yīng)用

段 科，肖鴻渤

（中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 中山 528400）

0 引言

在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支撐下，可以為安保押運(yùn)服務(wù)提供更智能的數(shù)據(jù)參考和更優(yōu)的任務(wù)執(zhí)行方案。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以使用AI算法對(duì)以往的押運(yùn)任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)參考[1]，為押運(yùn)調(diào)度反饋?zhàn)顑?yōu)的執(zhí)行方案，通過模擬、延伸和擴(kuò)展任務(wù)類型和押運(yùn)任務(wù)的線路規(guī)劃，匯總出一套更為安全的執(zhí)行任務(wù)方案，大幅度減少線路規(guī)劃成本。

1 傳統(tǒng)安保押運(yùn)所面臨的問題

（1）安保押運(yùn)環(huán)節(jié)手段單一，漏洞頻出。安保押運(yùn)系統(tǒng)還停留在紙質(zhì)資料登記、紙質(zhì)交接確認(rèn)簽名和紙質(zhì)密碼交接下發(fā)的“原始系統(tǒng)”運(yùn)行流程中，而且在各個(gè)交接環(huán)節(jié)中都不能保障是不是本人簽收，更不能保障調(diào)度可以實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)車組和每個(gè)任務(wù)。

（2）安保押運(yùn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存安全。對(duì)于安保押運(yùn)行業(yè)來說，客戶無非需要的都是安全可靠的標(biāo)的物存管和運(yùn)輸服務(wù)，在運(yùn)輸途中必須保證標(biāo)的物的安全。所以在這種情況下，對(duì)押運(yùn)線路和押運(yùn)員這些資料都必須做好保密工作，才能在數(shù)據(jù)方面保證押運(yùn)任務(wù)的安全，防止不法分子通過非法手段獲取得到押運(yùn)任務(wù)數(shù)據(jù)。

（3）安保押運(yùn)路線地圖的及時(shí)響應(yīng)度。現(xiàn)今民用地圖軟件一般為百度地圖、高德地圖、騰訊地圖、搜狗地圖等，它們都提供了可靠的接口，API使用各自的地圖功能，都能夠?qū)ζ溥M(jìn)行數(shù)據(jù)拉取及二次開發(fā)等操作。這些地圖軟件也可以提供實(shí)時(shí)路況情況，在安保押運(yùn)中，可以調(diào)用他們提供的接口獲取當(dāng)前任務(wù)車組行駛經(jīng)過的道路是否存在擁堵情況。

2 規(guī)劃路徑的數(shù)據(jù)采集及調(diào)試

2.1 安保系統(tǒng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集

現(xiàn)今的安保押運(yùn)公司都有一套可靠運(yùn)行的系統(tǒng)平臺(tái)，平臺(tái)上時(shí)刻處理著大量數(shù)據(jù)，如網(wǎng)點(diǎn)交接數(shù)據(jù)、標(biāo)的物數(shù)據(jù)、線路數(shù)據(jù)等對(duì)路徑優(yōu)化起到支撐作用的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)這些源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出網(wǎng)點(diǎn)交接物大小、交接物數(shù)量和交接時(shí)間、到達(dá)時(shí)間等信息，這些信息都可以通過大數(shù)據(jù)分析得出。

2.2 路徑規(guī)劃地圖的數(shù)據(jù)采集處理

通過Web端的JS API地圖接口，可以在任務(wù)車組的隨身PDA中實(shí)時(shí)計(jì)劃任務(wù)線路，并根據(jù)當(dāng)前車速等信息，可預(yù)計(jì)到達(dá)網(wǎng)點(diǎn)的大概時(shí)間。使用提供的JavaScript接口，可以更高效地完成最優(yōu)路線的選擇。而且可通過地圖數(shù)據(jù)反饋的實(shí)時(shí)路況信息，了解當(dāng)前路段的具體信息，還可以躲避擁堵路段，更高效地完成押運(yùn)任務(wù)。

在數(shù)據(jù)安全方面，因?yàn)閮H僅使用了地圖的路線規(guī)劃，并未上傳車輛等信息到地圖服務(wù)中，所以安全在保密性上有保障，而且在押運(yùn)調(diào)度中心，使用多套車輛定位系統(tǒng)，可提供車輛的實(shí)時(shí)定位信息到安保押運(yùn)系統(tǒng)中，也就是說，使用地圖的API僅僅是使用了線路規(guī)劃這一功能，而安保押運(yùn)系統(tǒng)所使用的車輛定位系統(tǒng)由另外一套車載GPS定位系統(tǒng)提供車輛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)[2]。這樣不僅不會(huì)影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且多系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享和交互，反而增加了任務(wù)車組的靈活性，提高了任務(wù)執(zhí)行質(zhì)量和保證押運(yùn)物的安全性。

2.3 路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理及存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)格式以及內(nèi)容和語(yǔ)義的轉(zhuǎn)換與映射，實(shí)現(xiàn)了編碼的一致化、面向主題集成、數(shù)據(jù)聚合等的功能。通過數(shù)據(jù)的交換和采集工作生成基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)整合進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)ETL（數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、加載），按照定制的標(biāo)準(zhǔn)信息規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)的匹配映射（Match）和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換（Transform）與鏈接，并對(duì)重復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾（Filtrate）、清洗（Cleanse）多余數(shù)據(jù)、聚合（Aggregate）現(xiàn)有的相關(guān)數(shù)據(jù)等操作，最后多維加載（Load）后生成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。采用數(shù)據(jù)同步工具和ETL工具來完成數(shù)據(jù)抽取、同步等數(shù)據(jù)整合工作，然后根據(jù)地圖當(dāng)中所呈現(xiàn)的環(huán)境信息處理成全局路徑規(guī)劃和傳感器探測(cè)的局部路徑規(guī)劃兩種類型，最后選出從當(dāng)前位置節(jié)點(diǎn)到某一子目標(biāo)位置節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑。

利用工具抽取數(shù)據(jù)中的必要信息，如銀行網(wǎng)點(diǎn)的交接耗時(shí)，可以直接指導(dǎo)調(diào)度中心從該網(wǎng)點(diǎn)出發(fā)至下一網(wǎng)點(diǎn)所需要的交接時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)可以做出下一條路線和耗時(shí)的情況預(yù)判。

因?yàn)閿?shù)據(jù)來自多個(gè)系統(tǒng)多個(gè)平臺(tái)，且數(shù)據(jù)可用程度都不盡相同，需要通過數(shù)據(jù)清洗篩選出有價(jià)值的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)清洗的對(duì)象包括不完整的數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)和重復(fù)的數(shù)據(jù)等三大類。

完成了數(shù)據(jù)抽取和數(shù)據(jù)清洗之后，所有的數(shù)據(jù)都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作，如在高德地圖獲取的實(shí)時(shí)線路規(guī)劃數(shù)據(jù)只是針對(duì)當(dāng)前線路當(dāng)前車輛定位的數(shù)據(jù)實(shí)體，并不知道和調(diào)度中心對(duì)應(yīng)的是什么車組信息，所以需要針對(duì)這一信息匹配到對(duì)應(yīng)的車組信息中，而且還需要獲取到車輛的定位信息與之匹配，從而實(shí)現(xiàn)在主窗口頁(yè)面直接顯示車組的定位信息、規(guī)劃線路信息以及該車組交接完成后的上一交接點(diǎn)的交接信息。對(duì)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換整合，使數(shù)據(jù)更能體現(xiàn)出數(shù)據(jù)的價(jià)值性。

這些數(shù)據(jù)整合完成后，需要把所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)到一個(gè)安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，以便后續(xù)查詢和歷史數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)。當(dāng)出現(xiàn)業(yè)務(wù)差錯(cuò)時(shí)，需要復(fù)現(xiàn)出業(yè)務(wù)差錯(cuò)前后數(shù)據(jù)是否存在異常情況，例如，在某網(wǎng)點(diǎn)約定時(shí)間是十一點(diǎn)整交接的，但是車組最后到達(dá)時(shí)間是十一點(diǎn)三十分，與規(guī)定的時(shí)間遲到了三十分鐘，對(duì)于以安全為重心的銀行業(yè)來說是一個(gè)致命的重大錯(cuò)誤，這時(shí)候就需要對(duì)這一車組前后經(jīng)過的網(wǎng)點(diǎn)和當(dāng)時(shí)線路規(guī)劃進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)，分析業(yè)務(wù)差錯(cuò)到底出在什么地方，以便后續(xù)改進(jìn)工作和提交業(yè)務(wù)差錯(cuò)到系統(tǒng)平臺(tái)上。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可使用Hadoop的框架中的核心技術(shù)HDFS提供的分布式存儲(chǔ)技術(shù)，把所有安保押運(yùn)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。

2.4 對(duì)規(guī)劃路徑過程中的共享數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)的共享來源于車輛攜帶的傳感器以及地圖GPS，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)收集。在路徑規(guī)劃過程中，根據(jù)車輛的速度、到達(dá)的位置節(jié)點(diǎn)以及押運(yùn)任務(wù)的完成度，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)協(xié)調(diào)的路徑更新。

因?yàn)楦鱾€(gè)平臺(tái)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需求不同，不能以偏概全，也沒有固定的數(shù)據(jù)共享體系的建立，只能以接口形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)接共享業(yè)務(wù)。而且每個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)接業(yè)務(wù)都需要用戶定制，所以在共享數(shù)據(jù)上，只能以接口形式獲取，或者以上傳方式傳遞相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

因此在安保平臺(tái)上，以數(shù)據(jù)接口調(diào)用形式把數(shù)據(jù)共享到安保押運(yùn)的其他部門，如安全管理部與公安局對(duì)接的管理接口，實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)到公安局進(jìn)行校驗(yàn)比對(duì)，公安局及其管理部門可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前人物狀態(tài)等信息[3]。使用Hadoop + lucene提供數(shù)據(jù)搜索引擎，在分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安保押運(yùn)數(shù)據(jù)中查詢分析找到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

3 大數(shù)據(jù)背景下安保押運(yùn)調(diào)配聯(lián)動(dòng)機(jī)制分析

3.1 押運(yùn)過程中的數(shù)據(jù)分析

每季度押運(yùn)業(yè)務(wù)需要對(duì)車組人員及線路進(jìn)行重新規(guī)劃，所以存在于一條線路會(huì)出現(xiàn)不同時(shí)期不同人員執(zhí)行任務(wù)的可能性，基于大數(shù)據(jù)的安保押運(yùn)平臺(tái)需要排除以往舊數(shù)據(jù)中該線路中非本車組人員執(zhí)行任務(wù)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析預(yù)判。通過對(duì)數(shù)據(jù)集群的數(shù)據(jù)抽取，獲取相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)并呈現(xiàn)到調(diào)度中心的線路規(guī)劃頁(yè)面，輔助規(guī)劃每季度的換線工作。

3.2 安保押運(yùn)過程中軟硬件間數(shù)據(jù)通信

在各個(gè)硬件間的數(shù)據(jù)訪問中，基本全部都是使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信。PDA是直接使用公用網(wǎng)絡(luò)直接訪問服務(wù)器的，數(shù)據(jù)訪問不需要經(jīng)過太多的防火墻或其他設(shè)備。指紋儀和RFID讀卡器都是直接經(jīng)USB連接到終端電腦的，它們的數(shù)據(jù)通信只是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)讀取，所有設(shè)備都需經(jīng)過數(shù)據(jù)中心的防火墻才能訪問服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。

3.3 外部訪問接口定義

接口間都使用了當(dāng)前時(shí)間戳和指定的接口名進(jìn)行加密生成Token，與數(shù)據(jù)一并發(fā)送到指定地址，等待校驗(yàn)成功后返回執(zhí)行后的返回值數(shù)據(jù)，期間所有接口的數(shù)據(jù)都是用json格式傳輸。

其中外部訪問的接口有3個(gè)：交接數(shù)據(jù)回傳接口、鑰匙密碼單據(jù)生成接口以及押運(yùn)考勤系統(tǒng)接口。通過這3個(gè)接口可獲取系統(tǒng)接口的對(duì)應(yīng)信息，包含所有的領(lǐng)還物品信息和進(jìn)出庫(kù)信息等，可以協(xié)同人事考勤系統(tǒng)進(jìn)行加班考勤計(jì)算和傳遞對(duì)應(yīng)的領(lǐng)還信息；協(xié)同獲取線路記錄信息可以進(jìn)一步分析出線路規(guī)劃中的問題和箱體調(diào)配問題；協(xié)同其他信息系統(tǒng)進(jìn)一步調(diào)整線路上的人員配置以及車輛、人員等。

4 大數(shù)據(jù)背景下安保押運(yùn)聯(lián)動(dòng)應(yīng)用探討

4.1 安保任務(wù)下發(fā)及押運(yùn)線路最優(yōu)路徑

在整個(gè)押運(yùn)業(yè)務(wù)中，調(diào)度是業(yè)務(wù)核心，也是安保押運(yùn)的信息交互中心，有來自銀行和各企業(yè)單位的客戶即時(shí)信息，也有來自車組的任務(wù)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，甚至還需要了解當(dāng)天的路況信息等。

采用一個(gè)龐大的信息處理機(jī)制對(duì)于大數(shù)據(jù)的批量處理可以很好地緩解這種忙碌的狀態(tài)，特別是在早上，銀行的加鈔信息和網(wǎng)點(diǎn)交接信息會(huì)直接傳遞到調(diào)度中心，由調(diào)度中心按照車組任務(wù)劃分，直接指派任務(wù)給車組，再由車組向調(diào)度領(lǐng)取執(zhí)行任務(wù)的PDA等材料。安保押運(yùn)系統(tǒng)只需要獲取必要的任務(wù)網(wǎng)點(diǎn)交接信息和加鈔信息，直接以短信形式發(fā)送給任務(wù)車組的車長(zhǎng)，同時(shí)在ATM報(bào)障維護(hù)信息管理系統(tǒng)生成網(wǎng)點(diǎn)鑰匙交接單和網(wǎng)點(diǎn)密碼信息短信下發(fā)到車長(zhǎng)手機(jī)上，由車長(zhǎng)本人到調(diào)度中心使用指紋識(shí)別領(lǐng)取PDA，PDA中的安保押運(yùn)系統(tǒng)直接拉取該車組線路的所有任務(wù)列表，按照PDA中的指引，車組就可以開始執(zhí)行任務(wù)。

安保押運(yùn)系統(tǒng)在這里起著信息交互中心的作用，并且以更人性化的方式指導(dǎo)調(diào)度中心更合理地分配任務(wù)。線路規(guī)劃管理由系統(tǒng)與地圖對(duì)接，使用地圖的后臺(tái)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成最優(yōu)路線，按照每個(gè)交接點(diǎn)直接生成途經(jīng)點(diǎn)，推送給車組隨身PDA，可以直接實(shí)現(xiàn)車組線路導(dǎo)航建議。

4.2 線路規(guī)劃及任務(wù)劃分

路線規(guī)劃及任務(wù)劃分當(dāng)屬調(diào)度和業(yè)務(wù)管理的范疇，因?yàn)殂y行、網(wǎng)點(diǎn)及商家需要的送達(dá)時(shí)間及周期不同，每天的任務(wù)量都會(huì)有所波動(dòng)。應(yīng)客戶需求，每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間必須精確，并且按照一周為一個(gè)周期循環(huán)，按照任務(wù)量的大小以及所經(jīng)過網(wǎng)點(diǎn)的先后順序，規(guī)劃行駛路線和各網(wǎng)點(diǎn)的交接時(shí)間。

在早送和晚收任務(wù)中，基本可以全部確定每天的到達(dá)網(wǎng)點(diǎn)時(shí)間和進(jìn)行交接時(shí)間，可以保證線路的固定。若在此類線路中新增調(diào)撥任務(wù)，需要在線路任務(wù)審核前添加調(diào)撥任務(wù)，并且在審核期間不能修改任務(wù)的所有網(wǎng)點(diǎn)的交接時(shí)間信息。按照網(wǎng)點(diǎn)送箱和收箱的規(guī)則，可將線路類型歸類為調(diào)撥、早送、晚收和清機(jī)四種任務(wù)類型。其中，早送和晚收都是相對(duì)固定時(shí)間的收箱送箱任務(wù)，調(diào)撥一般為臨時(shí)任務(wù)，是增設(shè)到固定線路的周期性任務(wù)，不固定且時(shí)間相對(duì)寬松，多為銀行網(wǎng)點(diǎn)要求的臨時(shí)任務(wù)。

當(dāng)任務(wù)審核通過完成后，系統(tǒng)將每天按照設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)生成當(dāng)天的線路任務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，當(dāng)線路網(wǎng)點(diǎn)生成成功后，一系列的任務(wù)單據(jù)將同步生成。線路交接鑰匙領(lǐng)取單、密碼短信發(fā)送單、金庫(kù)進(jìn)出庫(kù)交接單等都會(huì)自動(dòng)和任務(wù)中的網(wǎng)點(diǎn)信息進(jìn)行捆綁對(duì)接。

5 結(jié)束語(yǔ)

從這次大數(shù)據(jù)安保押運(yùn)調(diào)配聯(lián)動(dòng)的研究中得出，現(xiàn)在各行各業(yè)都逐漸使用大數(shù)據(jù)幫助分析數(shù)據(jù)，從而獲取數(shù)據(jù)中更多的對(duì)業(yè)務(wù)有用的數(shù)據(jù)，以推動(dòng)公司業(yè)務(wù)的發(fā)展，經(jīng)過大數(shù)據(jù)技術(shù)處理后，對(duì)現(xiàn)有車組執(zhí)行任務(wù)的效率有了很明顯的提高，同時(shí)極大地緩解了調(diào)度中心的工作量?？傊?，通過大數(shù)據(jù)分析可以得到押運(yùn)線路的最優(yōu)方案和押運(yùn)交接任務(wù)的先后順序，可見大數(shù)據(jù)技術(shù)在安保押運(yùn)這個(gè)服務(wù)行業(yè)里起著越來越重要的作用?！?/p>