【文章內(nèi)容簡介】 完成以往數(shù)倍的配送任務，至關重要的就是要提供配送效率。 經(jīng)過對物流配送車輛監(jiān)控業(yè)務流程的分析，物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)的用戶可以分為物流配送企業(yè)和客戶兩大類。其中物流配送企業(yè)具體又可分為監(jiān)控中心和車載終端（配送人員）兩部分。要提高物流配送效率，必須從各個方面入手，認真分析每個實體對系統(tǒng)功能的具體需求。監(jiān)控調(diào)度 配送中心配送任務表配車計劃表車輛行駛路徑表客戶車庫倉庫配送訂單配送信息查詢與反饋分類統(tǒng)計裝載安排車輛途中 車載終端需求分析隨著城市道路的建設，物流配送業(yè)務也不再局限與配送人員熟悉的小區(qū)域中，跨地域物流配送的情況也越來越多。對于配送車輛的駕駛員來說，進入到陌生環(huán)境區(qū)域內(nèi)，首先面臨的問題就是對環(huán)境道路和配送地點的不熟悉，同時配送車輛在配送過程中還要應對車輛故障、交通堵塞以及交通事故等突發(fā)性的干擾事件對物流配送過程的影響。同時，在物流配送過程中如何將貨物的實時配送情況讓監(jiān)控中心知道也是駕駛員一個面臨的問題。 車載終端主要是為配送人員提供實時可視化導航的工具，同時車載終端還負責為監(jiān)控中心傳輸配送車輛與貨物的實時信息。可以說車載終端是物流配送過程中信息的采集者，物流配送過程中的所有信息都必須通過車載終端得到，同時車載終端也是最終調(diào)度命令的執(zhí)行者，因此車載終端必須具備一定的處理能力。通過上述分析，本論文認為物流配送的車載終端必須具備以下功能： （1）車載終端是物流配送過程中監(jiān)控中心和配送車輛進行數(shù)據(jù)交互的工具，只有車載終端時刻保持工作正常才能滿足物流配送作業(yè)的要求，所以車載終端要具備初始化、自檢的功能。 （2）車載終端要具備實時空間位置采集的功能，也就是實時定位配送車輛與貨物的空間位置的功能，為監(jiān)控中心提高實時、準確的車輛實時信息。 （3）車載終端要具備數(shù)據(jù)傳輸功能，包括數(shù)據(jù)發(fā)送與接受，同時要支持語音通訊與短信功能，并可以顯示英文及漢字。保證監(jiān)控中心與配送車輛時刻保持聯(lián)系，實現(xiàn)真正的實時監(jiān)控、實時調(diào)度。 （4）車載終端要具備實時可視化導航功能：電子地圖的基本操作（如地圖的縮放、漫游、圖層管理等），顯示車輛在電子地圖中實時位置、顯示車輛路徑、查詢路徑以及路徑分析等GIS功能，為配送人員提供一個直觀的可視化平臺。 （5）車載終端要具備接受實時采集配送貨物數(shù)據(jù)的功能，為配送全程監(jiān)控貨物狀態(tài)提供信息支持。（6）車載終端還要具備報警功能，在物流配送過程中出現(xiàn)的突發(fā)事件而影響配送計劃的情況下向監(jiān)控中心報警，使監(jiān)控中心及時作出應對措施。同時車載終端還要具備接受監(jiān)控中心指令，相關參數(shù)設置、開關車門、斷油斷電等控制命令[13]。在整個物流配送過程中，對各類實時信息的掌握是提高配送效率的關鍵。物流配送企業(yè)如果掌握了配送車輛和貨物的實時空間信息，就能時刻直觀的掌握整體配送任務的完成情況（比如發(fā)車時間、到貨時間、卸貨時間等），并為下一步的配送任務做出預先合理的計劃。物流配送企業(yè)還需要及時掌握了配送車輛在配送過程中遇到的各種干擾事件，配送企業(yè)就可以根據(jù)企業(yè)當前可用資源來進行必要的調(diào)度，把干擾事件對配送任務的影響降低到最小，從而大大提高配送的效率。因此，宅急送公司需要一個具備實時采集車輛與貨物空間位置、實時數(shù)據(jù)傳輸、通訊和可視化監(jiān)控功能的系統(tǒng)來提高物流配送效率，并為下一步的物流配送計劃制定和處理配送過程中的干擾事件提供決策支持服務。 物流配送的監(jiān)控中心在物流配送過程中不僅要完成對車載終端發(fā)送數(shù)據(jù)的接受、處理以及存儲，而且要對處理的數(shù)據(jù)進行分析，作為系統(tǒng)可視化的數(shù)據(jù)基礎和調(diào)度決策的依據(jù)。同時，監(jiān)控中心還要完成對配送車輛控制指令的發(fā)送以及一些服務信息發(fā)布的功能。所以監(jiān)控中心必須具備以下功能： （1）監(jiān)控中心要直觀地掌握所有車輛的實際地理位置，方便其實是調(diào)度以及相關的決策支持操作，系統(tǒng)就必須具備可視化功能。 （2）對于物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)必須具備的功能就是對車輛實時監(jiān)控，監(jiān)控中心根據(jù)車載終端上傳的經(jīng)度和緯度坐標在電子地圖上實時地顯示出車輛運行的位置和運行狀況，形成直觀的運行軌跡，從而實現(xiàn)可視化的車輛跟蹤。 （3）在物流配送過程中監(jiān)控中心與配送車輛保持實時聯(lián)系是實現(xiàn)配送車輛監(jiān)控的關鍵。因此監(jiān)控中心必須具備數(shù)據(jù)傳輸和語音通訊的功能。（4）物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)除了要實現(xiàn)對車輛的實時監(jiān)控的同時，還要對配送過程中的各類實時數(shù)據(jù)信息進行存儲、處理，為配送計劃的制定以及實時車輛調(diào)度提供決策依據(jù)，所以監(jiān)控中心必須具備數(shù)據(jù)信息管理功能。（5）監(jiān)控中心系統(tǒng)為了滿足客戶對配送貨物實時查詢的服務要求，系統(tǒng)還行具備向其門戶網(wǎng)站發(fā)布相關配送信息的功能，以提高配送服務質(zhì)量和客戶的滿意度。 （6）為了使物流配送企業(yè)在資源有限的條件下完成配送任務，系統(tǒng)還需要具備為物流配送提供決策支持的功能，對物流配送過程中產(chǎn)生和收集的各類信息進行統(tǒng)計、分析等操作，為配送計劃的制定，實時車輛調(diào)度以及優(yōu)化調(diào)度等提供決策支持[14]。 系統(tǒng)業(yè)務流程分析 為了更好地了解物流配送過程中車輛監(jiān)控系統(tǒng)的作業(yè)流程，論文首先對車輛的監(jiān)控調(diào)度作業(yè)流程進行分析。車輛監(jiān)控的業(yè)務流程如下所述：監(jiān)控中心車載數(shù)據(jù)信息車輛監(jiān)控調(diào)度各類信息采集車輛調(diào)度信息車載終端車載終端實時采集車輛的空間位置以及車輛的狀態(tài)，車輛根據(jù)這些實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)車輛導航。駕駛員通過車載終端設備向監(jiān)控中心匯報工作進程，監(jiān)控中心有效地實現(xiàn)對移動車輛的監(jiān)控[15]。同時，監(jiān)控中心根據(jù)需要向車輛下達相關控制和調(diào)動指令。監(jiān)控中心可以根據(jù)用戶需求，將車輛的位置、速度、運動發(fā)向、報警信息等用戶感興趣的數(shù)據(jù)通過Web服務器發(fā)布到Internet，以供客戶查詢。其業(yè)務流程如下所述： 客戶根據(jù)物流配送企業(yè)提供的相關網(wǎng)站輸入訂單號，監(jiān)控中心在接收查詢請求并通過驗證之后，在數(shù)據(jù)庫中提取相關查詢貨物所對應的配送車輛，并將車輛的實時位置以及車輛預計到達配送地點等信息反饋給該客戶[16]。 通過對物流配送的流程分析，可以得到在物流配送過程中車輛進行實時監(jiān)控調(diào)度所需要的信息，明確系統(tǒng)中信息的交互情況。客戶監(jiān)控中心互聯(lián)網(wǎng)查詢請求反饋信息查詢信息配送業(yè)務信息配送任務信息發(fā)布 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析根據(jù)對系統(tǒng)業(yè)務流程和配送業(yè)務過程中涉及的各類信息的分析，下面對整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程進行分析，并給出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖[17]。配送企業(yè)客戶物流配送車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)D監(jiān)控調(diào)度信息監(jiān)控調(diào)度及決策支持信息查詢請求信息反饋4 物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)設計 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)設計總體目標物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)是一個面向物流配送企業(yè)和相關消費用戶系統(tǒng)。系統(tǒng)的構建目標應從用戶的需求出發(fā)，圍繞用戶的使用習慣和所需要的服務內(nèi)容展開設計和開發(fā)[25]。對于物流配送過程中的車輛監(jiān)控等決策，需要大量的信息輔助，因此本文研究的車輛監(jiān)控系統(tǒng)旨在運用GPS、GIS以及無線通訊技術來實現(xiàn)獲取配送車輛和貨物實時空間位置信息和配送車輛與車輛監(jiān)控中心之間實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，降低物流配送成本，并加快物流配送信息的收集、處理速度。實現(xiàn)一個可以為物流配送企業(yè)提供實時車輛監(jiān)控服務和決策信息支持等功能的信息系統(tǒng)。作為分步詳細設計與實施的依據(jù)。具體來說，物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設計目標如下： （1）選擇合適硬件設施，建立系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境；客戶 （2）通過對空間數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計，為物流配送車輛監(jiān)控提供一個直觀可視的平臺； （3）通過對數(shù)據(jù)傳輸格式化處理，利用無線通訊技術實現(xiàn)車載終端和監(jiān)控中心之間數(shù)掘的實時傳輸，降低車輛監(jiān)控成本，提供物流配送效率； （4）通過對配送車輛、貨物以及配送業(yè)務相關信息的實時采集，并應用數(shù)據(jù)的查詢和分析，為配送過程中的決策行為提供所需的信息； （5）通過對配送信息的預警分析，對配送計劃的制定進行監(jiān)控，以避免延遲送貨以及不送貨情況的發(fā)生[18]。 系統(tǒng)設計原則本系統(tǒng)包括車載終端和監(jiān)控中心兩部分。集成了GPS、GIS、無線通訊等技術，系統(tǒng)結構復雜。車載針對嵌入式設備的特點，應避免大量的信息存儲和復雜計算；監(jiān)控中心系統(tǒng)應建立信息完備的后臺數(shù)據(jù)庫，并能夠保證信息的維護和更新。綜上所述，物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)應按照以下原則進行設計： （1）系統(tǒng)處理的實時性：物流配送過程中車輛監(jiān)控的關鍵就是要實現(xiàn)車輛與監(jiān)控中心數(shù)據(jù)的實時傳輸，所以系統(tǒng)處理的準確性和及時性是衡量系統(tǒng)功能的關鍵指標之一。本系統(tǒng)的處理能力和響應時間必須能夠滿足物流企業(yè)對信息處理的需求：響應速度應為秒級，達到實時要求。 （2）系統(tǒng)的開放性和系統(tǒng)的可擴充性：在系統(tǒng)設計和開發(fā)過程中，在充分考慮系統(tǒng)當前承受的工作量的基礎上，還應該充分考慮系統(tǒng)的可擴充性。例如配送企業(yè)車輛的增加，系統(tǒng)功能的完善，用戶要求越來越多的服務要求。所有這些都要求系統(tǒng)提供足夠的手段進行功能的調(diào)整和擴充。系統(tǒng)應是一個開放系統(tǒng)，制定統(tǒng)一的規(guī)范，使系統(tǒng)不僅可以通過簡單的增加系統(tǒng)的模塊或配置系統(tǒng)的硬件，還可以通過軟件的修補、替換完成系統(tǒng)的升級和更新?lián)Q代。（3）系統(tǒng)的易用性和易維護性：車輛監(jiān)控系統(tǒng)是直接面對物流配送監(jiān)控中心的調(diào)度人員，而調(diào)度人員往往對計算機、優(yōu)化調(diào)度理論并不是非常熟悉。這就要求系統(tǒng)能夠提供良好的用戶接口，易用的人機交互界面。要實現(xiàn)這一點，就要求系統(tǒng)應該盡量使用用戶熟悉的術語和中文信息的界面；針對用戶可能出現(xiàn)的使用問題，要提供足夠的在線幫助，縮短用戶對系統(tǒng)熟悉的過程。 物流配送車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)車載終端子系統(tǒng) 監(jiān)控中心子系統(tǒng)GPS模塊通訊模塊數(shù)據(jù)存儲模版車載終端處理模塊貨物信息采集模版導航模塊車輛實時數(shù)據(jù)監(jiān)控指令接收數(shù)據(jù)發(fā)送指令數(shù)據(jù)存儲讀取指令數(shù)據(jù)返回數(shù)據(jù)采集指令貨物實時數(shù)據(jù)導航數(shù)據(jù)通訊模塊決策支持模塊監(jiān)控中心處理模塊系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫GIS功能模塊配送業(yè)務管理可視化監(jiān)控監(jiān)控指令車輛實時數(shù)據(jù)接收決策請求決策結果數(shù)據(jù)存儲、讀取指令數(shù)據(jù)返回空間數(shù)據(jù)配送業(yè)務數(shù)據(jù)監(jiān)控指令監(jiān)控指令車輛實時數(shù)據(jù)綜合對宅急送公司物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析和系統(tǒng)設計目標，論文提出了系統(tǒng)的總體框架。由圖可以看出，可知系統(tǒng)由車載終端、GSM／GPRS通信鏈路、監(jiān)控中心組成。車載終端完成車輛定位、報警信息、車輛狀態(tài)等數(shù)據(jù)的采集及信息發(fā)送，GSM／GPRS通信鏈路完成信息的交互，監(jiān)控中心服務器完成車載數(shù)據(jù)的接收及數(shù)據(jù)存儲，監(jiān)控平臺完成車輛的可視化監(jiān)控、調(diào)度，報警處理及系統(tǒng)維護等。 無線通信鏈路的選擇與數(shù)據(jù)傳輸方案的設計 宅急送公司無線通路鏈路的選擇在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中，無線通信鏈路作為車載終端與監(jiān)控調(diào)度中心信息交互的紐帶，通過無線通信鏈路，車載終端向監(jiān)控中心發(fā)送車輛的位置和狀態(tài)信息，監(jiān)控中心給各個監(jiān)控車輛下發(fā)調(diào)度和指揮指令，因此車載終端和監(jiān)控中心之問的數(shù)據(jù)傳輸對整個系統(tǒng)來說至關重要的。 宅急送公司車輛監(jiān)控系統(tǒng)在選擇無線通訊方式時，需要考慮通訊網(wǎng)絡的準確性、速度、抗干擾性、穩(wěn)定性、覆蓋面范圍、通訊質(zhì)量以及通訊費用等方面。此外，車輛監(jiān)控系統(tǒng)的無線通訊還要有公司自己的特點：一次通訊撥通時間要求很短，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小，但是撥通次數(shù)頻繁。這種特點在選擇無線通訊方式時也是需要考慮的，多次試驗表明GPRS通訊方式是一個很好的選擇。GPRS在現(xiàn)有的公用無線通信系統(tǒng)中擁有較大的帶寬，其IP／TCP／UDP協(xié)議棧可以滿足數(shù)掘的實時交換。GPRS還提供的接入Internet的功能，可將車載終端的定位數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉換之后可以通過PPP協(xié)議建立的網(wǎng)絡通道直接傳送到監(jiān)控中心，并且GPRS基于IP協(xié)議的傳輸機制，保證了系統(tǒng)可以傳輸豐富類型的數(shù)據(jù)。GPRS系統(tǒng)不僅具備這些優(yōu)點，GPRS系統(tǒng)還克服了電路交換型數(shù)據(jù)傳輸速率低，資源利用率差等缺點，可有效解決車輛監(jiān)控系統(tǒng)在通訊傳輸中龐大費用等問題，所以GPRS特別適用于像車輛監(jiān)控系統(tǒng)這種突發(fā)性、通訊次數(shù)頻繁數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽谩?宅急送公司數(shù)據(jù)傳輸方案設計 考慮到在有些地區(qū)GPRS會偶爾出現(xiàn)失去連接和數(shù)據(jù)包丟失的情況，這會嚴重影響車輛監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。而且監(jiān)控中心數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率遠不如車載終端那樣頻繁，本系統(tǒng)擬采用采用GSM網(wǎng)絡基礎上的GPRS服務與SMS服務相結合的方式，來實現(xiàn)監(jiān)控中心與車輛終端之間的數(shù)據(jù)傳輸，使監(jiān)控中心的通訊服務器可以接收GSM的SMS服務與GPRS兩種通信方式下的車載數(shù)據(jù)。系統(tǒng)在可以獲得GPRS網(wǎng)絡的情況下采用GPRS傳輸方式，當丟失與GPRS的連接時則自動切換到基于SMS服務的通訊模式，同時系統(tǒng)以5分鐘的間隔檢測GPRS網(wǎng)絡是否可以獲得，如果可以獲得則切換回GPRS通訊模式。 這種數(shù)據(jù)傳輸方式還有助于通過中間件技術實現(xiàn)了多種終端產(chǎn)品的接入，則不需要重新設計監(jiān)控軟件，保證了系統(tǒng)今后的擴展能力。使車輛監(jiān)控范圍基本能覆蓋全國，實現(xiàn)真正的實時監(jiān)控，必要時可達到秒級定位，通信費用也降低了很多。所以GPRS與SMS結合的方式是目前最為合理的解決方案。該數(shù)據(jù)傳輸方式的特點是：（1）通訊費用低 、（2）數(shù)據(jù)傳輸效率高、（3）安全措施強、（4）可擴展性強、（5）