1 引言 配送环节处于整个物流系统的末端，直接服务于最终客户和消费者，是将货物从发货人送达收货人的最后一个物流节点。从我国物流配送的整体来看，存在着效率低、成本高、透明度差的问题，这也是造成物流服务质量和客户满意度较低的重要原因之一。随着GIS、GPS、GPRS等信息技术在物流配送环节中的应用，物流配送逐步实现了可视化，大幅度降低了终端配送车辆的空驶里程，有效地保障了配送货物的安全，降低了配送成本和提高了配送效率。本文以YJ快递企业为例，研究和探讨其应用GIS、GPS、GPRS等信息技术设计和开发的可视化物流配送系统。 2 YJ快递企业及其可视化物流配送系统的组成 2.1 YJ快递企业简介 YJ快递企业成立于2007年。随着公司的发展，在货物配送业务量迅速增长的同时也暴露了不少问题，诸如配送成本居高不下、在途配送货物安全性得不到有效保障以及配送效率较低等问题，为了解决这些问题，同时考虑到成本、技术、资金等条件的限制，决定使用相对较为廉价且技术相对不复杂的GIS、GPS和GPRS等来构建可视化物流配送系统，经过半年的系统开发和半年的试用维护更新，到2009年该系统已经能很好地运作，给企业的物流配送作业带来了全新的变化。 2.2 YJ快递企业可视化物流配送系统的组成 YJ快递企业的可视化物流配送系统采用GIS-GPS-GPRS信息技术对其服务区域范围内的客户在电子地图上进行位置标注，同时将客户配送区域和配送路线进行优化，实现了对配送车辆、配送人员和在途货物的可视化监管。该系统包括仓储控制中心、GPS接收机、在途货物监控中心、GPRS通讯模块以及配送控制中心等。 (1)GPS接收机有手持式和车载式两种，GPS接收机可以根据预置指令向控制中心发送警示性信息，以一定的周期将标的物的位置状态信息存储起来，收集GPS定位信息并通过无线网络将其传送到控制中心，接收控制中心发送过来的任务调度信息；(2)仓储控制中心基于GIS信息平台实现对仓库的可视化管理，同时在叉车或仓库货架显示屏上显示相关分拣信息，为货物分拣和分装提供便利；(3)在途货物监控中心基于电子地图使用GPS、GSM技术实现对在途货物的监控，可以将在途货物的位置信息在电子地图上进行动态显示，帮助操作人员实现对在途货物的属性和空间信息进行检索，支持对电子地图的开窗缩放操作，操作人员可以查询并回放目标在途货物的运行轨迹，以全面了解和掌握货物配送情况，对于不能完成的配送任务或者突发性事件重新进行调度；(4)配送控制中心基于GIS系统进行空间位置分析，可以计算物流的网络流量、分解货物配送任务、分析优化货物配送路径和确定配送车辆的运输路线。 3 YJ快递企业可视化物流系统的配送业务模型及车辆导航系统设计 3.1 可视化物流系统的配送业务模型 YJ快递企业基于GIS-GPS-GPRS的可视化物流系统的配送业务模型如图1所示。该模型根据物流配送中常见的任务类型以及企业自身特点，将货物运输车辆路线模型、物流网络模型、运输车辆定位模型、配送任务分配集合模型、设备定位模型、最短路径优化模型等有机地进行了集成，能够对货物配送任务实施最优化的分解与组合，该模型可以快捷地查询和显示配送车辆的实时运行状态，从而帮助企业实现对物流配送任务的实时跟踪和可视化管理。随着数字分拣技术(DPS)、自动分拣技术、PDP技术等在配送中心中的应用，企业的可视化物流配送业务模型也可以进行相应的拓展，将DPS设备、各种手持终端和其他技术装备等引进系统中来。
图1 YJ企业基于GIS-GPS-GPRS的可视化物流系统配送业务模型
图2 YJ快递企业的配送车辆导航系统架构 可视化物流配送系统使用GIS对配送客户及潜在的配送客户进行网络分析，然后模拟物流配送中心的地址选择、规模、服务能力等，确立物流配送中心的网络结构和各配送节点的配送任务，每个物流配送中心负责既定范围内客户货物的配送任务。配送中心根据所分配的客户订单配送任务，确认需要配送货物的种类和配送地点，然后自动配送系统会根据配送地点区位分布、配送货物类型、交通状况等因素制定配送方案，仓库管理系统根据货物配送方案对配送货物进行分拣、包装并归集到指定的货位上以等待装车运输，运输管理系统负责接收和处理GPRS、GPS等反馈回来的货物运输车辆空间位置信息，配送任务调度操作人员基于GIS平台对货物配送信息进行查询分析和计算，实时地对配送货物进行信息搜集以动态地对配送任务进行调度和指挥。 3.2 YJ快递企业的配送车辆导航系统设计 配送车辆导航系统包括无线通信网络、货物配送监控中心以及车载移动终端三部分，图2给出了其总体架构。 (1)货物配送监控中心作为该系统的核心，主要功能是接收来自车载移动终端反馈回来的信息数据，然后将其存储到GIS系统中以更新相关数据，同时将中心信息数据传送给对应的车载移动终端。所有在途货物运输车辆的实时位置信息可以准确地显示在货物配送监控中心的电子地图上，电子地图窗口可以随意地切换、缩放、还原，还可以同时在多个窗口中对多个货物运输车辆进行实时跟踪。另外货物配送监控中心还可以设置子中心，将相关任务在各子中心进行分配来实现货物运输车辆的智能调度和实时监控，从而实现调度监控资源的优化，提高调度和管理的效率。(2)车载移动终端由DR传感器、GPS/DR控制系统、GPS接收机、导航系统和无线通信网络等组成，其主要功能是实现对货物运输车辆的实时定位，在货物配送监控中心的信息反馈和指令下实现货物运输车辆的运输路径引导和规划，车载移动终端向货物配送监控中心发送的数据包括运输车辆的编号、速度、航向、车辆状态、时间、经纬度、服务请求信息等。(3)无线通信网络负责货物配送监控中心与车载移动终端之间的通信，货物配送监控中心通过无线通信网络接收来自车载移动终端所采集到的货物运输车辆的定位信息，并通过该网络向其传送调度信息或者控制指令信息，通信形式有多种，诸如GPRS、CDMA、GSM或者集群通信等。
