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1、空间信息技术导论论文空间信息技术在现代物流中的应用 摘要：介绍了基于空间信息技术的物流信息系统构建目标、技术架构等问题；通过空间信息技术在物流中的应用现状分析，指出了未来空间在物流中应用的三大发展趋势：物流信息可视化、物流信息数据融合、物流网络优化。空间信息技术与现代物流管理技术的结合, 提高了物流的可视化管理程度, 实现了移动目标的实时动态监测。本文首先对空间信息技术和现代物流管理技术进行了简单的介绍, 然后针对空间信息技术与物流管理异构性的集成问题, 设计了基于CORBA 技术的空间物流信息系统的体系结构, 最后结合海尔物流监控调度系统, 介绍了空间信息技术在物流中的应用。引言 现代物流就

2、是利用现代化技术，在现代化管理指导下的物流行为。现代物流的三个基本要求就是：费用更低、速度更快、服务更好。而要实现这三个要求，空间信息技术在现代物流中的应用有着广泛的作用。空间信息技术以及空间信息技术为核心的信息处理技术，是现代物流发展的趋势。为物流新理念的发展和产生提供了广阔的空间，为物流信息系统集成提供了一种强有力的手段。1. 空间信息技术简介空间信息技术( Spatial Information technology) 是本世纪60 年代兴起的一门新兴技术, 70 年代中期以后在我国得到迅速发展。空间信息技术主要包括地理信息系统( GIS) 、全球卫星定位系统( GPS) 和遥感( RS

3、) 等的理论与技术, 同时结合计算机技术和通讯技术,进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。将空间信息技术引入现代物流管理中, 将对传统物流管理模式产生重大影响。以空间数据库为数据基础, 改变了物流管理系统基于属性数据的操作模式, 为地理分析和空间分析奠定了基础。地理信息系统(GIS , Geographic Information System) , 是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科, 是以采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球上与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。将GIS 技术融入物流管理之中,

4、 实现了物流管理的可视化。分布式GIS 系统设计的实现方法,实现了大区域的物流作业管理, 适合于物流分析, 比基于传统物流属性数据的分析具有更大的优势。全球卫星定位系统( GPS , Global Positioning System) , 是随着现代科学技术的迅速发展, 而建立起来的新一代精密卫星定位系统。可以在全球范围内实现全天候、实时地为用户连续提供精确的位置、速度和时间的信息。 GSM( Global System for Mobile Communication) , 是由模拟蜂窝移动通信发展起来的。建立在GSM 网络上的短消息服务( SMS) , 为数据信息的传送提供了一种新手段。

5、这样GSM网络的短消息服务为GPS 移动定位系统提供了良好的通信平台。GPS 和通信技术的有效集成, 可以实现物流的实时动态监测, 包括时间和空间的实时性。2.物流管理技术1915 年美国人间奇萧首先提到Physical Distribution 的概念, 随着科学技术的不断发展和物流需求的逐步改变, Physical Distribution演变为Logistics 的原型。美国物流管理协会(CLM) 将物流定义为是供应链程序的一部分,包括物品、服务及相关信息, 从起点到终点有效流通及储存的企业计划、执行与管理, 以满足顾客的要求。中国物流术语国家标准定义“物流”是以最小的总费用, 按用户的

6、要求, 将物质资料从供应地向需要地转移的过程, 主要包括运输、包装、装卸、配送、流通加工、信息处理等活动。我国的物流研究经历了10 年左右的研究实践, 物流管理技术已经成为企业发展的重要组成部分和技术支撑。现代物流理论认为, 现代物流服务的核心目标是在物流全过程中以最小的综合成本来满足顾客的需求。3.空间信息技术与物流管理技术的集成异构性是系统集成的根源, 不同系统由于存在着异构的成分导致了各个系统无法实现有效的交互, 才有了系统集成的必要。物流是物体在时间和空间上的运移, 对地理空间具有较大的依赖性, 基于GIS 技术的物流管理系统对于物流的可视化和辅助决策分析等具有重大的意义。以GPS 为

7、代表的定位技术与通信技术的有效集成, 使得移动目标定位数据和状态数据可以通过通信网络实时进行传输, 解决了移动目标实时动态监测的问题。空间信息技术与现代物流管理技术的飞速发展, 使二者集成成为其发展的必然趋势。空间信息技术与物流管理技术的集成, 将时间和空间的概念引入现代物流管理中, 对于解决物流这一物体中空间和时间上的运动具有极大的优势。空间信息技术引入传统的物流领域, 原则上并没有改变物流系统原有的系统框架和系统结构, 而是从技术层面上改变了传统物流系统的运作模式, 丰富了传统物流系统在分析、辅助决策等方面的功能和解决问题的力度。1）空间物流信息系统的体系结构以GIS、GPS 和GSM为代

8、表的空间信息技术与物流管理技术的有效集成, 形成了空间物流信息系统, 其核心特征是采用ERP 技术对传统物流管理进行的改造, 合理处理物流运作过程中的信息流, 形成开放式的信息系统结构;分布式GIS 技术, 即将地理空间的概念引入物流管理过程中, 强调广域的地理分析、空间分析和可视化管理; GPS 与通信技术的集成, 实时获取物流管理过程中的状态信息和定位信息,形成物流的实时性和动态性管理, 为物流管理J IT (Just in Time ) 思想的实现奠定了基础。信息的分布性是空间物流信息系统的基本特点。空间物流信息系统要实现从异构的系统中获取有关信息、对信息资源进行合理共享和优化利用, 还

9、必须解决系统的集成问题。CORBA (Common Object Request Broker Architecture) 是对象管理组织( The Object Management Group) 提出的一个分布式环境下跨平台、跨语言的对象管理规范, 它充分利用了当前分布计算机技术发展的最新成果, 在基于网络的分布式应用环境下实现应用软件的集成, 使得面向对象的软件系统在分布、异构环境下实现可重用、可移植和互操作。图1 空间物流信息系统体系结构采用ORB 技术进行物流信息平台的建设具有良好的开放性和扩展性, 是建造分布式信息系统的一种重要技术规范。信息的分布性是基于GIS 的物流信息平台的基

10、本特点, 物流信息平台要实现对现有不同类型信息系统的集成, 从异构的系统中获取有关信息, 对信息资源进行合理共享和优化利用, CORBA 技术无疑是当前解决分布、异构问题的最有效的技术。2）空间物流信息系统的体系结构设计图1是空间物流信息系统的框架描述。客户端运行时通过从Web 服务器下载Applet 程序, 然后在浏览器中运行。用户与系统的交互操作由这些Applet 中的客户对象来承担。当用户对象需要调用中间层对象服务时, 由ORB 代理执行, 这样对于客户来讲, 只要像调用本地方法一样调用对象服务就可以了, 至于代理对象如何进行实际操作, 对客户对象来说是透明的。这样对于客户对象来讲, 只

11、要像调用本地方法一样调用对象服务就可以了, 至于代理对象如何进行实际操作对客户对象是透明的。客户端的ORB 利用IIOP 协议与应用server 的ORB 通信, 传递客户端的对象服务请求。应用服务器上的业务对象收到其ORB 的请求后, 根据请求的内容, 或是直接访问数据库层的空间数据和属性数据, 或是与网络上的其它CORBA对象交互, 共同执行相应的业务处理, 完成一次空间数据操作请求。在这期间业务对象有可能通过数据库存取对象访问数据库。ORB 是基于CORBA 的应用中心, Applet中的客户对象向本地的ORB 发出请求, 本地ORB 通过IIOP 协议与应用服务层的ORB 进行消息传递

12、, 应用服务方ORB 根据请求的内容调用相关的代码由指定的对象实现来完成请求,并将请求结果按原路返回给客户。ORB 作为信息中介的桥梁, 负责远程对象请求的生成、编码、传输等工作。这种体系结构的优点是:(1) 用Applet 可以定制丰富的用户交互界面, 满足空间物流系统复杂应用的需求;(2) 由于Applet 是通过Web 下载到本地浏览器来执行的, 不需要在本地安装其他软件,从而降低了对客户机性能的要求, 免去了在客户机上安装应用程序的麻烦, 便于系统的升级和维护;(3) 应用服务层的业务对象可以选用功能强大的对象语言实现, 例如C + + , 从而具备处理复杂业务计算的能力和良好的运行性

13、能;(4) 由于CORBA 提供了Client 和Server的对象通信框架, 开发人员只需致力于业务系统对象的开发, 并能方便、透明地调用分布系统中的各种对象服务;(5) 因为CORBA 提供开放框架, 系统的维护和功能扩展变得十分方便, 增加新的功能时, 不用修改以前的程序;(6) 由于CORBA 提供的“软总线机制”,使新系统能够与原有的物流管理信息系统(或ERP) 很好地集成, 从而降低了系统的建设时间和费用。4. 空间信息技术在物流应用中的系统框架简介4.1 基于空间信息技术物流系统构建目标基于空间信息技术物流系统通过卫星定位技术、无线通信技术以及电子地图等技术的综合应用，一方面会提

14、升物流运输企业的运作水平及车辆监控的能力，另一方面，也会给其客户即制造企业产品的运送提供保障。随着互联网技术和电子商务的发展，卫星定位系统正在网络化，也就是说卫星定位系统（ 如GPS）、地面移动通信系统（ 如GSM）、互联网、地理信息系统等结合在一起，用户可以在互联网界面上实现对移动目标动态的、无地域限制的跟踪显示，同时由于不必再建造专用的监控中心，而大大减少了系统的投资。企业构建物流系统的主要目标有：（1）以跨平台物流空间信息技术为基础高起点构建企业一体化物流管理信息系统；（2）采用先进的信息技术、通信技术、网络技术和融合技术等，实现物流运作的信息化、网络化、智能化及标准化，加快信息传递，建

15、立起快速的反应机制；（3）整合整个物流网络，统一全企业的操作标准，降低物流成本、提高物流效率及物流服务水平，最终提高整个企业的客户服务能力，满足客户需求。4.2基于空间信息技术物流系统技术架构基于GGMN(GIS/GPS/MIS/NET)技术的物流管理与信息处理系统可采用J2EE三层系统体系架构，两台服务器分别作为WEB服务器和应用服务器，采用JAVA语言进行系统开发，主要的用户界面为WEB方式，在某些应用点采用Client/Server结构作为补充。4.3基于WEB的空间信息服务技术框架4.4物流系统架构模型基于空间数据的物流模型主要有：设施定位模型、车辆路线模型、配送区域划分模型、分配集合

16、模型、客户配送排序模型等。（1）设施定位模型。用于确定一个或多个设施的位置。在物流系统中，仓库和运输路线共同组成了物流网络，仓库处于网络的节点上，节点决定着线路，如何根据供求的实际需要并结合经济效益等原则，在既定区域内确定仓库数量、仓库位置和规模以及仓库之间的物流关系等，都可运用此模型简单地实现。（2）车辆路线模型。用于解决一个起始点、多个终点的货物运输中，如何降低物流作业费用，并保证服务质量的问题；包括决定使用多少辆车、每辆车的路径最优化等。（3）网络物流模型。用于最有效地进行货物路径分配，即物流网点的布局问题。如将货物从2 个仓库运往3 个商店，每个商店都有固定的需求量，因此需要确定由哪个仓库提货送给哪个商店，所耗的运输代价最小。（4）分配集合模型。根据各个要素的相似点把同一层上的所有或部分要素分为几个组，以确定服务范围和销售市场范围等。如某一公司要设立5 个分销点