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仓储与配送作业智能决策系统研究 |
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| 2007-08-10 |
１引言
城市配送是商品市场发展的产物，随着大批量、少批次的物流配送活动逐步被小批量、多批次所取代，个性化、多样化的市场需求越来越占有更多的市场份额，城市配送已成为电子商务时代物流活动的中心环节和最终目的。因此，一系列物流活动必须围绕组织配送表现出活跃的市场机制１。物流企业内部的所有部门和人员都应面向配送、面向市场、面向客户。
城市配送行业是一个服务密集型的行业，企业要发展就要把服务做好，跟上市场的发展。这就需要一个完善的物流运作模式，一套信息化的配送优化调度系统。
从整体来看，国内的城市配送公司大多是传统的储运公司转变过来的，不仅在技术和观念上难以满足现代城市配送的需要，而且在配送信息化方面也尚缺配套的配送优化调度系统。
配送优化调度系统不仅要对配送业务施以合理化管理以快速响应市场需求，在最短的时间内满足客户需要，从而降低原有的人工配送成本，而且还要有助于树立企业形象和提高客户忠诚度，进一步为扩大配送的服务范围寻取更大的商机２。本文设计的配送优化调度系统属于电子商务应用领域的智能物流管理系统，是综合运用优化配送调度、可视库存管理、ＢａｒＣｏｄｅ等技术并结合Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务，为配送企业提供资源的优化调度和配送过程监控服务。
２系统结构及功能
系统由五个模块组成，分别是货物自动识别和采集系统、库存可视化模块、车辆查询模块、优化路线调整分配模块和货物实时信息查询与发布模块，如图１所示。其中，数据库中存储着支持系统所需的所有数据，货物实时查询模块通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ向用户提供查询功能。
２．１货物自动识别采集功能模块
该模块利用物流ＢａｒＣｏｄｅ、ＰＯＳ系统、ＥＤＩ等数据采集技术，对物流中的货物进行标识和描述，并将其与运载工具定位信息打包，通过无线（有线）通信系统将货物信息及时上传至数据库中，为将来的货物信息查询以及库存管理提供数据支持３。
２．２库存可视化功能模块
库存管理实现库存量的监控和商品分布信息的管理。在商品信息的查询时，提供仓库的货区与货位的平面图和货架的立面图，便于直观地得到商品所存放的位置。
主要功能有货区货位查询、货品单号及名称查询、库存预警查询及保质期预警查询。
货区货位查询模块利用货物自动识别采集功能将货物的标识与仓库货区和架位等信息捆绑起来，统一将这些数据定时分批地上传到数据库中，供查询时使用。
货物的信息描述包括货品号、货品名称、数量、库存上限、库存下限和超限数量等信息。提供库存积压或库存缺货等信息依据，进行必要的停止进货与补货的提醒请求。
将货品号和货物数量、生产日期和保质期等信息关联起来，根据输入的到期天数，也就是还有多少天就到了保质日期，查询相应的货品。给出即将到期或已经到期的货品，并给出提示。
同样方法也可以对货品的存放期进行查询，即该货品在仓库中已经存放多少天（月）而进行提醒。
２．３车辆查询功能
在地图上选择一定的范围，指定起始时间和终止时间的时间段，进行车辆查询。可在该时间区间内，查找出进入指定地理位置范围的所有车辆。并在列表中显示车辆数据。也可以只按地图上指定范围，不考虑时间，查询进入该范围的车辆。
２．３．１实时查询车辆情况。将派车单计划时间表和行驶路线，分别计算出经过路线中的各节点的预计时间，并存入数据库中。在进行实时查询车辆情况时，可指定车辆和某时刻，查询车辆的位置和当时的载货情况。
首先，在车辆所经路线的节点的时间及坐标表中查询距指定时刻最近的位置，即得到车辆当时的坐标位置。
然后，从派车单明细表中查找出当时所装载的货物。确定车辆所装载的货物，是将指定时间以后的所有派送订单（包括仓库）的数据，按时间顺序排序，车载货物是从第一个订单数据开始一直累计到仓库号数据为止（在仓库时为重新装货）。如果在派车单明细表中没有搜索到数据，则说明该车辆停留在车场。如果车辆上装载了ＧＰＳ或者能够按时发送车辆位置（如到达某目标点时发送短信息），记录车辆到达目标点的时刻。
最后，可以在计划时间表中对到达目标点的实际时间进行纠正。实现车辆的准确定位和货物查询，并能预计车辆在未来某时间的位置及装载货物情况。
２．３．２派送路线的车辆轨迹显示。将车辆派送行驶路线在地图上表示以后，则弹出显示车辆运行轨迹的功能键按钮。用鼠标点击该按钮后，可在路线图上用车辆符号显示车辆派送过程的整个轨迹。从车场出发，到仓库取货，送达各任务点，然后再回到车场的整个过程。
２．４优化路线调整分配功能模块
该模块是整个系统的核心部分，其基本功能是应用神经网络算法，通过在地图上设定货物配送的起终点和途经节点，经过遗传操作，就可以选择出配送的最优路径，并可提供给用户形象的动画演示。同时，结合遗传操作的基本特性，该模块提供了三种操作模式：自动模式，逐步迭代模式和一次性迭代模式。其中，自动模式，选择好节点之后，在系统默认的遗传参数的基础上进行路径优化，并给出系统参数和最终结果。逐步迭代模式，由用户选取节点并设定遗传操作相关参数（如群体数，选择概率和交叉概率等），迭代过程是逐步进行的，用户可以清楚的看到每一步迭代的情况，从而能更加清楚的了解遗传算法的运行机制。一次性迭代模式，与逐步迭代模式相似，由用户设定参数，不过迭代过程是一步完成的，并直接给出最终迭代结果。
２．５货物实时信息查询与发布模块
客户端与服务器之间采用Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ结构，即所有任务集中于服务器端处理，客户端仅需浏览器。服务器端程序开发使用ＭａｐＸ２ｔｒｅａｍ、ＨＴＭＬ、ＪＳＰ，数据库开发使用Ｏｒａｃｌｅ。
系统的工作流程是：Ｂｒｏｗｓｅｒ端访问网站并提交货物查询信息（货物编号、授权密码等）后，服务器对数据库索引查询，再根据两类不同的查询结果采用不同的信息处理方式。当货物处于静止仓储状态时，服务器将货物仓储位置在电子地图上标识，然后将电子地图以ＧＩＦ或ＪＰＥＧ格式压缩后，传输给Ｂｒｏｗｓｅｒ以供浏览。当货物处于动态运输状态时，服务器向Ｂｒｏｗｓｅｒ传送运载工具的实时经纬度定位信息，并将运载工具以符号的形式加入电子地图中，同时将地图以ＧＩＦ或ＪＰＥＧ格式压缩后，传输给Ｂｒｏｗｓｅｒ以供浏览。为了提高访问效率，当查询运载工具未越出地图边界时，服务器仅传送经纬度，不更新地图，由客户端在地图上打图标；只有当客户货物所属运载工具超出地图边界时，再同时更新电子地图和运载工具的实时经纬度定位信息３。对于实时更新的客户端请求，车载数据在压入数据库的同时向Ｂｒｏｗｓｅｒ传送。
３结论
这套配送优化调度系统的突出特点有：库存管理方面是可视化的，可以随时准确的查询货物在仓库的位置；在路线优化上采用了先进的遗传功能算法，使配送路线更加合理；给用户提供了实时查询货物状态的功能，让用户随时可以了解自己的货物在什么地方。
它能够满足各种物流配送企业的业务和管理需要，特别适合电子商务环境下物流配送企业在城市配送中的指挥调度工作，帮助物流企业实现信息的智能化，从而为客户提供及时配送交付服务；为销售商提供综合增值物流服务；降低企业的成本，提高效率。
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