基于GIS的汽车逆向物流管理信息系统的开发

　　随着汽车工业快速发展，汽车的产量和保有量急剧上升，报废汽车的数量也随之不断增长，由此所产生的资源短缺和报废汽车遗留垃圾对环境的严重污染等一系列问题，已经严重阻碍了汽车工业的可持续发展。因此，如何进行报废车辆的回收并尽可能地提高其再利用率己成为当前汽车工业所面临的重要课题。本文针对汽车逆向物流在物流对象、目标和处理过程方面的特殊性，及其较强的空间分布特性，分析了地理信息系统(GIS)应用于汽车逆向物流的必要性。同时，提出基于GIS 的汽车逆向物流管理信息系统体系结构，并对系统集成开发的方法和关键技术进行了探讨。

 

　　1 前言

 

　　随着汽车工业快速发展，汽车的产量和保有量急剧上升，报废汽车的数量也随之不断增长，由此所产生的资源短缺和报废汽车遗留垃圾对环境的严重污染等一系列问题，已经严重阻碍了汽车工业的可持续发展。因此，如何进行报废车辆的回收并尽可能地提高其再利用率己成为当前汽车工业所面临的重要课题。目前，我国大部分城市的汽车逆向物流管理水平较落后，既缺乏削减汽车废弃物排放的激励措施，又缺乏对汽车废弃物的收集/中转/运输/处理等全过程的科学规划和管理，导致汽车废弃物处理过程中的资源浪费和二次污染。由于汽车逆向物流过程中具有的地理信息特点，本文将探讨GIS(Geographic Information System--地理信息系统)技术在汽车逆向物流管理中的应用，并建立基于GIS的汽车逆向物流管理信息系统，这对于提高汽车逆向物流管理决策的科学性、可靠性和方便性具有十分重要的意义。

 

　　2 汽车逆向物流综述

 

　　2.1 汽车逆向物流概念

 

　　汽车逆向物流是以满足顾客和保护环境为出发点，根据实际需要，对汽车产品实行从下游到上游的物流活动，如图1所示。它包括回收逆向物流和废弃物逆向物流两大部分。回收逆向物流指不合格品的返修、退货以及周转使用的包装物等从需方返回到供方的物流活动。废弃物逆向物流则指将己失去经济活动价值的原使用物品进行回收、检测、处理，并将其送到专门的处理中心所进行的物流活动[1]。

 

　　2.2 汽车逆向物流的特征

 

　　(1)随机性。即退回或回收汽车的来源地点、回收数量、召回时间等的不确定性。

 

　　(2)复杂性。由于汽车逆向物流的不确定因素很多，预测困难，同时回收产品质量参差不齐等特点，决定了其规划操作和控制相对于汽车正向物流变的更加困难和复杂。

 

　　(3)物流成本较高。汽车制造业不同于其他的行业，它不仅生产工序复杂，而且对专业化程度的要求非常高。同时，随机性也使得规模效应难以发挥，最终导致物流成本偏高。除此之外，对回收汽车进行人工检测费用也是导致高成本的一个重要因素。

 

　　(4)价值递增性。即报废汽车在消费者手中是零价值，但随着逆向回流，报废汽车的价值逐级递增，最终在逆向物流的终端—生产商那里实现价值再造。

 

　　(5)风险逐级放大性。虽然汽车逆向物流可以使下游消费者规避经营风险，但由于采取了相对宽松的回收政策会加大企业自身的风险。此外，供应链中的“牛鞭效应”也会导致上游汽车制造企业信息失真，风险加大。

 

　　3 GIS在汽车逆向物流系统中的应用

 

　　地理信息系统(GIS)是一项以计算机为基础的管理和研究空间数据的技术系统，是多学科交叉的产物。地理信息系统以地理空间数据库为基础，通过对地理数据的采集、输入、存储、检索、操作和分析，迅速地获取满足应用需要的信息，并以地图、图形或数据的形式输出[2]。

 

　　在汽车逆向物流系统中，汽车废弃物的产量和分布、收运设施、处理处置设施以及交通状况、区域功能等，都具有很强的空间分布特性。对汽车废弃物物流进行设计、规划时，利用GIS强大的地理数据功能，能更方便地处理汽车废弃物物流的收集、装卸、运送、储存等各环节的分析和规划，不仅可以实现汽车废弃物物流系统管理区域的地图矢量化，还可以对系统中的汽车废弃物收运路线选择、汽车废弃物收运设施的选址、运输车辆的调度等进行有效的管理和决策分析 [3]。

 

　　随着地理信息系统的迅速发展，GIS技术越来越多地应用到各种物流系统规划中。比如鲍婧(2007)将GIS运用于农产品物流配送决策支持系统的开发中。

 

　　4 基于GIS的汽车逆向物流管理信息系统的总体设计及系统集成

 

　　4.1 基于GIS的汽车逆向物流管理信息系统设计思路

 

　　系统选用ESRI推出的GIS组件MapObjects，同时应用Visual Basic 6.0作为开发环境，实现基于GIS的汽车逆向物流管理信息系统的集成开发。其基本思路是先对采集的地理空间数据和物流信息数据集成;再在此基础上加入 GIS组件对数据进行查询、分析和管理，然后应用Visual Basic 6.0和MapObjects相结合，进行二次开发，将MapObjects引入到传统的MIS平台中，进行无缝的系统集成，使得用户面对一个屏蔽了技术细节的操作方式简单、系统功能齐全的可视化界面。

 

　　4.2 基于GIS的汽车逆向物流管理信息系统的总体结构设计

 

　　4.2.1系统的总体结构的选择

 

　　管理信息系统体系结构共分为四种，分别是：主机/终端结构、File/Server结构、Client/Server结构和Brower/Server结构。

 

　　主机/终端结构的系统过分依赖于主机，主机价格昂贵，对技术人员和环境要求较高;File/Server结构对数据的完整性难以控制，并且对网络要求比较高，容易造成网络瓶颈，不能满足数据传输量大、用户多的现在企事业单位的需求;当今系统开发过程中，应用比较广泛的是 Client/Server结构和Brower/Server结构，下面表1总结了这两种结构的优缺点分析[4]。

 

　　本系统针对为汽车逆向物流设计的管理信息系统，考虑到交互能力和数据处理能力等因素，本系统选用Client/Server结构体系。

 

　　4.2.2 系统的总体结构设计

 

　　汽车逆向物流管理信息系统的信息包括汽车废弃物从产生、收集、暂存、加工、运输、中间加工利用与处理、直到最终处置的全过程的所有相关信息。根据汽车废弃物物流系统的特征，本管理信息系统将由五大子系统组成，分别为电子地图子系统、数据采集子系统、数据管理子系统、数据分析预测子系统、网络规划决策子系统。系统的体系结构如图2所示。

 

　　4.2.3 系统的总体功能设计

 

　　系统的设计遵循科学性、实用性、规范性和可扩充性原则。以下是各子系统的功能描述。

 

　　(1)电子地图子系统：系统的电子地图模块。其功能是对地图实现分层综合显示，以及无极缩放、任意漫游、直接选择定位等功能;还可以对地图进行地理编码，将数据库的数据与地图有机结合，实现对地图数据库的操作。

 

　　(2)数据采集子系统：系统的信息收集模块。通过采集某城市的基础地图(包括行政地图、等高线、交通地图等)、汽车废弃物分布图(包括汽车废弃物收集点、中转站以及处理场所等)、收运车辆的属性数据(包括车辆的种类、型号、燃料种类基本技术资料、驾驶员信息等)以及各种图形数据(包括汽车废弃物收集点照片、中转站照片、处理场所照片等)，来建立GIS的空间数据库。这样，就可以快速精确地查询、检索所需要的图层。同时，对汽车废弃物进行分类，包括钢板，轮胎，电池，废油废液等，并对这些汽车废弃物的数据进行采集。

 

　　(3)数据管理子系统：系统的数据管理模块。具体包括数据输入输出、数据检索、数据更新和数据维护等功能，另外，还将为各级用户提供信息检索服务，实现包括地理信息在内的多种信息的管理、更新及维护。

 

　　(4)数据分析和预测子系统：系统的数据分析和预测模块。该模块将通过数据分析，并运用相关预测模型对未来汽车废弃物处理情况进行预测，包括数据加工分析、信息预测等功能。

 

　　(5)网络规划决策子系统：这是针对汽车废弃物物流系统特点而设立的模块，其功能是进行汽车废弃物物流系统网络节点规划和收运车辆行车路径决策。

 

　　4.2.4 系统的集成

 

　　本系统是利用ESRI提供的建立在OCX(OLE Custom ControlsH OLE自定义控件)技术基础上的GIS功能控件MapObjects，以Visual Basic 6.0为开发平台，直接将GIS功能嵌入其中，进行二者的集成开发。

 

　　在本系统的集成开发中，最关键的技术是数据的集成。汽车废弃物物流管理信息系统中的数据主要有空间数据和属性数据。因为空间数据是非结构化的、不定长的，而且施加于空间数据的操作需要通过MapObjects来实现，我们采用文件结合关系数据库管理方式，利用文件存储空间数据，而借助关系数据库管理系统(RDBMS)管理属性数据。

 

　　在进行存储、显示、查询和分析时，由于空间数据和属性数据是分开存储管理的，所以需要通过地理编码来实现它们之间的关联。即为文件中的每个地理事物都分配一个唯一的地理编码，而在关系数据表结构中也对应有一个编码，这样数据表中的每条记录可以通过该编码确定与文件中对应地理事物的连接关系。本系统的集成开发结构按照数据流主要分为两大块，如图3所示。

 

　　(1)利用MapObjects控件显示电子地图数据，并对地图数据进行查询;

 

　　(2)利用ADO组件访问电子地图数据的原数据，通过对原数据的查询可以进一步查询地图数据的分类信息。

 

　　5 结语

 

　　本文将GIS应用系统开发的一般原理与汽车逆向物流系统的具体实际相结合，首先分析了汽车逆向物流系统和GIS的特点并归纳了GIS应用于汽车逆向物流的主要问题;然后在分析系统设计的思路，系统目标的基础上，对系统的总体结构进行了设计，从研究的实际出发，选择了C/S系统结构体系，设计了系统的体系结构以及实现了系统集成。

 

　　作者：尹今朝 来源：中国科技纵横 2013年2期

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