基于ＧＩＳ的運輸協同作業

目前，人們對于多家企業下的協同運輸的研究并不深入。但是，同類運輸企業之間的縱向聯合擴展，可在深層次上實現運力資源的合理融合與運用，能解決目前道路運輸業中存在的一些關鍵問題。企業間的合作，離不開信息技術的支撐，適當地運用現代信息技術，有助于提高企業之間的合作層次和效能，最終提升自身的市場地位和競爭能力。但是，我國運輸業對新興的信息技術的發展反應較為遲鈍，尤其是國內數量眾多的中小運輸企業。

GIS技術及其運用

20世紀60年代初期，羅杰·湯姆林森就給加拿大GIS(CGIS)帶來生機，當時的他還很難描繪出如今的GIS發展藍圖，但是，他提倡的使用計算機進行空間分析的先見之明以及他在建立CGIS過程中的領導角色，為他贏得了”GIS之父”的光榮稱號。

地理信息系統(Geographical lnforma-tlon System，GIS)主要由三大部分組成，即：計算機及其附屬設備；地理數據庫及具有數據操作、分析功能的數據庫管理系統；各種制圖輸出工具及其輸出設備。它的任務是采集、存儲、管理、分析和顯示地球空間信息。它為人們提供了管理地理信息和開展空間分析的工具。目前，有許多學者在探討利用GIS進行運輸線路模擬分析的問題。因此，GIS技術與運輸模型相結合，已廣泛地應用于運輸調度。

在國外，GIS已經成為軟件的基礎平臺，圖形接口標準化。所有的軟件都以GIS作為實現線路和站點可視化的基礎平臺，在GIS平臺的基礎上集成其它空間分析、規劃決策功能。不僅如此，各款軟件都將地理編碼功能作為其軟件實現GIS的基本功能之一。所謂地理編碼(GeoCode)也稱為地址地理編碼，指建立地理位置坐標與給定地址一致性的過程。這些軟件還充分發揮了GIS的圖上查詢優勢，通過單擊圖上的線路或者站點就可以編輯線路。

GIS的可視化地圖操作．可以節約用戶輸入查詢條件的時間和工作。通過圖上的直觀選擇，輔以簡單的空間分析功能，就能方便操作，并結合自己的經驗知識判斷路線規劃的正確性。

國內目前開發出的路線規劃軟件產品，主要集中在Windows平臺下，其它平臺不多見。基于web的軟件產品主要集中在一些業務處理和利用GPS進行物流跟蹤方面．能夠進行決策優化的軟件產品并不成熟。

協同運輸

◆協同及協同運輸

所謂”協同”，是指復雜系統中各組成要素之間，各子系統之間在操作運行過程中的合作、協調、同步。在宏觀上表現為整個系統的有序化。在Malone的協同理論中，對“協同”作出了簡潔的定義：協同就是管理不同行為之間的相關點。后一定義使用了相對籠統的概念，有利于協同理論的理解和使用。

企業協同運輸是指兩個或多個運輸企業，為完成某項運輸任務，相互分工合作，共同完成整個運輸，實現貨物空間位置上的轉移的運輸方式。它可以是各種不同運輸方式的組合．也可以是同種運輸方式在不同地理位置的接力。

◆協同業務的確定

運輸業由于其特有的地緣特點．各家公司在地域上的分離可大大提高業務的廣度，能夠把自己的業務向更廣闊的空間伸展。通常的運輸業務如圖1所示。

由圖1可以看出．A公司從上海到南京路程為空載，B公司運輸業務恰好能與A公司的業務相反，如果能從運輸伙伴中承運貨物．將大大提高單次運營效益。

把運輸的業務按地域進行分配。而貨載的分配，則是一個關系多方實際利益的敏感問題。此時，雙方既是合作者，也是競爭者，貨載的分配是需綜合權衡．多方博弈的結果。它不是一次就能協商確定．需在業務實踐中不斷地改進和調整，以求達到最優的效果。

協同業務的確定可以從最初的基本業務開始，如提供一些多余的貨載給合作伙伴。或是在對方運力不足時提供運力。如圖1所示：企業間通過合作，提高單車的運營效益。

企業間也可以建立更高層次的、更為復雜的業務合作關系．建立戰略聯盟，統一運價，分享市場。當然．這對企業的管理水平提出了更高層次上的要求。

◆運輸業務的組織

多公司合作下的運輸業務的組織．最基本的要求是建立協同運輸的業務聯系小組，負責相關業務的協商和運作。也可以成立獨立的合資公司，由各個合作伙伴共同出資建立，指導、協調各自母公司的運輸業務。

運輸業務的組織應遵循以下準則：{1)提高運輸工具的實載率：(2)減少運力的投入．增加運輸能力。即”少投入，多產出”．在業務進行前多方考慮。制定合理的運輸方案。{3)組織內成員利益的均衡。利益均衡是合作的基礎，是合作長期進行的保障；(4)服務水準不變或提升。不能由于協同作業的原因而使顧客利益受損．這樣只會損害企業的長期利益；

◆車輛調度網絡優化

車輛調度是運輸企業作業的基本一環，調度結果的優劣對企業運營成本有很大的影響。在企業協作運輸的過程中，車輛的調度方案直接影響協作任務生成．因此．可以認為調度問題是運輸協同的一個子問題，應結合協同業務進行研究。一些常用的車輛調度的基本模型和常用算法有最短路問題和最小費用流問題，以及多公司協同作業的問題。

基于GIS的協同運輸管理系統

運輸協同作業，依賴于GIs技術和網絡技術作為信息交流和傳遞的手段，因此開發出好的基于GIS的協同運輸管理系統尤為重要。

◆系統的基礎數據

系統基礎數據內容包括：

靜態數據。指運輸業務范圍內相對穩定的數據。如：各公司的基本數據(包括車輛、人員、庫場駐地)，道路網絡數據。這些數據只需要在計算機實施初期一次輸入，以后按需調入，也可以隨時更新．以避免每次重復錄入數據．具體如下：

——道路網絡數據：包括道路的物理屬性，如一般道路，橋梁等；道路的性質屬性。如道路的等級、速度限制、通行車輛種類，道路的路長等。

——車場駐地和常用送取貨位置數據：包括它們的位置數據入相關的屬性數據，如編號．名稱、所在街道名稱，客戶名稱、通信方式等。

動態數據。指運輸業務范圍內經常變化的數據．包含送取貨點的需求數據。它詳細說明了發送貨物的各項要求、 當日車班數據、當日送取貨點分布數據等。

◆系統功能設計

功能設計是系統的核心，有以下模塊，(1)電子地圖模塊。(2)查詢及顯示模塊。負責運力網及企業內各種供需信息、企業資源信息的查詢。(3)調度模塊。根據企業內外資源，對自身企業的運力進行日常工作安排。{4)系統維護模塊。通過該模塊實現自動維護．包括數據庫更新和電子地圖更新兩部分。(5)圖表輸出模塊。對各種信息進行匯總．形成不同形式的表格和圖形，并進行屏幕顯示或打印輸出。

◆主要功能描述

地圖操作。基于GIS的協同運輸管理系統是以電子地圖為基礎，它提供了以下基本功能：

——基本地圖操作功能：包括簡單編輯工具．繪圖工具及查看地圖使用的工具。如；分層控制。無極縮放、任意漫游．直接選擇定位等功能。這部分包括兩部分內容，一是依據地理要素或依據經過地理編碼后的貨物運輸計劃表．創建相關的專題地圖，對地圖進行區域分析和貨物流向分析，二是根據上面的依據，創建統計圖表。

——地理編碼：地理編碼是地理信息系統的特有的一項功能。它將數據庫的數據與地圖有機結合。實現對地圖數據庫進操作。它可以將我們已有的數據庫數據輕而易舉地在地圖上進行顯示、分析及創建專題圖和統計圖。

運輸業務信息。是指企業當前一段時間內攬取的或即將攬取的業務的輸入。它也是進行運輸調度安排的數據基礎。包括了貨主信息、貨物信息。服務的要求等。

運輸網絡信息查詢。這是指相關的協作運輸企業在網絡上提供的業務信息，包括二部分一部分是剩余的貨載信息．生成的原因可能是企業運力不足，也可能是運輸利潤太少而又不得不承運的貨載，因此被提交網上。另一部分是剩余的運力，可以是某一企業閑置的車輛，也可是空載的一段運輸里程。

車輛運輸調度。這是企業當前一段時間內自身所有業務的運輸安排，包括自己承攬的業務和協同網絡上獲取的貨載或運力。運用最小費用流或最小費用最大流原理，生成基于最小成本或最大利潤生成最終的調度計劃，同時也可以根據調度的結果，排除一些利潤較低的貨載，提交合作網

圖表的打印和輸出。包括對調度的結果生成相關的運輸業務單據以及其它一些統計分析結果的輸出。

系統的維護與管理。包括對用戶的使用權限以及地圖數據的管理；

我國道路運輸企業特別是中小企業都面臨著一個普遍的問題，即經營規模與效益之間的制約，規模太小，不能借助集約效應提高企業贏利水平。因此，道蹈運輸企業應在協作運輸網內共同分享運力與貨載，以提升協作網絡中企業的經營水平和效益。借助現代網絡信息技術和CIS技術．實現物流調度的最大效率。

(編輯／張立平)