基于快遞業務的應急系統研究

張慶英 劉 燕 王 錕 呂國林

（武漢理工大學物流工程學院 武漢 430063）

0 引 言

客觀環境中的不可控因素常會給人們的生活帶來各種影響或災害.對于應急系統的研究，就是為了減少損失.目前大多數學者研究的主要內容更多地是針對突發公共事件，是指政府層面上的應急管理工作［1］.本文立足于企業層面，研究企業在運營過程中遇到的妨礙企業正常運作并會給企業帶來財產損失的事件及其解決方案.通過對快遞企業的研究，探討應急調度系統的問題，通過快速反應使企業提高運作效率，減少損失，提升客戶服務水平.

1 應急調度系統的設計

快遞行業需要保證在快件生命周期內的異常事件減少到最低.其中，異常事件是指破壞系統表現的任何意想不到的事件，如顧客收到快件的期望時間被延遲、運輸過程中發生意想不到的損壞，或者把快件交付到不正確的地點.這些異常事件都會威脅到快件作業的效率和可靠性.這種存在于快件生命周期中各個作業環節的異常事件，可以理解為一種風險［2］.

本文提出應急調度中心的概念和設計方案，旨在對各種意外事件進行處理.調度中心負責收集各方面的數據，對運輸的過程進行監控，對突發事件進行處置，完成統一的運輸組織調度，以合理地分配各種資源，進而降低總體的運輸成本.對于不能用算法解決的問題，調度中心為決策者提供各種相關數據，以供決策者作出判斷和決策.對于快遞過程中遇到的各種突發事件給予事前預警、事中指揮、事后解決，以達到應急處理的目的.

快遞行業運輸過程中的意外或緊急事件主要包括：（1）道路自然受損.地震、大雪、泥石流等自然災害造成的道路破損，它會導致預定的路線行不通或者業務不能進行；（2）貨物量突增.在節假日以及其他的特殊時刻，各地的客戶量會出現突增情況，面對這種狀況，公司要能在滿足客戶需求的前提下，盡可能的減少成本.尤其是當大客戶有緊急需求時，不僅要最好地滿足大客戶的需求，還有考慮到自身利益；（3）客戶要求突然改變，是指客戶臨時更改服務的狀況，調度中心應予以及時的反應或者取消業務；（4）運輸工具問題.運輸工具不足或者在途運輸工具出現如車輛拋錨、交通事故等突發問題而導致不能正常運行，調度中心要根據現有資源的分布為其調運車輛；（5）網絡中出現新的需求點.在網絡中，若突發的某個點產生了運輸的需求，則對在途運輸的車輛進行判斷，選出最佳的車輛路線并生成成本，若成本小于直接另派車輛，則執行此種方案，否則，調度空閑車輛.

2 應急調度系統的組成

應急調度系統主要由監測系統、資源管理系統、通信系統和決策系統4個子系統組成.其功能與關系如圖1所示.

圖1 應急調度系統的結構

2.1 監測系統

監測系統主要負責快遞運輸過程的實時監測，對快件生命周期過程出現的各種情況進行記錄，從而對異常情況及時預警［3］.監測由政府部門合作的平臺、基層信息平臺和預測系統3個部分組成，如圖2所示.通過這3個平臺對數據進行收集和分析，系統能得出最優的處理結果，并將其傳遞給一線工作人員進行決策.

圖2 監測系統內部工作流程

2.2 資源管理系統

資源管理系統主要由運輸車輛管理系統、快件實時跟蹤系統、應急資源管理系統構成.

2.2.1 運輸車輛管理系統 針對物流運輸作業中車輛所處的狀態，對在途運輸車輛、空閑車輛、應急車輛進行管理，通過定位系統，確定車輛在路網中的位置以及當時的狀態，及時調配車輛，快速滿足用戶需求，避免運輸資源的額外浪費.

建立車輛的信息庫，信息庫里包括車輛的基本資料：車輛類型、車輛載重、車輛自身重量、車輛歸屬地、車輛實時位置、車輛當前狀態、車輛歸屬路線、車輛服役年齡、車輛基本燃油率、車輛滿載燃油率、司機和車輛終端IP.

將車輛的狀態分為在途運輸車輛、待命車輛、運輸完成車輛和空閑車輛.

計劃調度室與車輛之間可實現無線信號的雙向通信［4］.物流企業在接到顧客運送貨物的請求后，將貨物的品種、數量、裝運時間、地點和顧客的聯系方式等信息輸入電腦，同時根據運行車輛移動通信裝置發出的車輛位置和狀態的信息，通過調度算法系統，由計算機確定調度車輛，自動地向所選車輛發出裝貨指令，由車輛上的接收裝置接受并由司機執行.

2.2.2 快件實時跟蹤系統 對快件實施實時跟蹤，就要在所有的貨運客車上裝載GPS，GIS和GSM［5］.具體方法是：在作業時，綁定貨物與運輸工具，并將其輸入裝載清單.通過對運輸工具的實時跟蹤，查到貨物所在的位置.

根據從數據接收器傳來的數據信息，對電子地圖上的車輛位置進行刷新，完成對于車輛動態行駛過程的監控.當車輛長期停留于某坐標、車輛路線行駛非最優化或最合理、車輛行駛路線出錯、車輛油料數量異常時，調度中心獲取信息，并與前方工作人員取得聯系.

2.2.3 應急資源管理系統 從長計議，企業應建立應急物資儲備中心，儲備一定的運輸工具以備不時之需.當發生客戶量突增、客戶的突發性要求等其它問題時，可由資源調度中心統一進行管理和調度.

在分析歷史數據、計算并設定運輸工具的數量時，應考慮增加一個安全裕度，并確定備選方案和應急預案.在突發事件出現時，保證具有足夠數量的應急車輛可供調度.應急車輛包括租用車輛和自有車輛，對于租用車輛的管理應該嚴于自有車輛，并應事先制定完善的調動協議［6］.

針對突發運輸量的車輛決策系統具有緊急調動的功能.當緊急需求量上升時，車輛決策系統可通過成本計算和滿足服務兩方面入手，確定應急車輛的數量，提出自購車或租用外部車輛的建議.

快遞需求量與GDP的增長率以及本公司的競爭力有關，建立線性回歸方程

式中：Y為快遞需求量增長率；G為GDP增長率；K為公司競爭力.

根據式（1）預測出未來一段時間內的快件需求量，綜合歷史上突發需求量的平均量，得出所需應急車輛的數目，再通過自購成本和租用成本的對比，決定應急車輛的獲取選擇方式.

2.3 通信系統

調度系統的數據交換主要有2部分，其一是系統與客戶之間的數據交換，即客戶向調度中心申請服務的相關數據，以及調度中心給客戶的調度回復.這些數據的交換可采用電話、傳真等通信方式，也可利用互聯網來實現.將互聯網作為數據交換平臺，可減少通信通信聯絡成本.其二是系統與車輛之間的數據交換，即車輛向調度中心傳送位置信息、裝載量信息等，調度中心向車輛下達調度指令.這類數據的通信可利用GSM來實現.

2.4 決策系統

決策系統可以根據具體情況給出決策建議，選擇合理的方案.

2.4.1 基于車輛調運系統的解決方案 對于突發的客戶需求，可根據建立的數學模型和可視化窗口，通過科學的計算，決定選擇單獨派車完成運輸或是與在途貨物合并運輸.

當某一時刻有突發的客戶需求產生時，對原有調度車輛的狀態和關鍵點進行分析.若運行車輛能夠通過調度滿足突發客戶需求，且重新調度的成本小于直接發車的成本，則可對運行車輛進行重新調度設計，以解決突發需求問題.

對調度成本的分析，主要考慮的是改變路線后距離變化帶來的費用成本和機會成本.

假設，突然增加運輸任務u，其任務量為Qu，需要的配送時間為Su，可以建立時間窗為［Eu，Lu］，記將其插入車輛k所在路線中未完成任務點i和點j之間的插入成本為C（i，u，j）.

1）距離成本 將u插入點i和點j之間，車輛行駛線路由i→j變為i→u→j，多行駛的距離成本為

式中：Tnm為從n點到m點所需要的時間.

2）機會成本 點u插入后，車輛到達該點的時間Tu＝Ti＋Si＋Tiu，若Tu＞Lu，則該插入路線不可行，記其成本為 ；若Tu≤Lu，則成本為maxω（Eu－tu，0），即有

因此，動態插入成本為

2.4.2 基于路徑優化平臺的解決方案

1）針對車輛問題 當車輛出現問題時，司機聯系調度中心.調度中心對司機當前的位置進行定位，并調用數據庫，查出該車的型號、載重量等信息，并根據這些信息進行匹配，調出車輛數據庫中相應的車輛.對所有的可用車輛進行比較，以當前點為起點，需求點為終點，將具體的數據輸入路徑優化平臺中，得出最佳路徑.若無相匹配車輛，則調用其他的車輛.

運營中的車輛若遇到路上阻塞、車禍或其他情況，未能按預定時間返回中心，該模塊即可將該車的配載計劃取消.在對異常情況車進行標識的同時，重新生成新的配載計劃，按時完成客戶的訂單要求.對于異常情況排除后重新投入使用的車輛，應恢復使用，輸入它們的返回時間.

2）針對在途更改路徑問題 對于途中因各種原因導致需要更改路線的情況，司機應將信息傳回調度中心，調度中心對車輛進行定位，并對當前狀況進行分析.以車輛上一個經過的城市為起點，在電子地圖上顯示兩點之間的幾種走法.調度中心的工作人員根據時間和距離進行路徑決策，并將具體指示發給司機.

如果車輛還未啟動就已經發生計劃線路不通等狀況，則在選取最優路徑的時候，輸入約束－－不走某條線路，然后使用路徑優化平臺進行計算，便能得出最優結果.

2.4.3 針對快件問題的解決方案 對于出現的延遲現象，要及時地通知客戶，對客戶做出一定的賠償，并將信息詳細輸入數據庫.當客戶下次申請服務時，調用數據庫對客戶的服務做出一定的優惠政策.當出現快件趕不上預定航班或落貨等異常情況，且會導致快件延誤時，一線操作人員應在系統中及時標注反映.一旦客服人員通過信息的共享平臺發現了這些異常標注，就會主動通知客戶，告知他們采取及時的后備措施來減小損失.

3 結束語

應急物流的目的是保證在突發事件發生后最大限度地減小損失.本文通過研究快遞企業在運營過程中可能遇到的妨礙企業正常運作的突發事件，設計出一套快遞企業的應急調度系統，旨在提高企業的快速反應能力，從而提高企業運作效率，減少企業損失，提升客戶服務水平，促進快遞行業的發展.

［1］左 芒.在考驗中成長——訪中國物流與采購聯合會應急物流專業委員會主任王宗喜教授［J］.中國遠洋航務，2008（9）：36－41.

［2］楊 磊，陳文釗，李遠燕.基于突發事件連鎖便利店應急配送決策研究［J］.物流工程與管理，2010，32（4）：109－112.

［3］林自葵.物流信息管理［M］.北京：機械工業出版

［4］賈順平，彭宏勤，尹相勇.基于車輛調度與優化網絡的網絡物流信息系統設計［J］.物流技術，2007，26（10）：111－113.

［5］武奇生，段飛飛，史立安，李 靜.車載多媒體導航終端軟件設計與實現［J］.武漢理工大學學報：交通科學與工程版，2010，32（3）：573－576.

［6］教育部高等學校物流類專業教學指導委員會.第一屆全國大學生物流設計大賽獲獎作品集［M］.北京：中國物資出版社，2007.