冷鏈物流信息化系統(tǒng)的構建探究

余小文

本文圍繞冷鏈物流信息化系統(tǒng)的構建開展研究，具體用于冷鏈物流多式聯(lián)運路徑優(yōu)化，系統(tǒng)建設過程充分考慮冷鏈物流風險，建立冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)和多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)，同時引入蟻群算法。結合實驗可以確定，本文設計的冷鏈物流信息化系統(tǒng)在路徑總長度、平均路徑長度減少方面表現(xiàn)突出，能夠實現(xiàn)8.27%的運輸成本節(jié)約，在冷鏈物流園區(qū)管理中也能夠發(fā)揮不俗作用。

YU Xiaowen

（Jiangxi Supply and Marketing Cold Chain Technology Co.， Ltd.， Nanchang， Jiangxi Province， 330000 China）

This paper focuses on the construction of cold chain logistics information system to carry out research， specifically for cold chain logistics multimodal transport path optimization， the system construction process fully consider the risk of cold chain logistics， the establishment of cold chain logistics park information management subsystem and multimodal transport path optimization subsystem， at the same time the ant colony algorithm. Combined with the experiment， it can be determined that the cold chain logistics information system designed in this paper has outstanding performance in reducing the total length of the path and the average length of the path， can achieve 8.27% transportation cost savings， and can also play a good role in the management of the cold chain logistics park.

Cold chain logistics information system; Multimodal transport; Path optimization; Information processing

受經濟與社會的快速發(fā)展影響，近年來我國民眾的生活水平持續(xù)提升，對冷鏈物流的需求也日漸旺盛。但結合實際調研可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國冷鏈物流領域發(fā)展仍未成熟，相關不足在冷鏈物流多式聯(lián)運路徑優(yōu)化等方面有著直觀體現(xiàn)。為更好地滿足冷鏈物流發(fā)展需要，本文圍繞冷鏈物流信息化系統(tǒng)開展了具體研究。

受經濟與社會發(fā)展影響，近年來國內外貿易日漸頻繁，物流在各類貿易發(fā)展中發(fā)揮著關鍵性作用。為滿足貿易發(fā)展需要，必須深入研究物流，其中冷鏈物流尤為關鍵。物流對各階段配合密切性要求較高，為滿足這種要求，必須聚焦物流路徑優(yōu)化，對于主要運輸易腐爛食品的冷鏈物流來說，其涉及易腐爛食品的加工、生產、存儲、運輸、銷售、消費等環(huán)節(jié)，這類環(huán)節(jié)均需要處于低溫環(huán)境，低溫存儲需要由相關冷鏈設施和設備滿足，進而保證食品的安全和質量，避免相關損失出現(xiàn)。結合相關調研可以發(fā)現(xiàn)，為保證速凍食品、蔬菜、奶制品、肉類制品、果蔬的新鮮程度及品質，冷鏈物流極為關鍵。

作為國內外學界的研究熱點，冷鏈物流配送向來受到高度關注，相關研究也較為成熟，如運輸模式、配送網絡、溫控系統(tǒng)、供應鏈等方面的理論研究。以基于NB-IoT技術的連續(xù)控溫配送系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)能夠滿足多品種生鮮產品多控溫條件的聯(lián)合存儲及配送需要，而在同時圍繞生鮮食品冷鏈物流運輸質量評價體系的研究中，該體系可用于生鮮食品冷鏈物流運輸質量在不同配送時間和配送溫度下的評價。在近年來國內圍繞冷鏈物流開展的研究中，改進蟻群算法、多目標識別模型等均屬于研究熱點，這類研究能夠在一定程度上優(yōu)化冷鏈物流運輸路徑，但對比理想路徑可以發(fā)現(xiàn)，這類方法設定的路徑仍存在較高運輸成本，同時相關研究更多停留在分銷模式、分銷路徑等方面。結合相關研究成果，本文構建的冷鏈物流信息化系統(tǒng)主要聚焦冷鏈物流配送路徑優(yōu)化，系統(tǒng)能夠最優(yōu)化設計冷鏈物流多式聯(lián)運路徑，保證各物流節(jié)點的緊密配合順利實現(xiàn)。

2.1總體設計

本文設計冷鏈物流信息化系統(tǒng)由兩部分組成，包括冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)和多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)。冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)由基礎資料管理、工人管理、進出庫管理、庫房管理、裝備管理、商家管理、查詢統(tǒng)計等模塊組成，其中基礎資料管理模塊涉及貨物類型、貨物資料、裝卸收費、規(guī)格管理，工人管理模塊涉及搬運工、搬運隊伍管理及工量查詢，進出庫管理模塊包括出庫、入庫管理，裝備管理模塊包括托盤歸還、設備租賃、托盤配置管理，商家管理模塊包括物業(yè)信息、商家資料管理，庫房管理模塊包括庫位租退、可視化管理，查詢統(tǒng)計模塊包括租退庫、商家資料、貨物信息、費用查詢;多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)由報警模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、顯示模塊、車載終端模塊、地圖定位模塊、多式聯(lián)運路徑優(yōu)化模塊組成，主要負責優(yōu)化多式聯(lián)運路徑。

2.2冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)設計

冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)主要負責園區(qū)管理，進出庫管理模塊、庫房管理模塊、工人管理模塊均屬于設計重點。在進出庫管理模塊的設計中，入庫管理功能需要負責收集入庫貨物信息和貨主信息，具體涉及用戶代碼、入庫時間、入庫單號、入庫車牌號、貨主姓名、聯(lián)系電話、入庫總體積、入庫總托盤、入庫總計費噸位、入庫樓號、貨物性質、板位數(shù)量、每板數(shù)量、入庫單件重、入庫件數(shù)、入庫庫位屬性、結算模式、計費方式等。通過關聯(lián)單號和入庫總表及入庫詳細表，進出庫管理模塊即可滿足貨物管理需要，每單貨物情況的實時、高效管理可由此實現(xiàn)，具體的管理流程為：入庫錄入→總體信息錄入→貨物明細信息錄入→裝卸費明細錄入→搬運隊信息錄入→保存→打印單據(jù)/提交數(shù)據(jù)庫。出庫管理功能設計與入庫管理功能類似，二者的信息差異不大，主要區(qū)別在于信息錄入界面，具體的管理流程為：出庫錄入→總體信息錄入→裝卸費錄入→搬運隊信息錄入→保存→打印單據(jù)/提交數(shù)據(jù)庫。工人管理模塊主要負責搬運隊、搬運工的信息添加、查詢、保存，具體涉及工種、隊長、建隊時間、所屬樓號、所屬區(qū)域、操作者、操作時間、名字、身份證號、入職日期、離職時間、介紹人、住址等信息。基于上述信息，工人管理模塊可為工人分隊提供依據(jù)，管理人員也能夠明確工人的具體信息，進而對工人開展針對性管理，如通過對工人歷史軌跡的查詢開展管理工作。工人管理模塊的搬運工工作量查詢主要涉及搬運隊、樓號、搬運工、每日、區(qū)域類型、作業(yè)區(qū)域、服務類型等工作量統(tǒng)計功能，工作量具體查詢可通過系統(tǒng)快速完成，大數(shù)據(jù)分析可由此獲得依據(jù)，進而更好實現(xiàn)冷鏈物流園區(qū)工人管理。庫房管理模塊屬于冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)的核心，主要負責庫位編碼、庫位價格、庫位使用狀態(tài)、庫位大小管理，通過排列組合各個庫位，即可滿足庫房租賃及可視化管理需要，具體涉及庫位類型、庫位編碼、所屬層數(shù)、所屬樓號、溫區(qū)類型、面積、單價等信息。在庫位可視化設計中，該功能可通過圖形直觀展示庫位使用情況，包括具體租賃信息、費用繳納情況、欠費情況等，用戶庫位的租賃情況、歷史租賃信息等也能夠通過庫房管理模塊查詢，進而更好地指導冷鏈物流園區(qū)信息管理。

2.3多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)設計

多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)設計需重點關注報警模塊、地圖定位模塊、多式聯(lián)運路徑優(yōu)化模塊。在地圖定位模塊的設計中，多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)需要擁有跟蹤和定位冷鏈運輸車輛的能力，冷鏈運輸車輛的位置信息因此需要由系統(tǒng)實時掌握，這關系著突發(fā)事件能否得到及時處理。在具體設計中，主要利用高德地圖提供的接口和車載GPS模塊實現(xiàn)地圖定位，高德地圖上能夠繪制出車載終端采集數(shù)據(jù)，冷鏈運輸車輛具體位置可由此明確。為便于查詢，多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)同時設置有數(shù)據(jù)查詢模塊，該模塊能夠查詢歷史數(shù)據(jù)，具體設計涉及存儲器、激光器、信號調制器、回波接收器等硬件，服務代理、數(shù)據(jù)調度、數(shù)據(jù)處理、會話邏輯、業(yè)務規(guī)則、實體業(yè)務等服務可由此提供。報警模塊同樣屬于多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)重要組成部分，這是由于冷鏈運輸需要維持穩(wěn)定溫度，這直接影響貨物運輸品質，如冷鏈運輸車輛出現(xiàn)溫度變化，多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)的報警模塊需要及時發(fā)出警報，保證隨車人員能夠及時處理，報警模塊的重要性可見一斑。在報警模塊的具體設計中，該模塊需要設定冷鏈運輸車輛的溫度值，實際溫度值和規(guī)定溫度值需要通過該模塊顯示，隨車人員可通過該模塊迅速判斷溫度變化情況，保證相關處理工作的針對性，損失自然能夠降到最低。上位機需要接收報警模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，通過對比事先設定的數(shù)據(jù)，如確定冷鏈運輸車輛存在超過預定值的溫度，報警模塊將自動發(fā)出警報，隨車人員能夠及時了解溫度變化信息。多式聯(lián)運路徑優(yōu)化模塊設計需要聚焦路徑優(yōu)化調度，采用蟻群算法。在基于蟻群算法的冷鏈運輸車輛行車路線優(yōu)化中，問題求解需要結合實際情況確定人造螞蟻數(shù)量，基于各路徑中信息素濃度，螞蟻可從第一個節(jié)點起確定路徑是否選擇，信息素在螞蟻經過對應路徑后會繼續(xù)釋放。基于信息素濃度，即可順利獲取最短的冷鏈運輸車輛行車路線，最終得到解決問題的最優(yōu)解。為保證多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)能夠有效優(yōu)化多式聯(lián)運路線，設計過程需要將配送相關信息錄入系統(tǒng)，包括客戶需求、數(shù)量等，多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)需要同時通過改進的蟻群算法優(yōu)化，最終輸出結果可在展示界面顯示，最終用于指導冷鏈運輸車輛的行車路線選擇。在多式聯(lián)運路徑優(yōu)化模塊的具體運行中，其運行流程可概括為：輸入服務編號→冷鏈運輸車輛路徑信息錄入→確定服務需求量→算法求解→結果輸出。

2.4實驗分析

為驗證本文設計冷鏈物流信息化系統(tǒng)的實用性，需要聚焦其多式聯(lián)運路徑優(yōu)化性能，因此實驗需要在數(shù)據(jù)條件相同的情況下開展，比較對象選擇傳統(tǒng)的物流運輸路徑優(yōu)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用改進蟻群算法，以此優(yōu)化冷鏈運輸路徑。在載重標準得到滿足的前提下，實驗需要設法獲得最短運輸路徑，實驗過程設定1個配送中心、5個客戶點，具體的數(shù)據(jù)任務坐標點設定包括配送中心，坐標為（0，0），A、B、C、D、E客戶點坐標分別為（3，2）、（4，-4）、（-2，-1）、（-3，1）、（2，-4）。實驗過程中設定存在冷鏈運輸車輛4臺，冷鏈運輸車輛的出行成本為150元/臺，在增加的運輸距離影響下，對應存在隨之增加的冷鏈運輸成本，但受到較為復雜的運輸情況影響，本文研究中的實驗忽略裝貨、卸載、運輸過程中的能耗損失，冷鏈運輸處于理想狀態(tài)。基于相同配置參數(shù)和坐標數(shù)據(jù)優(yōu)化冷鏈運輸路徑，即可通過計算得到本文設計冷鏈物流信息化系統(tǒng)與傳統(tǒng)物流運輸路徑優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化路徑的平均長度和運輸成本。為得到高精確度的結果，研究過程共進行測試20次，實驗過程中路徑總長度對應的未優(yōu)化路徑、理想最優(yōu)路徑長度分別為500.20km、462.83km，20次平均路徑長度對應的未優(yōu)化路徑、理想最優(yōu)路徑長度分別為508.30km、469.05km，未優(yōu)化路徑、理想最優(yōu)路徑的運輸成本總和分別為3540.15元、3003.55元。在傳統(tǒng)物流運輸路徑優(yōu)化系統(tǒng)的應用中，其得出的路徑總長度最優(yōu)值、20次平均路徑長度、運輸成本總和分別為491.55km、502.30km、3405.30元，本文研究冷鏈物流信息化系統(tǒng)得出的對應結果分別為465.28km、481.36km、3124.95元。結合上述數(shù)據(jù)可以確定，本文研究冷鏈物流信息化系統(tǒng)在運輸路徑優(yōu)化方面表現(xiàn)突出，可實現(xiàn)8.27%的運輸成本總和節(jié)約，具備較高推廣價值。

綜上所述，冷鏈物流信息化系統(tǒng)具備較好的發(fā)展前景。在此基礎上，本文涉及的冷鏈物流園區(qū)信息管理子系統(tǒng)設計、多式聯(lián)運路徑優(yōu)化子系統(tǒng)設計等內容，則提供了可行性較高的系統(tǒng)設計路徑。為更好地滿足冷鏈物流發(fā)展需要，大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術的引入和應用同樣需要得到重視。

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