基于GIS/GPS/GPRS的危化品物流系统研究

摘要：传统普通货物运输的技术手段在危险化学品运输中有一定的局限性，主要表现在管理方式单一、统计分析功能弱、于其他软件兼容困难等弱点。本文论证了一种专门基于危险化学品运输而设计的管理监管系统，其依靠地理信息系统（GIS）强大的地理信息处理能力，和GPRS高效简便的网络，通过多样的数据采集和发送手段、丰富的软硬件模块、底层通用数据兼容接口、高度集成的模块体系，将物流管理上升到更高的管理层次。

关键词：危险化学品物流 地理信息系统 定位导航 系统集成

一、引言

随着科技的发展，在工农业生产中无论是原料还是产品，化工品的种类越来越多，其中危险化学品占到了很大比例。据统计，在危化品的生产规模上，我国企业已经能够生产45000种化学品，其中有3823种属于政府严格监管的品种，还有335种被列入剧毒化学品目录实施管理。

正是由于危化品具有有毒有害，易燃易爆，在高温高湿条件下易挥发，发生事故会发生损坏、泄漏、燃烧、爆炸、污染之间相互连锁的后果，且一旦发生事故后救援、救治难度大和后果严重的特点，国家对危化品的运输有更严格的要求。据统计，在危化品发生的各类事故中，运输环节的事故最多，占到了事故总数的41%。

二、GIS在危化品物流中心项目选址方面的应用

危化品物流中心选址是危化品物流系统中具有战略意义的投资决策问题。因此，物流中心的选址应以物流系统的安全性和社会的经济效益为目标，用系统学理论和系统工程的方法，综合考虑多种因素，对危化品物流中心的位置进行科学的研究和决策。危化品物流中心选址研究的方法大致可分为性和定量两大类。定性的方法主要采用层次分析法和模糊综合评价相结合对各个方案进行指标评价，找出最优地址。定量的方法主要包括重心法、运输规划法、Cluster法、FLP法、Baumol-Wolfe法、混合0-1整数规划法、双层规划法和遗传算法等。

三、GIS在构建道路网方面的应用

GIS软件平台提供了面向对象的空间数据管理功能，在其支持下，可设计空间数据库和属性数据库。本文构建的道路属性数据项由路径基础信息集合和路径交点信息集合组成，其下又分为若干子项，具体构建内容及步骤如下：

（1）存储基础路径信息，形成路径基础信息集合，路径基础信息集合包括以下内容：作为道路的唯一标识的路径编码；每条道路的路况因子、道路名称、道路等级等其他基础路径信息。

（2）存储路径交点信息到集合，这里路径交点是一个广义的概念，不仅包括任意两条道路之间的交叉点，也包括某一道路的孤立端点，在配送过程中要经过任意一个客户点首先必须经过路径，交点才能到达，所以在运输网络图的处理过程中，路径交点被提升到与客户点同等重要的位置。

四、GIS/GPS/GPRS在物流系统中的应用

第一，GIS在物流系统中的应用。通过GIS技术应用于物流分析，GIS强大的地理数据处理和分析功能将不同类型的心里系统进行集成，从异构的系统获取有关信息，对信息资源进行合理共享和优化利用。

第二，GPS在物流系统中的应用。GPS在物流中主要用于目标车辆的定位，通过车载GPS设备获取位置信息。

第三，GPRS在物流系统中的应用。作为移动通信和数据网络桥梁，GPRS实现了基于IP的移动通信服务，其完整的基于互联网技术的平台设计以及低成本提供了超大容量、广域覆盖、高扩展性等重要特性，为GPS在物流中的交互应用提供了可能。

五、危化品物流系统框架设计

系统主要以和SQL数据库为中心，由车载移动终端为节点，利用GPRS网络实现交互，使车辆信息、人员信息、货源信息、客户需求信息在GIS软件和SQL数据库为控制中枢的调度下有序流动。系统模块设计如下：（图略）

客户端终端机的GPS模块将定位数据传输给终端机的数据处理模块，再由终端机的GPRS模块发送至控制中心，控制中心的GIS系统将GPS定位数据存储至服务器的SQL数据库中，并将原始数据进行相应的格式转换与分类处理，再通过所提供的数据库接口将经过处理的数据提供给路径功能模块所使用，然后通过用户数据接口提供给管理员的显示器输出。管理员的指令将通过GIS软件转化为位置命令和其他命令，通过GPRS网络传送至客户端的数据处理模块，数据处理模块将各种数据转换成声光电信号，通过显示器或扩音器输出。

六、GIS软件设计

1.软件应实现的功能：处理GPS数据、处理路径数据、规划路径、统计报表功能、远程控制。

2.软件要具备的模块

1）通用数据接口：连接底层数据库和应用层模块，为应用层模块访问数据库提供通用平台。

2）实时数据模块：将GPS接收到的数据和状态信息数据进行解析和格式转换，再由模块转换为最新的车辆位置信息和状态信息数据，同时还将输入数据库。

3）数据采集模块：用各种传感器、采集器等设备，通过外部数据接口，对车辆诸如车辆里程表、油量表、发动机转数等运行状态信息数据进行采集，并对这些信息进行分析和判断。

4）远程控制模块：通过该模块，使管理员客户端发出的路线命令和其他车辆操作命令进行解析和格式转换，并将数据通过软件和GPRS网络发送至车载客户端，实现对车辆的远程控制。

5）统计分析模块：此模块为客户根据数据库中的数据，对数据进行检索，并能定时对历史数据进行统计分析，这些分析结果可以以图文方式供管理员客户端显示。

6）管理员客户端：具有强大地图显示与查询功能，可以在电子地图上实时显示车辆位置并用各种图标标识车辆状态，也可以回放指定车辆的历史行驶轨迹，形象的图表方式显示车辆的速度、油压、温度等变化曲线，提供各种分析报表为方便用户查看，为车辆的调配提供直观可靠的信息。

七、系统应用前景展望

随着互联网和信息技术的发展，特别是物联网的提出，物流企业对物流的信息化管理要求更高，也更丰富。未来几年，物流管理系统，特别是危险化学品物流管理系统会有以下趋势：

1.软件开发技术会越来越先进，系统集成度会越来月高，兼容性会越来越强，扩展能力会更加宽泛。

2.高端服务器的运用，会要求物流管理软件在各种平台和数据库中兼容。

3.随着智能手机、PDA、平板电脑、笔记本电脑等移动设备的普及，物流管理软件的终端将呈现更加多样化，多系统的运行也势在必行。

4.企业对管理效率的更高要求，使物流管理系统逐步升级为物流企业管理系统，其与诸如财务软件、ERP等企业管理的其他软件数据共享，可以使其实现更多的功能。

参考文献：

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