基于GIS的汽車逆向物流管理信息系統(tǒng)的開發(fā)研究

　　隨著汽車工業(yè)快速發(fā)展，汽車的產量和保有量急劇上升，報廢汽車的數(shù)量也隨之不斷增長，由此所產生的資源短缺和報廢汽車遺留垃圾對環(huán)境的嚴重污染等一系列問題，已經嚴重阻礙了汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，如何進行報廢車輛的回收并盡可能地提高其再利用率己成為當前汽車工業(yè)所面臨的重要課題。本文針對汽車逆向物流在物流對象、目標和處理過程方面的特殊性，及其較強的空間分布特性，分析了地理信息系統(tǒng)(GIS)應用于汽車逆向物流的必要性。同時，提出基于GIS 的汽車逆向物流管理信息系統(tǒng)體系結構，并對系統(tǒng)集成開發(fā)的方法和關鍵技術進行了探討。

　　1 前言

　　隨著汽車工業(yè)快速發(fā)展，汽車的產量和保有量急劇上升，報廢汽車的數(shù)量也隨之不斷增長，由此所產生的資源短缺和報廢汽車遺留垃圾對環(huán)境的嚴重污染等一系列問題，已經嚴重阻礙了汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，如何進行報廢車輛的回收并盡可能地提高其再利用率己成為當前汽車工業(yè)所面臨的重要課題。目前，我國大部分城市的汽車逆向物流管理水平較落后，既缺乏削減汽車廢棄物排放的激勵措施，又缺乏對汽車廢棄物的收集/中轉/運輸/處理等全過程的科學規(guī)劃和管理，導致汽車廢棄物處理過程中的資源浪費和二次污染。由于汽車逆向物流過程中具有的地理信息特點，本文將探討GIS(Geographic Information System--地理信息系統(tǒng))技術在汽車逆向物流管理中的應用，并建立基于GIS的汽車逆向物流管理信息系統(tǒng)，這對于提高汽車逆向物流管理決策的科學性、可靠性和方便性具有十分重要的意義。

　　2 汽車逆向物流綜述

　　2.1 汽車逆向物流概念

　　汽車逆向物流是以滿足顧客和保護環(huán)境為出發(fā)點，根據(jù)實際需要，對汽車產品實行從下游到上游的物流活動，如圖1所示。它包括回收逆向物流和廢棄物逆向物流兩大部分�；厥漳嫦蛭锪髦覆缓细衿返姆敌�、退貨以及周轉使用的包裝物等從需方返回到供方的物流活動。廢棄物逆向物流則指將己失去經濟活動價值的原使用物品進行回收、檢測、處理，并將其送到專門的處理中心所進行的物流活動[1]。

　　2.2 汽車逆向物流的特征

　　(1)隨機性。即退回或回收汽車的來源地點、回收數(shù)量、召回時間等的不確定性。

　　(2)復雜性。由于汽車逆向物流的不確定因素很多，預測困難，同時回收產品質量參差不齊等特點，決定了其規(guī)劃操作和控制相對于汽車正向物流變的更加困難和復雜。

　　(3)物流成本較高。汽車制造業(yè)不同于其他的行業(yè)，它不僅生產工序復雜，而且對專業(yè)化程度的要求非常高。同時，隨機性也使得規(guī)模效應難以發(fā)揮，最終導致物流成本偏高。除此之外，對回收汽車進行人工檢測費用也是導致高成本的一個重要因素。

　　(4)價值遞增性。即報廢汽車在消費者手中是零價值，但隨著逆向回流，報廢汽車的價值逐級遞增，最終在逆向物流的終端—生產商那里實現(xiàn)價值再造。

　　(5)風險逐級放大性。雖然汽車逆向物流可以使下游消費者規(guī)避經營風險，但由于采取了相對寬松的回收政策會加大企業(yè)自身的風險。此外，供應鏈中的“牛鞭效應”也會導致上游汽車制造企業(yè)信息失真，風險加大。

　　3 GIS在汽車逆向物流系統(tǒng)中的應用

　　地理信息系統(tǒng)(GIS)是一項以計算機為基礎的管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術系統(tǒng)，是多學科交叉的產物。地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，通過對地理數(shù)據(jù)的采集、輸入、存儲、檢索、操作和分析，迅速地獲取滿足應用需要的信息，并以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式輸出[2]。

　　在汽車逆向物流系統(tǒng)中，汽車廢棄物的產量和分布、收運設施、處理處置設施以及交通狀況、區(qū)域功能等，都具有很強的空間分布特性。對汽車廢棄物物流進行設計、規(guī)劃時，利用GIS強大的地理數(shù)據(jù)功能，能更方便地處理汽車廢棄物物流的收集、裝卸、運送、儲存等各環(huán)節(jié)的分析和規(guī)劃，不僅可以實現(xiàn)汽車廢棄物物流系統(tǒng)管理區(qū)域的地圖矢量化，還可以對系統(tǒng)中的汽車廢棄物收運路線選擇、汽車廢棄物收運設施的選址、運輸車輛的調度等進行有效的管理和決策分析 [3]。

　　隨著地理信息系統(tǒng)的迅速發(fā)展，GIS技術越來越多地應用到各種物流系統(tǒng)規(guī)劃中。比如鮑婧(2007)將GIS運用于農產品物流配送決策支持系統(tǒng)的開發(fā)中。

　　4 基于GIS的汽車逆向物流管理信息系統(tǒng)的總體設計及系統(tǒng)集成

　　4.1 基于GIS的汽車逆向物流管理信息系統(tǒng)設計思路

　　系統(tǒng)選用ESRI推出的GIS組件MapObjects，同時應用Visual Basic 6.0作為開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)基于GIS的汽車逆向物流管理信息系統(tǒng)的集成開發(fā)。其基本思路是先對采集的地理空間數(shù)據(jù)和物流信息數(shù)據(jù)集成;再在此基礎上加入 GIS組件對數(shù)據(jù)進行查詢、分析和管理，然后應用Visual Basic 6.0和MapObjects相結合，進行二次開發(fā)，將MapObjects引入到傳統(tǒng)的MIS平臺中，進行無縫的系統(tǒng)集成，使得用戶面對一個屏蔽了技術細節(jié)的操作方式簡單、系統(tǒng)功能齊全的可視化界面。

　　4.2 基于GIS的汽車逆向物流管理信息系統(tǒng)的總體結構設計

　　4.2.1系統(tǒng)的總體結構的選擇

　　管理信息系統(tǒng)體系結構共分為四種，分別是：主機/終端結構、File/Server結構、Client/Server結構和Brower/Server結構。

　　主機/終端結構的系統(tǒng)過分依賴于主機，主機價格昂貴，對技術人員和環(huán)境要求較高;File/Server結構對數(shù)據(jù)的完整性難以控制，并且對網(wǎng)絡要求比較高，容易造成網(wǎng)絡瓶頸，不能滿足數(shù)據(jù)傳輸量大、用戶多的現(xiàn)在企事業(yè)單位的需求;當今系統(tǒng)開發(fā)過程中，應用比較廣泛的是 Client/Server結構和Brower/Server結構，下面表1總結了這兩種結構的優(yōu)缺點分析[4]。

　　本系統(tǒng)針對為汽車逆向物流設計的管理信息系統(tǒng)，考慮到交互能力和數(shù)據(jù)處理能力等因素，本系統(tǒng)選用Client/Server結構體系。

　　4.2.2 系統(tǒng)的總體結構設計

　　汽車逆向物流管理信息系統(tǒng)的信息包括汽車廢棄物從產生、收集、暫存、加工、運輸、中間加工利用與處理、直到最終處置的全過程的所有相關信息。根據(jù)汽車廢棄物物流系統(tǒng)的特征，本管理信息系統(tǒng)將由五大子系統(tǒng)組成，分別為電子地圖子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析預測子系統(tǒng)、網(wǎng)絡規(guī)劃決策子系統(tǒng)。系統(tǒng)的體系結構如圖2所示。

　　4.2.3 系統(tǒng)的總體功能設計

　　系統(tǒng)的設計遵循科學性、實用性、規(guī)范性和可擴充性原則。以下是各子系統(tǒng)的功能描述。

　　(1)電子地圖子系統(tǒng)：系統(tǒng)的電子地圖模塊。其功能是對地圖實現(xiàn)分層綜合顯示，以及無極縮放、任意漫游、直接選擇定位等功能;還可以對地圖進行地理編碼，將數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)與地圖有機結合，實現(xiàn)對地圖數(shù)據(jù)庫的操作。

　　(2)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)：系統(tǒng)的信息收集模塊。通過采集某城市的基礎地圖(包括行政地圖、等高線、交通地圖等)、汽車廢棄物分布圖(包括汽車廢棄物收集點、中轉站以及處理場所等)、收運車輛的屬性數(shù)據(jù)(包括車輛的種類、型號、燃料種類基本技術資料、駕駛員信息等)以及各種圖形數(shù)據(jù)(包括汽車廢棄物收集點照片、中轉站照片、處理場所照片等)，來建立GIS的空間數(shù)據(jù)庫。這樣，就可以快速精確地查詢、檢索所需要的圖層。同時，對汽車廢棄物進行分類，包括鋼板，輪胎，電池，廢油廢液等，并對這些汽車廢棄物的數(shù)據(jù)進行采集。

　　(3)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)：系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理模塊。具體包括數(shù)據(jù)輸入輸出、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)維護等功能，另外，還將為各級用戶提供信息檢索服務，實現(xiàn)包括地理信息在內的多種信息的管理、更新及維護。

　　(4)數(shù)據(jù)分析和預測子系統(tǒng)：系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和預測模塊。該模塊將通過數(shù)據(jù)分析，并運用相關預測模型對未來汽車廢棄物處理情況進行預測，包括數(shù)據(jù)加工分析、信息預測等功能。

　　(5)網(wǎng)絡規(guī)劃決策子系統(tǒng)：這是針對汽車廢棄物物流系統(tǒng)特點而設立的模塊，其功能是進行汽車廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡節(jié)點規(guī)劃和收運車輛行車路徑決策。

　　4.2.4 系統(tǒng)的集成

　　本系統(tǒng)是利用ESRI提供的建立在OCX(OLE Custom ControlsH OLE自定義控件)技術基礎上的GIS功能控件MapObjects，以Visual Basic 6.0為開發(fā)平臺，直接將GIS功能嵌入其中，進行二者的集成開發(fā)。

　　在本系統(tǒng)的集成開發(fā)中，最關鍵的技術是數(shù)據(jù)的集成。汽車廢棄物物流管理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)主要有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。因為空間數(shù)據(jù)是非結構化的、不定長的，而且施加于空間數(shù)據(jù)的操作需要通過MapObjects來實現(xiàn)，我們采用文件結合關系數(shù)據(jù)庫管理方式，利用文件存儲空間數(shù)據(jù)，而借助關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)管理屬性數(shù)據(jù)。

　　在進行存儲、顯示、查詢和分析時，由于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是分開存儲管理的，所以需要通過地理編碼來實現(xiàn)它們之間的關聯(lián)。即為文件中的每個地理事物都分配一個唯一的地理編碼，而在關系數(shù)據(jù)表結構中也對應有一個編碼，這樣數(shù)據(jù)表中的每條記錄可以通過該編碼確定與文件中對應地理事物的連接關系。本系統(tǒng)的集成開發(fā)結構按照數(shù)據(jù)流主要分為兩大塊，如圖3所示。

　　(1)利用MapObjects控件顯示電子地圖數(shù)據(jù)，并對地圖數(shù)據(jù)進行查詢;

　　(2)利用ADO組件訪問電子地圖數(shù)據(jù)的原數(shù)據(jù)，通過對原數(shù)據(jù)的查詢可以進一步查詢地圖數(shù)據(jù)的分類信息。

　　5 結語

　　本文將GIS應用系統(tǒng)開發(fā)的一般原理與汽車逆向物流系統(tǒng)的具體實際相結合，首先分析了汽車逆向物流系統(tǒng)和GIS的特點并歸納了GIS應用于汽車逆向物流的主要問題;然后在分析系統(tǒng)設計的思路，系統(tǒng)目標的基礎上，對系統(tǒng)的總體結構進行了設計，從研究的實際出發(fā)，選擇了C/S系統(tǒng)結構體系，設計了系統(tǒng)的體系結構以及實現(xiàn)了系統(tǒng)集成。

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