重慶煙草GIS系統(tǒng)的應用與思考

1、重慶煙草GIS系統(tǒng)的應用與思考煙草在線專稿 作者:唐巋然 更新日期:2009年6月11日【字號：大 中 小 | 顏色：淺 深 紅| 打印】煙草在線專稿1前言物流配送線路規(guī)劃與設置的核心是車輛線路問題，車輛運輸調度問題是最早由Dantzig和Ramser于1959年首次提出的，由于這一問題涉及多學科，一直是運籌學與組合優(yōu)化領域的研究熱點。在當前物流行業(yè)發(fā)展迅猛的環(huán)境中，車輛調度問題是電子商務的組成部分，是物流集約化發(fā)展、構建綜合物流系統(tǒng)、建立現代調度指揮系統(tǒng)的重要基礎。卷煙商業(yè)企業(yè)的物流配送，有著其它行業(yè)的物流配送不可比擬的優(yōu)勢對客戶的送貨周期有較大的掌控力度，有比較大的自由度將某一固定區(qū)域、固

2、定對象的收貨點進行規(guī)劃，組織適當的行車路徑，使車輛有序地經過這些收貨點，從而達到我們的目的（如設備最少、行程最短、時間最快、費用最小等）。隨著衛(wèi)星定位，地理信息技術的發(fā)展完善，3G（GIS/GPS/GPRS）技術來在物流配送線路規(guī)劃中已得到充分利用，從而提高物流經濟效益，同時在運用過程中收集各類數據，為成本效率的綜合分析提供重要的基礎數據。2經驗式線路優(yōu)化的弊端重慶市煙草公司物流分公司自2006年6月成立以來，即開始致力于線路規(guī)劃、優(yōu)化工作，線路優(yōu)化工作成績斐然，在直接配送的范圍內，一年半的時間里，從起初的使用的67臺送貨車下降至54臺，同時配送量同期還上升了96170萬件，相當于4臺車滿載年

3、配送量。但在這些成績之后，能夠明顯發(fā)現通過人工判斷來進行線路優(yōu)化，存在著較多的弊端。2.1經驗判斷效能有限人工的線路規(guī)劃、線路設計首先是依賴于現有的營銷系統(tǒng)的架構進行的設置，系統(tǒng)中對物流及配送線路提供的支持非常簡單，線路中的客戶是固定的，排序是一種經驗式、個人能力式的設計線路設置是否科學合理，完全取決于線路規(guī)劃人員的經驗和對客戶位置、銷量和道路交通的熟悉程度。由于交通條件的復雜多變，面對數量眾多的客戶，即使最優(yōu)秀的線路規(guī)劃人員，也沒有和計算機一樣的準確記憶力和運算能力，因此無法調整設計出完全科學合理的送貨線路。2.2客戶銷量變化導致車輛裝載變化由于線路固定，每一輛送貨車面對同樣的客戶，而客戶每

4、次的需求是不一樣的，這種情況就導致了這樣一種局面，當客戶需求小于裝載量，車輛利用率明顯偏低，當客戶需求大于裝載量時，車輛必須分兩次才能完成任務，而第二次的裝載率更低。這種裝載率表現出來的不平衡，是一種常態(tài)，導致車輛利用率不足，更多的影響是：工作量不平衡，會導致同工種員工之間的心理不平衡，不利于對員工的績效考核，企業(yè)效益的綜合計算。2.3優(yōu)化工作周期太長依靠人工完成的線路規(guī)劃工作，往往要經過五個步驟，第一是先對路線、客戶、配送量做到心中有數的前提下確定調整思路；第二是從現有的營銷系統(tǒng)中提取收集數據，征求該區(qū)域有經驗駕駛員的意見，對客戶的送貨線路進行分離或合并，得到一個比較接近目標的線路規(guī)劃方案；

5、第三是和營銷部門的溝通，要在物流成本降低的同時兼顧各個客戶、營銷部門之間的利益平衡；第四，形成最終方案，然后人工在營銷系統(tǒng)中手工調整客戶的線路和順序，操作極為繁復；第五，新的線路運行之后一個月內，還要根據駕駛人員的意見對線路走向、客戶順序進行修正。這樣一個過程下來，少則兩個月，多則半年，耗費了較大的人力和時間。3基于3G技術的重慶煙草地理信息資源系統(tǒng)3.1關于3G概念本文所言3G，并非國際電信聯盟對通訊行業(yè)3rdGeneration的縮寫，是指用于智能交通運用的GPS/GPRS/GIS技術。其中GPS（GlobalPositioningSystem）是全球定位系統(tǒng)的英文簡稱，由24顆人造衛(wèi)星和

6、地面站組成的全球定位系統(tǒng)，由美國軍方從1973年開始設計、試驗，1993年底建成使用，包括三大部分：空間部分（GPS衛(wèi)星）、地面控制部分（地面監(jiān)控系統(tǒng)）、用戶設備部分（GPS信號接收機）。GIS（GeographicInformationSystem）是地理信息系統(tǒng)的英文簡稱。是將各種地理信息，如地形、河流、建筑、道路、位置、方向等，以一定格式和分類編碼輸入、處理、存儲、輸出，以滿足應用需要的人機交互信息系統(tǒng)。GPRS（GeneralPacketRadioService）是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術，是利用現有的無線語音網來進行數據傳輸的一種技術。將這三種技術的整合運用，則搭建了重慶

7、煙草地理信息技術的基礎技術平臺。3.23G技術在卷煙物流配送中的運用卷煙配送的原則是由一個出發(fā)點到達多個分散的客戶點的多點路徑，出發(fā)點一般定義為配送中心所在地，也可以定義為某些特殊的位置，例如某高速公路的出口；多點則指所有客戶的經營地址，這些信息點在系統(tǒng)實施優(yōu)化之前需要進行采集，采集到經緯度信息構成了整個系統(tǒng)的基礎數據。計算法則中，系統(tǒng)替代人力要解決的主要問題是：全面判斷規(guī)劃、確保車輛滿載、線路自動優(yōu)化、車輛自動調度。重慶煙草系統(tǒng)全市共有10萬多零售商需要送貨到戶，第一批納入GIS的主城8區(qū)客戶也有2萬多人，對這些信息點的一并計算，是個海量的計算過程，是當前硬件所不能滿足的。因此，GIS運算的

8、前提，仍然是將配送區(qū)域進行劃分，根據主城的地理環(huán)境劃分為4個區(qū)域，每個區(qū)域五個工作日，每日一個區(qū)域內納入GIS運算的客戶基本在10001500個之間。這1000多個信息點的確定，一方面仍然需要線路規(guī)劃人員的經驗判斷，與以前不同的是，面對可視化的地圖界面，系統(tǒng)提供了客戶的地理位置、道路信息、近三個月的平均配送量等信息，結合以前的經驗，使得第一步的劃分較之從前，快捷、準確、預見性更高。配送區(qū)域確定之后，系統(tǒng)就會根據客戶的經緯度信息、道路信息和客戶之間的距離進行運算，得到一個排列序號，從而排列成了一條送貨線。計算中要充分考慮到單行、雙行、環(huán)線等諸多因素，在周期性線路優(yōu)化完成之后，只是一個理論的線路，

9、必須還需要人工的確認，例如天橋、隧道、小區(qū)、農貿市場等信息，是系統(tǒng)無法知曉的，人工得加以干涉，將某一區(qū)域的送貨目的點進行定義。這樣就會得到一條比較合理的送貨線。周期性線路優(yōu)化的計算量比較大，尤其是第一次處理數據時，需要比較長的周期，因而周期性的優(yōu)化是不必每日進行的計算，可以交給系統(tǒng)在非工作日自動完成。事實上，前面所言的配送區(qū)域劃分和周期性線路優(yōu)化是后臺的支撐，實際的工作流程需要在每日的工作中完成。重慶煙草物流的整體流程中，采取的是滾動作業(yè)法，簡單地說，就是將每天的客戶分為7個域，并劃分標準的時段，分別在電話訂貨、卷煙分揀、物流配送三個作業(yè)環(huán)節(jié)中滾動運行。當第一個域的訂貨完成后，訂單立即進入分揀

10、環(huán)節(jié)，作為配送線路的形成，必須在分揀之前完成，這個優(yōu)化的環(huán)節(jié)在整體流程中分配到的時間不能超過10分鐘，否則會阻礙整個物流流程的順利進行。因此，GIS規(guī)劃的配送線路，運算的時間要求是第一要務。每日線路優(yōu)化包括著具體業(yè)務的的幾個環(huán)節(jié)：一是分車。根據本次零售商訂單的卷煙數量，將一條整體的送貨線路進行分段，分段的依據就是車輛的裝載量，保證除了最后一輛車，其余的車輛完全滿載。二是車輛調度。日常情況下，可以用系統(tǒng)默認的車輛排序，也可加以人工干預，由車輛調度人員安排，這對于峰值期間的配送任務合理調度分配意義尤其重要，當以后納入GIS的配送區(qū)域不斷擴大，這種調度的意義就超越了簡單的任務分配，達到一個對全局配送

11、資源的綜合利用的境界。第三才是每日線路優(yōu)化。對每一輛車內的配送線路進行優(yōu)化，計算出最合理的線路。由于單車涉及的計算量已經比較小，可以實時運算，在非常短的時間內完成，不必作預先處理。計算完畢，分車的數據就可以交給卷煙分揀部門按序分揀，同時通過GPRS將配送任務發(fā)送至各車的車載終端。一般意義上的終端，都是基于GPS導航終端的使用，目的僅僅是導航。如果將GPRS結合進來，則可以將配送工作的整個流程納入到系統(tǒng)的監(jiān)控管理之內，例如從出庫交接開始，就由配送人員在車載終端上進行確認，一直待續(xù)出庫、到達每個零售商的確認、銀行存款、回庫駐車等一系列流程。車載終端通過GPRS將每個流程發(fā)送回服務器，管理人員就可以

12、實時監(jiān)控每一輛送貨車的工作進度，更為重要的是，這些記錄點是對配送工作效率統(tǒng)計、成本分析的最底層數據基礎。實施GIS，同時部署GPS的監(jiān)控，是一般系統(tǒng)的普通做法，功能性能差別不多，對于安全監(jiān)控，本文不再贅述。煙草商業(yè)的信息系統(tǒng)中，一般是將成本這一部分功能交給財務系統(tǒng)來完成，而財務的核算是從費用項目、預算執(zhí)行來考慮的，缺乏對業(yè)務環(huán)節(jié)的分析和支持。具體到配送業(yè)務，人力成本是比較固定的，其它主要兩部分是車輛費用和配送費用。兩種費用都是以車輛為載體運行的，系統(tǒng)以車輛和人為基本單元，整個配送過程中的車輛里程、油耗、路橋費、裝卸費用等各項。結合配送量及服務客戶數等進行數據統(tǒng)計分析，可以得到一個單條卷煙在配送

13、過程中各個構成環(huán)節(jié)中所產生的費用。通過分析對比，可以發(fā)現問題所在，持續(xù)優(yōu)化。同時，車載GPS終端傳回的各個記錄點，記錄了整個送貨的流程中每一個點，這些數據，反映出每一輛送貨車運行效率，這為管理方式、考核制度的建立提供了重要參考。4重慶煙草GIS系統(tǒng)應用的意義4.1卷煙物流邁向現代化的必由之路煙草行業(yè)的現代流通，實際上也就是一個電子商務的過程，物流在電子商務環(huán)境中扮演著重要的角色，但近年物流信息化的發(fā)展，更多的注意力在于WMS（倉儲管理系統(tǒng)）和分揀機具設備，對配送環(huán)節(jié)的關注非常簡單。卷煙物流配送中心提供進貨、理貨、庫存管理、運輸配送及代收貨款等服務，在最短時間內完成后端實體運送的相關服務，并提供

14、對零售商售后退換貨的運輸服務，有必要在配送環(huán)節(jié)建立一套整合性的信息交流處理系統(tǒng)。重慶的GIS，接受前端各種資料信息，按信息種類分配傳送至后端系統(tǒng)，系統(tǒng)完成線路優(yōu)化、記錄配送流程中，對配送過程的卷煙動態(tài)跟蹤，是煙草商業(yè)企業(yè)電子商務的完善和延伸；同時，系統(tǒng)整合了零售商的地理信息，建立的一個綜合的資源平臺，可以為將來的銷售、客戶服務、專賣管理提供基礎資源，有非常大的開放性和發(fā)展前景。物流在規(guī)模上的集成，更容易發(fā)揮集成的效能，但集成是有度的，受到實物、場地、交通條件和綜合成本的限制，特別是煙草行業(yè)，又受國企投資管理的制約，因此，單純配送中心的集成合并，不如信息系統(tǒng)的集成。目前重慶物流架構的“一庫四點”

15、在統(tǒng)一的營銷平臺V3上應用得非常自如，GIS目前已經在主城8區(qū)推廣使用，直接調度的是54臺送貨車。隨著系統(tǒng)的不斷推廣，今后全市的配送工作將運行在這一系統(tǒng)之下，可以將全市的配送任務對250多輛配送車進行分配，在全市送貨線路整合在基礎上運行，完全可以實現統(tǒng)一平臺下的配送任務統(tǒng)一分配、配送資源統(tǒng)一調度、運行狀態(tài)統(tǒng)一監(jiān)控，從而跨越區(qū)域空間和配送中心規(guī)模的限制，從運行上實現統(tǒng)一和集成。4.2輕松實現跨區(qū)域配送跨區(qū)域配送是卷煙配送中的一個難題，受到現有管理體系和營銷區(qū)域的制約，拋開這些限制。從技術上而言，也受到對道路交通、零售商地址熟悉程度的影響，一個線路規(guī)劃人員，尤其是大集中模式運行下的線路規(guī)劃，不可能

16、熟悉到很大范圍內的所有道路和每一個客戶。但在GIS的支持下，這種跨區(qū)的送貨線路劃分更為輕松容易，車輛調度更為輕松。4.3效益和效率的體現從目前重慶GIS實施的范圍來看，優(yōu)化后的線路和裝載方式，使得第一條線路僅有一輛車不能做到滿載，整體裝載率可以確保在95%100%之間，從根本上解決了裝載率的問題。2009年前2月后，重慶主城8區(qū)原有54臺車已精簡3輛安排了其它任務。尤其值得一提的是在2月份的物流峰值期間，在GIS系統(tǒng)的管理和調度之下，系統(tǒng)通過GPRS將配送任務單和送貨線路客戶信息發(fā)送到送貨車的車載終端，每個送貨組在當日就能清楚次日的工作量及工作區(qū)域，提早對自己的工作時間作出安排。GPS導航，也

17、能使不熟悉線路的配送人員準確將卷煙送達。優(yōu)化的線路和調度方式使車輛裝載率提高了35%，與未啟用GIS的配送區(qū)域相比，送貨趟次降低了67%，避免了不滿載出行的現象，極大程度提高了工作效率。這個實例僅是GIS應用的直接功效，真正意義的GIS物流，致力于在卷煙物流體的配送系中梳理、整合，建立一個統(tǒng)一、開放、競爭、有序、安全的物流配送體系，初步實現區(qū)域流通產業(yè)現代化和物流服務現代化。在社會效益上，既可以優(yōu)化煙草行業(yè)的營銷體系，又可以降低交易成本，優(yōu)化經濟增長模式，還能激活路、車、場（倉）所在區(qū)域的經濟體內的擴散作用。5對GIS系統(tǒng)應用的思考從來沒有一個完美的信息系統(tǒng)，重慶煙草的GIS運用以來，仍然發(fā)現

18、了一些值得思考的矛盾。5.1道路信息的有限性和實際情況變化性的矛盾從技術層面來說，保證某個區(qū)域的道路完整是沒有問題的，但在道路屬性上，系統(tǒng)功能就會出現欠缺，主要體現在兩個方面：一是時效性上就會出現時間差，目前重慶正處于一個大規(guī)模的城市建設期，道路變化頻繁，新增道路較多，交通管制隨時出現，GIS本身的地圖無法迅速跟上實際道路的變化，測繪、版權等相關法律條款的制約進一步延遲的地圖更新。第二，重慶的山城地貌比較特殊，立交橋、隧道隨處可見，GIS的信息處理是二維的，同一經緯度的送貨地址，一旦出現在不同的海拔高度，系統(tǒng)就無法從地理信息上判斷其道路屬性。因此，系統(tǒng)優(yōu)化的結果在局部和某些點上，會出現誤差。其實，出現誤差應該說是可以容許的現象，關鍵是用如何的態(tài)度來對待問題，畢竟解決需要一定周期，而配送工作必須每天開展。5.2系統(tǒng)普遍適應性和不同環(huán)境復雜性的矛盾目前重慶煙草GIS的推廣是在的主城推開的，作為主城，有道路交通復雜復雜的劣勢，但也有零售商位置集中的優(yōu)勢。而對于主城之外的區(qū)域，比如農村區(qū)域，優(yōu)劣勢也是比較明顯的，道路相對簡單，走向明顯，但零售商較為分散，在保證車輛裝載和線路優(yōu)化之間就會存在矛盾，可能會出現某一走向的道路上所有零售商還不能裝滿一輛送貨車。GIS系統(tǒng)還需要制定更多的