重慶煙草GIS系統(tǒng)的應(yīng)用與思考

1、重慶煙草GIS系統(tǒng)的應(yīng)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(hào)：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(shè)置的核心是車輛線路問(wèn)題，車輛運(yùn)輸調(diào)度問(wèn)題是最早由Dantzig和Ramser于1959年首次提出的，由于這一問(wèn)題涉及多學(xué)科，一直是運(yùn)籌學(xué)與組合優(yōu)化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在當(dāng)前物流行業(yè)發(fā)展迅猛的環(huán)境中，車輛調(diào)度問(wèn)題是電子商務(wù)的組成部分，是物流集約化發(fā)展、構(gòu)建綜合物流系統(tǒng)、建立現(xiàn)代調(diào)度指揮系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。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(shì)對(duì)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(duì)象的收貨點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃，組織適當(dāng)?shù)男熊嚶窂剑管囕v有序地經(jīng)過(guò)這些收貨點(diǎn)，從而達(dá)到我們的目的（如設(shè)備最少、行程最短、時(shí)間最快、費(fèi)用最小等）。隨著衛(wèi)星定位，地理信息技術(shù)的發(fā)展完善，3G（GIS/GPS/GPRS）技術(shù)來(lái)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(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)在運(yùn)用過(guò)程中收集各類數(shù)據(jù)，為成本效率的綜合分析提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2經(jīng)驗(yàn)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(lái)，即開(kāi)始致力于線路規(guī)劃、優(yōu)化工作，線路優(yōu)化工作成績(jī)斐然，在直接配送的范圍內(nèi)，一年半的時(shí)間里，從起初的使用的67臺(tái)送貨車下降至54臺(tái)，同時(shí)配送量同期還上升了96170萬(wàn)件，相當(dāng)于4臺(tái)車滿載年

3、配送量。但在這些成績(jī)之后，能夠明顯發(fā)現(xiàn)通過(guò)人工判斷來(lái)進(jìn)行線路優(yōu)化，存在著較多的弊端。2.1經(jīng)驗(yàn)判斷效能有限人工的線路規(guī)劃、線路設(shè)計(jì)首先是依賴于現(xiàn)有的營(yíng)銷系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行的設(shè)置，系統(tǒng)中對(duì)物流及配送線路提供的支持非常簡(jiǎn)單，線路中的客戶是固定的，排序是一種經(jīng)驗(yàn)式、個(gè)人能力式的設(shè)計(jì)線路設(shè)置是否科學(xué)合理，完全取決于線路規(guī)劃人員的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)客戶位置、銷量和道路交通的熟悉程度。由于交通條件的復(fù)雜多變，面對(duì)數(shù)量眾多的客戶，即使最優(yōu)秀的線路規(guī)劃人員，也沒(méi)有和計(jì)算機(jī)一樣的準(zhǔn)確記憶力和運(yùn)算能力，因此無(wú)法調(diào)整設(shè)計(jì)出完全科學(xué)合理的送貨線路。2.2客戶銷量變化導(dǎo)致車輛裝載變化由于線路固定，每一輛送貨車面對(duì)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(dǎo)致了這樣一種局面，當(dāng)客戶需求小于裝載量，車輛利用率明顯偏低，當(dāng)客戶需求大于裝載量時(shí)，車輛必須分兩次才能完成任務(wù)，而第二次的裝載率更低。這種裝載率表現(xiàn)出來(lái)的不平衡，是一種常態(tài)，導(dǎo)致車輛利用率不足，更多的影響是：工作量不平衡，會(huì)導(dǎo)致同工種員工之間的心理不平衡，不利于對(duì)員工的績(jī)效考核，企業(yè)效益的綜合計(jì)算。2.3優(yōu)化工作周期太長(zhǎng)依靠人工完成的線路規(guī)劃工作，往往要經(jīng)過(guò)五個(gè)步驟，第一是先對(duì)路線、客戶、配送量做到心中有數(shù)的前提下確定調(diào)整思路；第二是從現(xiàn)有的營(yíng)銷系統(tǒng)中提取收集數(shù)據(jù)，征求該區(qū)域有經(jīng)驗(yàn)駕駛員的意見(jiàn)，對(duì)客戶的送貨線路進(jìn)行分離或合并，得到一個(gè)比較接近目標(biāo)的線路規(guī)劃方案；

5、第三是和營(yíng)銷部門的溝通，要在物流成本降低的同時(shí)兼顧各個(gè)客戶、營(yíng)銷部門之間的利益平衡；第四，形成最終方案，然后人工在營(yíng)銷系統(tǒng)中手工調(diào)整客戶的線路和順序，操作極為繁復(fù)；第五，新的線路運(yùn)行之后一個(gè)月內(nèi)，還要根據(jù)駕駛?cè)藛T的意見(jiàn)對(duì)線路走向、客戶順序進(jìn)行修正。這樣一個(gè)過(guò)程下來(lái)，少則兩個(gè)月，多則半年，耗費(fèi)了較大的人力和時(shí)間。3基于3G技術(shù)的重慶煙草地理信息資源系統(tǒng)3.1關(guān)于3G概念本文所言3G，并非國(guó)際電信聯(lián)盟對(duì)通訊行業(yè)3rdGeneration的縮寫(xiě)，是指用于智能交通運(yùn)用的GPS/GPRS/GIS技術(shù)。其中GPS（GlobalPositioningSystem）是全球定位系統(tǒng)的英文簡(jiǎn)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(guó)軍方從1973年開(kāi)始設(shè)計(jì)、試驗(yàn)，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(shè)備部分（GPS信號(hào)接收機(jī)）。GIS（GeographicInformationSystem）是地理信息系統(tǒng)的英文簡(jiǎn)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(chǔ)、輸出，以滿足應(yīng)用需要的人機(jī)交互信息系統(tǒng)。GPRS（GeneralPacketRadioService）是一種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù)，是利用現(xiàn)有的無(wú)線語(yǔ)音網(wǎng)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N技術(shù)。將這三種技術(shù)的整合運(yùn)用，則搭建了重慶

7、煙草地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)。3.23G技術(shù)在卷煙物流配送中的運(yùn)用卷煙配送的原則是由一個(gè)出發(fā)點(diǎn)到達(dá)多個(gè)分散的客戶點(diǎn)的多點(diǎn)路徑，出發(fā)點(diǎn)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(diǎn)則指所有客戶的經(jīng)營(yíng)地址，這些信息點(diǎn)在系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化之前需要進(jìn)行采集，采集到經(jīng)緯度信息構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。計(jì)算法則中，系統(tǒng)替代人力要解決的主要問(wèn)題是：全面判斷規(guī)劃、確保車輛滿載、線路自動(dòng)優(yōu)化、車輛自動(dòng)調(diào)度。重慶煙草系統(tǒng)全市共有10萬(wàn)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(wàn)多人，對(duì)這些信息點(diǎn)的一并計(jì)算，是個(gè)海量的計(jì)算過(guò)程，是當(dāng)前硬件所不能滿足的。因此，GIS運(yùn)算的

8、前提，仍然是將配送區(qū)域進(jìn)行劃分，根據(jù)主城的地理環(huán)境劃分為4個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域五個(gè)工作日，每日一個(gè)區(qū)域內(nèi)納入GIS運(yùn)算的客戶基本在10001500個(gè)之間。這1000多個(gè)信息點(diǎn)的確定，一方面仍然需要線路規(guī)劃人員的經(jīng)驗(yàn)判斷，與以前不同的是，面對(duì)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(gè)月的平均配送量等信息，結(jié)合以前的經(jīng)驗(yàn)，使得第一步的劃分較之從前，快捷、準(zhǔn)確、預(yù)見(jiàn)性更高。配送區(qū)域確定之后，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)客戶的經(jīng)緯度信息、道路信息和客戶之間的距離進(jìn)行運(yùn)算，得到一個(gè)排列序號(hào)，從而排列成了一條送貨線。計(jì)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(gè)理論的線路，

9、必須還需要人工的確認(rèn)，例如天橋、隧道、小區(qū)、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等信息，是系統(tǒng)無(wú)法知曉的，人工得加以干涉，將某一區(qū)域的送貨目的點(diǎn)進(jìn)行定義。這樣就會(huì)得到一條比較合理的送貨線。周期性線路優(yōu)化的計(jì)算量比較大，尤其是第一次處理數(shù)據(jù)時(shí)，需要比較長(zhǎng)的周期，因而周期性的優(yōu)化是不必每日進(jìn)行的計(jì)算，可以交給系統(tǒng)在非工作日自動(dòng)完成。事實(shí)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(tái)的支撐，實(shí)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(dòng)作業(yè)法，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是將每天的客戶分為7個(gè)域，并劃分標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)段，分別在電話訂貨、卷煙分揀、物流配送三個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)中滾動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)域的訂貨完成后，訂單立即進(jìn)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(gè)優(yōu)化的環(huán)節(jié)在整體流程中分配到的時(shí)間不能超過(guò)10分鐘，否則會(huì)阻礙整個(gè)物流流程的順利進(jìn)行。因此，GIS規(guī)劃的配送線路，運(yùn)算的時(shí)間要求是第一要?jiǎng)?wù)。每日線路優(yōu)化包括著具體業(yè)務(wù)的的幾個(gè)環(huán)節(jié)：一是分車。根據(jù)本次零售商訂單的卷煙數(shù)量，將一條整體的送貨線路進(jìn)行分段，分段的依據(jù)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(diào)度。日常情況下，可以用系統(tǒng)默認(rèn)的車輛排序，也可加以人工干預(yù)，由車輛調(diào)度人員安排，這對(duì)于峰值期間的配送任務(wù)合理調(diào)度分配意義尤其重要，當(dāng)以后納入GIS的配送區(qū)域不斷擴(kuò)大，這種調(diào)度的意義就超越了簡(jiǎn)單的任務(wù)分配，達(dá)到一個(gè)對(duì)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(duì)每一輛車內(nèi)的配送線路進(jìn)行優(yōu)化，計(jì)算出最合理的線路。由于單車涉及的計(jì)算量已經(jīng)比較小，可以實(shí)時(shí)運(yùn)算，在非常短的時(shí)間內(nèi)完成，不必作預(yù)先處理。計(jì)算完畢，分車的數(shù)據(jù)就可以交給卷煙分揀部門按序分揀，同時(shí)通過(guò)GPRS將配送任務(wù)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(dǎo)航終端的使用，目的僅僅是導(dǎo)航。如果將GPRS結(jié)合進(jìn)來(lái)，則可以將配送工作的整個(gè)流程納入到系統(tǒng)的監(jiān)控管理之內(nèi)，例如從出庫(kù)交接開(kāi)始，就由配送人員在車載終端上進(jìn)行確認(rèn)，一直待續(xù)出庫(kù)、到達(dá)每個(gè)零售商的確認(rèn)、銀行存款、回庫(kù)駐車等一系列流程。車載終端通過(guò)GPRS將每個(gè)流程發(fā)送回服務(wù)器，管理人員就可以

12、實(shí)時(shí)監(jiān)控每一輛送貨車的工作進(jìn)度，更為重要的是，這些記錄點(diǎn)是對(duì)配送工作效率統(tǒng)計(jì)、成本分析的最底層數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。實(shí)施GIS，同時(shí)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(duì)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(cái)務(wù)系統(tǒng)來(lái)完成，而財(cái)務(wù)的核算是從費(fèi)用項(xiàng)目、預(yù)算執(zhí)行來(lái)考慮的，缺乏對(duì)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的分析和支持。具體到配送業(yè)務(wù)，人力成本是比較固定的，其它主要兩部分是車輛費(fèi)用和配送費(fèi)用。兩種費(fèi)用都是以車輛為載體運(yùn)行的，系統(tǒng)以車輛和人為基本單元，整個(gè)配送過(guò)程中的車輛里程、油耗、路橋費(fèi)、裝卸費(fèi)用等各項(xiàng)。結(jié)合配送量及服務(wù)客戶數(shù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可以得到一個(gè)單條卷煙在配送

13、過(guò)程中各個(gè)構(gòu)成環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的費(fèi)用。通過(guò)分析對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，持續(xù)優(yōu)化。同時(shí)，車載GPS終端傳回的各個(gè)記錄點(diǎn)，記錄了整個(gè)送貨的流程中每一個(gè)點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)，反映出每一輛送貨車運(yùn)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(yīng)用的意義4.1卷煙物流邁向現(xiàn)代化的必由之路煙草行業(yè)的現(xiàn)代流通，實(shí)際上也就是一個(gè)電子商務(wù)的過(guò)程，物流在電子商務(wù)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(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)）和分揀機(jī)具設(shè)備，對(duì)配送環(huán)節(jié)的關(guān)注非常簡(jiǎn)單。卷煙物流配送中心提供進(jìn)貨、理貨、庫(kù)存管理、運(yùn)輸配送及代收貨款等服務(wù)，在最短時(shí)間內(nèi)完成后端實(shí)體運(yùn)送的相關(guān)服務(wù)，并提供

14、對(duì)零售商售后退換貨的運(yùn)輸服務(wù)，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(duì)配送過(guò)程的卷煙動(dòng)態(tài)跟蹤，是煙草商業(yè)企業(yè)電子商務(wù)的完善和延伸；同時(shí)，系統(tǒng)整合了零售商的地理信息，建立的一個(gè)綜合的資源平臺(tái)，可以為將來(lái)的銷售、客戶服務(wù)、專賣管理提供基礎(chǔ)資源，有非常大的開(kāi)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(shí)物、場(chǎng)地、交通條件和綜合成本的限制，特別是煙草行業(yè)，又受國(guó)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(gòu)的“一庫(kù)四點(diǎn)”

15、在統(tǒng)一的營(yíng)銷平臺(tái)V3上應(yīng)用得非常自如，GIS目前已經(jīng)在主城8區(qū)推廣使用，直接調(diào)度的是54臺(tái)送貨車。隨著系統(tǒng)的不斷推廣，今后全市的配送工作將運(yùn)行在這一系統(tǒng)之下，可以將全市的配送任務(wù)對(duì)250多輛配送車進(jìn)行分配，在全市送貨線路整合在基礎(chǔ)上運(yùn)行，完全可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一平臺(tái)下的配送任務(wù)統(tǒng)一分配、配送資源統(tǒng)一調(diào)度、運(yùn)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(yùn)行上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一和集成。4.2輕松實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域配送跨區(qū)域配送是卷煙配送中的一個(gè)難題，受到現(xiàn)有管理體系和營(yíng)銷區(qū)域的制約，拋開(kāi)這些限制。從技術(shù)上而言，也受到對(duì)道路交通、零售商地址熟悉程度的影響，一個(gè)線路規(guī)劃人員，尤其是大集中模式運(yùn)行下的線路規(guī)劃，不可能

16、熟悉到很大范圍內(nèi)的所有道路和每一個(gè)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(diào)度更為輕松。4.3效益和效率的體現(xiàn)從目前重慶GIS實(shí)施的范圍來(lái)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(wèn)題。2009年前2月后，重慶主城8區(qū)原有54臺(tái)車已精簡(jiǎn)3輛安排了其它任務(wù)。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(diào)度之下，系統(tǒng)通過(guò)GPRS將配送任務(wù)單和送貨線路客戶信息發(fā)送到送貨車的車載終端，每個(gè)送貨組在當(dāng)日就能清楚次日的工作量及工作區(qū)域，提早對(duì)自己的工作時(shí)間作出安排。GPS導(dǎo)航，也

17、能使不熟悉線路的配送人員準(zhǔn)確將卷煙送達(dá)。優(yōu)化的線路和調(diào)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(xiàn)象，極大程度提高了工作效率。這個(gè)實(shí)例僅是GIS應(yīng)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(gè)統(tǒng)一、開(kāi)放、競(jìng)爭(zhēng)、有序、安全的物流配送體系，初步實(shí)現(xiàn)區(qū)域流通產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化和物流服務(wù)現(xiàn)代化。在社會(huì)效益上，既可以優(yōu)化煙草行業(yè)的營(yíng)銷體系，又可以降低交易成本，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，還能激活路、車、場(chǎng)（倉(cāng)）所在區(qū)域的經(jīng)濟(jì)體內(nèi)的擴(kuò)散作用。5對(duì)GIS系統(tǒng)應(yīng)用的思考從來(lái)沒(méi)有一個(gè)完美的信息系統(tǒng)，重慶煙草的GIS運(yùn)用以來(lái)，仍然發(fā)現(xiàn)

18、了一些值得思考的矛盾。5.1道路信息的有限性和實(shí)際情況變化性的矛盾從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，保證某個(gè)區(qū)域的道路完整是沒(méi)有問(wèn)題的，但在道路屬性上，系統(tǒng)功能就會(huì)出現(xiàn)欠缺，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是時(shí)效性上就會(huì)出現(xiàn)時(shí)間差，目前重慶正處于一個(gè)大規(guī)模的城市建設(shè)期，道路變化頻繁，新增道路較多，交通管制隨時(shí)出現(xiàn)，GIS本身的地圖無(wú)法迅速跟上實(shí)際道路的變化，測(cè)繪、版權(quán)等相關(guān)法律條款的制約進(jìn)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(jiàn)，GIS的信息處理是二維的，同一經(jīng)緯度的送貨地址，一旦出現(xiàn)在不同的海拔高度，系統(tǒng)就無(wú)法從地理信息上判斷其道路屬性。因此，系統(tǒng)優(yōu)化的結(jié)果在局部和某些點(diǎn)上，會(huì)出現(xiàn)誤差。其實(shí)，出現(xiàn)誤差應(yīng)該說(shuō)是可以容許的現(xiàn)象，關(guān)鍵是用如何的態(tài)度來(lái)對(duì)待問(wèn)題，畢竟解決需要一定周期，而配送工作必須每天開(kāi)展。5.2系統(tǒng)普遍適應(yīng)性和不同環(huán)境復(fù)雜性的矛盾目前重慶煙草GIS的推廣是在的主城推開(kāi)的，作為主城，有道路交通復(fù)雜復(fù)雜的劣勢(shì)，但也有零售商位置集中的優(yōu)勢(shì)。而對(duì)于主城之外的區(qū)域，比如農(nóng)村區(qū)域，優(yōu)劣勢(shì)也是比較明顯的，道路相對(duì)簡(jiǎn)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(huì)存在矛盾，可能會(huì)出現(xiàn)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