1 引言

地理信息系統（GIS）是利用計算機建立地理數據庫，將地理環境中的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數據，進行數字存貯、處理和分析，建立有效的數據管理系統。通過對多種要素的綜合分析，方便快速地獲取信息，滿足各種不同的應用或科學研究的需要，并以圖形和數字的方式表示結果。 

　　地在最近的30多年內地理信息系統取得了驚人的發展，廣泛應用于資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。本文僅就物流配送中的道路地理信息系統進行討論。 

　　2 道路地理信息系統與物流配送的結合 

　　道路地理信息系統是在地理信息系統的基礎上發展起來的。道路是一個連續的對象，分布在地球的表面，它不僅是空間的實體、網絡型的實體，而且是與地理位置、地理環境密切相關的實體。地理信息對道路的構造和形成有著決定性的影響，因而脫離地理信息對道路進行抽象勢必使道路模型在實用性、準確性和完備性方面的實現意義大大降低。因此，為了有效地掌握道路資源，全面了解道路布局，道路數據應與地理信息聯系起來。也就是說，由道路數據形成的網絡圖應能疊加在相應區域的地圖上，有關道路的路況、沿線環境、交通量等信息應能以圖形方式顯示。這樣，對道路的了解既直觀形象，又清晰。同時，道路數據庫系統應能提供較強的圖形、圖像處理能力。 

　　配送是在經濟合理區域范圍內，根據用戶要求，對物品進行挑選、加工、包裝、分割、組配等作業，并按時送達指定地點的物流行動。配送過程處于物流過程的末端，配送通過集中進貨，可以降低進貨成本；通過集中庫存可以保持合理庫存，壓縮分散庫存造成的不必要的多余庫存，減少倉儲費用；通過合理配貨、共同配送，可以消除重復運輸、空載運輸、提高運輸工具的利用率，實現合理運輸，降低運輸成本。總之，配送是物流活動中的一個重要環節。 

　　那么，把道路地理信息系統技術融入到物流配送過程中，就能更容易地處理物流配送中貨物的運輸、倉儲、裝卸、送遞等各個環節（如圖1），并對其中涉及的問題如運輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設置、合理裝卸策略、運輸車輛的調度和投遞路線的選擇等進行有效的管理和決策分析，這樣才符合現代物流的要求，才有助于物流配送企業有效地利用現有資源，降低消耗，提高效率。 

　　3  基于道路地理信息系統物流配送過程的設計 

　　3.1 系統目標 
　　 
　　如以某一城市中的物流配送過程為例，那么基于道路地理信息系統的物流配送過程需求主要集中在以下幾個方面： 

　　1)、通過客戶提供的客戶郵編和詳細地址字符串，確定客戶的地理位置和車輛路線； 

　　2)、通過基于地理信息系統的查詢、地圖表現的輔助決策，實現對車輛路線的合理編輯（如創建、刪除、修改）和客戶配送排序； 

　　3)、用特定的地圖符號在地圖上表示客戶的地理位置，不同類型的客戶（如普通客戶和會員客戶，單位客戶和個人客戶等）采用不同的符號表示； 

　　4)、通過GIS的查詢功能或在地圖上點擊地圖客戶符號，顯示此客戶符號的屬性信息，并可以編輯屬性； 

　　5)、在地圖上查詢客戶的位置以及客戶周圍的環境以發現潛在客戶； 

　　6)、通過業務系統調用GIS，以圖形的方式顯示業務系統的各種相關操作結果的數值信息； 

　　7)、基于綜合評估模型和GIS的查詢，實現對配送區域的拆分、合并； 

　　3.2  系統結構 

　　設計基于道路地理信息系統的物流配送系統，采用面向對象的空間數據模型和基于關系數據庫的空間數據庫來實現數據的無縫集成，空間數據索引采用基于改進R-Tree的空間數據索引結構，屬性數據索引采用B+樹數據結構；網絡數據傳輸采用三層結構模型，并采用Java Applet進行開發，這樣與平臺無關又具有較好的安全性，使海量空間數據的存儲、分析和共享成為可能；數據庫管理使用Microsoft SQL Server，且系統數據庫參照全國公路普查數據庫建立；最后根據物流配送中心要求添加相應信息，實現局域網共享。系統網絡結構圖如下： 

　　3.3 系統模型設計 

　　由上述分析，面向物流配送的道路地理信息系統模型設計主要包括以下幾方面： 

　　3.3.1 圖層管理： 

　　將基礎地理信息和道路專題信息分為若干圖層，根據物流配送中心需求進行圖層選擇，在計算機內實現圖層的任意疊加。 

　　3.3.2 數據管理： 

　　空間數據與屬性數據在數據庫中分開存貯，通過地理編碼維系空間數據與業務數據的關聯，使得空間數據與管理數據既相互關聯又相互獨立。 

　　3.3.3 查詢統計： 

　　提供屬性-空間的邏輯查詢和空間-屬性的空間查詢功能。由于GIS系統中數據同地圖中點、線、面相對應，這兩種操作實際結果是一致的。數據庫的操作能及時反映在地圖上，而對地圖的操作也能在數據庫中表現出來。并且，按路線查詢、路況查詢、地名查詢、點查詢、區域查詢，查詢結果可生成不同的空間圖層；按物流配送中心劃分的區域，可以統計不同類型客戶的相關信息。 

　　3.3.4 數字地圖制作： 

　　道路地理信息系統的主要組成部分是數字地圖——以數字形式存貯的地圖，通過數字地圖數據庫，物流配送中心人員可以獲取準確可靠的道路信息，并可資源共享。數字地圖的制作分為數據采集和數據編輯兩大步驟。制作成的數字地圖具有以下特點： 

　　地1）經縮放編輯后，可形成任意比例尺的可視圖。 

　　地2）分層編輯，不同層次存貯不同的地圖要素。按不同層次的內容輸出、組合，可以滿足物流配送中心的不同需求。 

　　地3）修改，編輯十分方便。 

　　3.3.5 圖表輸出： 

　　將統計數據生成報表，允許用戶修改報表，并可轉成EXCEL等格式的報表。 

　　3.3.6 數據交換： 

　　提供公路普查數據庫數據導入功能。 

　　3.4 系統功能 

　　1.數字地圖使物流配送變得輕松直觀 

　　由于采用空間數據和數據庫掛接，改變了傳統的信息管理方法，地圖由傳統的靜態紀錄變為信息豐富多樣的動態的電子地圖，實現了數據可視化。它使物流配送管理變得直觀、簡單和輕松。如直接對地圖實體進行查詢，便可以獲得道路線路的空間位置和走向，技術標準，交通流量等多方位的信息。因此，可以通過綜合統計和分析各種道路數據以及采用豐富多樣的圖表顯示，為物流配送中心提供科學決策。 

　　2.物流配送中心管理簡單化 

　　借助道路地理信息系統運行路徑選擇功能，配送中心可以對公司的運營線路進行優化，并根據專題地圖的統計分析功能，分析客貨流量的變化情況，制定行車計劃。此外還可以幫助配送管理部門對特種貨物（如長大件貨物、危險貨物或貴重貨物）運輸進行線路選擇和監控。 

　　4  結論 

　　地理信息系統是一個新興的計算機應用系統，在道路數據庫中引進GIS， 使道路管理的有關信息從表格化向圖形化方向得到了發展。它將與道路有關的信息以圖形、圖像或文本的方式，形象、直觀地顯示在用戶面前，達到了圖文并茂的效果；它還可以對與道路有關信息進行空間的查詢、統計和分析；并可根據用戶需要迅速繪制和生產出最新的道路交通圖。可以預見將道路地理信息系統應用于物流配送過程中必將會把物流推向一個嶄新的發展階段。 

地理信息系統（GIS）是利用計算機建立地理數據庫，將地理環境中的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數據，進行數字存貯、處理和分析，建立有效的數據管理系統。通過對多種要素的綜合分析，方便快速地獲取信息，滿足各種不同的應用或科學研究的需要，并以圖形和數字的方式表示結果。 

　　地在最近的30多年內地理信息系統取得了驚人的發展，廣泛應用于資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。本文僅就物流配送中的道路地理信息系統進行討論。 

　　2 道路地理信息系統與物流配送的結合 

　　道路地理信息系統是在地理信息系統的基礎上發展起來的。道路是一個連續的對象，分布在地球的表面，它不僅是空間的實體、網絡型的實體，而且是與地理位置、地理環境密切相關的實體。地理信息對道路的構造和形成有著決定性的影響，因而脫離地理信息對道路進行抽象勢必使道路模型在實用性、準確性和完備性方面的實現意義大大降低。因此，為了有效地掌握道路資源，全面了解道路布局，道路數據應與地理信息聯系起來。也就是說，由道路數據形成的網絡圖應能疊加在相應區域的地圖上，有關道路的路況、沿線環境、交通量等信息應能以圖形方式顯示。這樣，對道路的了解既直觀形象，又清晰。同時，道路數據庫系統應能提供較強的圖形、圖像處理能力。 

　　配送是在經濟合理區域范圍內，根據用戶要求，對物品進行挑選、加工、包裝、分割、組配等作業，并按時送達指定地點的物流行動。配送過程處于物流過程的末端，配送通過集中進貨，可以降低進貨成本；通過集中庫存可以保持合理庫存，壓縮分散庫存造成的不必要的多余庫存，減少倉儲費用；通過合理配貨、共同配送，可以消除重復運輸、空載運輸、提高運輸工具的利用率，實現合理運輸，降低運輸成本。總之，配送是物流活動中的一個重要環節。 

　　那么，把道路地理信息系統技術融入到物流配送過程中，就能更容易地處理物流配送中貨物的運輸、倉儲、裝卸、送遞等各個環節（如圖1），并對其中涉及的問題如運輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設置、合理裝卸策略、運輸車輛的調度和投遞路線的選擇等進行有效的管理和決策分析，這樣才符合現代物流的要求，才有助于物流配送企業有效地利用現有資源，降低消耗，提高效率。 

　　3  基于道路地理信息系統物流配送過程的設計 

　　3.1 系統目標 
　　 
　　如以某一城市中的物流配送過程為例，那么基于道路地理信息系統的物流配送過程需求主要集中在以下幾個方面： 

　　1)、通過客戶提供的客戶郵編和詳細地址字符串，確定客戶的地理位置和車輛路線； 

　　2)、通過基于地理信息系統的查詢、地圖表現的輔助決策，實現對車輛路線的合理編輯（如創建、刪除、修改）和客戶配送排序； 

　　3)、用特定的地圖符號在地圖上表示客戶的地理位置，不同類型的客戶（如普通客戶和會員客戶，單位客戶和個人客戶等）采用不同的符號表示； 

　　4)、通過GIS的查詢功能或在地圖上點擊地圖客戶符號，顯示此客戶符號的屬性信息，并可以編輯屬性； 

　　5)、在地圖上查詢客戶的位置以及客戶周圍的環境以發現潛在客戶； 

　　6)、通過業務系統調用GIS，以圖形的方式顯示業務系統的各種相關操作結果的數值信息； 

　　7)、基于綜合評估模型和GIS的查詢，實現對配送區域的拆分、合并； 

　　3.2  系統結構 

　　設計基于道路地理信息系統的物流配送系統，采用面向對象的空間數據模型和基于關系數據庫的空間數據庫來實現數據的無縫集成，空間數據索引采用基于改進R-Tree的空間數據索引結構，屬性數據索引采用B+樹數據結構；網絡數據傳輸采用三層結構模型，并采用Java Applet進行開發，這樣與平臺無關又具有較好的安全性，使海量空間數據的存儲、分析和共享成為可能；數據庫管理使用Microsoft SQL Server，且系統數據庫參照全國公路普查數據庫建立；最后根據物流配送中心要求添加相應信息，實現局域網共享。系統網絡結構圖如下： 

　　3.3 系統模型設計 

　　由上述分析，面向物流配送的道路地理信息系統模型設計主要包括以下幾方面： 

　　3.3.1 圖層管理： 

　　將基礎地理信息和道路專題信息分為若干圖層，根據物流配送中心需求進行圖層選擇，在計算機內實現圖層的任意疊加。 

　　3.3.2 數據管理： 

　　空間數據與屬性數據在數據庫中分開存貯，通過地理編碼維系空間數據與業務數據的關聯，使得空間數據與管理數據既相互關聯又相互獨立。 

　　3.3.3 查詢統計： 

　　提供屬性-空間的邏輯查詢和空間-屬性的空間查詢功能。由于GIS系統中數據同地圖中點、線、面相對應，這兩種操作實際結果是一致的。數據庫的操作能及時反映在地圖上，而對地圖的操作也能在數據庫中表現出來。并且，按路線查詢、路況查詢、地名查詢、點查詢、區域查詢，查詢結果可生成不同的空間圖層；按物流配送中心劃分的區域，可以統計不同類型客戶的相關信息。 

　　3.3.4 數字地圖制作： 

　　道路地理信息系統的主要組成部分是數字地圖——以數字形式存貯的地圖，通過數字地圖數據庫，物流配送中心人員可以獲取準確可靠的道路信息，并可資源共享。數字地圖的制作分為數據采集和數據編輯兩大步驟。制作成的數字地圖具有以下特點： 

　　地1）經縮放編輯后，可形成任意比例尺的可視圖。 

　　地2）分層編輯，不同層次存貯不同的地圖要素。按不同層次的內容輸出、組合，可以滿足物流配送中心的不同需求。 

　　地3）修改，編輯十分方便。 

　　3.3.5 圖表輸出： 

　　將統計數據生成報表，允許用戶修改報表，并可轉成EXCEL等格式的報表。 

　　3.3.6 數據交換： 

　　提供公路普查數據庫數據導入功能。 

　　3.4 系統功能 

　　1.數字地圖使物流配送變得輕松直觀 

　　由于采用空間數據和數據庫掛接，改變了傳統的信息管理方法，地圖由傳統的靜態紀錄變為信息豐富多樣的動態的電子地圖，實現了數據可視化。它使物流配送管理變得直觀、簡單和輕松。如直接對地圖實體進行查詢，便可以獲得道路線路的空間位置和走向，技術標準，交通流量等多方位的信息。因此，可以通過綜合統計和分析各種道路數據以及采用豐富多樣的圖表顯示，為物流配送中心提供科學決策。 

　　2.物流配送中心管理簡單化 

　　借助道路地理信息系統運行路徑選擇功能，配送中心可以對公司的運營線路進行優化，并根據專題地圖的統計分析功能，分析客貨流量的變化情況，制定行車計劃。此外還可以幫助配送管理部門對特種貨物（如長大件貨物、危險貨物或貴重貨物）運輸進行線路選擇和監控。 

　　4  結論 

　　地理信息系統是一個新興的計算機應用系統，在道路數據庫中引進GIS， 使道路管理的有關信息從表格化向圖形化方向得到了發展。它將與道路有關的信息以圖形、圖像或文本的方式，形象、直觀地顯示在用戶面前，達到了圖文并茂的效果；它還可以對與道路有關信息進行空間的查詢、統計和分析；并可根據用戶需要迅速繪制和生產出最新的道路交通圖。可以預見將道路地理信息系統應用于物流配送過程中必將會把物流推向一個嶄新的發展階段。