GPSGISGSM实时物流配送辅助系统

开发研究与设计技术-计算机工程GPS/GIS/GSM买时物流配送辅助系统陈孝伟、鲍立威、姚志邦2（1.浙扛大学系统工程研究所，杭州310027；2.中恒世纪科技实业股份有限公司，杭州，310053）结合物流行业的特点，在实践中已获得成功的应用。

物流是将物质资料由供给地向需要地转移的经济活动和事务运动过程。从系统工程的角度分析，物流是把各种运输、储存、包装、配送、流通加工、信息处理等相关活动有机合成的现代系统。因此要使物流系统达到*佳的运行状态，必须从系统的观点来管玷物流。而要用系统的观点管理物流，首先要了解系统各过程的状态，为此首先要实现对物流各过程的信息采集。而信息采集的设备随所需信息的不同形式是多样的，如POS机，GPS等。根据所采集的物流信息进行物流管理和配置。当前以信息采集为出发点，从而设计具有行业特点的物流产品有很多，其中有些已在应用中发挥了良好的效益，如浙江省中恒世纪科技发展有限公司的以二维条形码和POS机作为信息采集手段的物流监控管理系统。

为缩短物流完成周期，提高配送速度，并胜任小批量、多品种的配送任务以适应当前经济发展的要求，迫切需要实现对车辆等物流配送工具的即时监控、监测和调度。要实现该目标，需要随时获得配送车辆的位置信息，并让信息以直观的形式予以表达。为此，我们设计了以GPS作为信息采集手段，GIS作为信息表达手段，GSM作为通信手段的物流配送辅助系统。

1物流配送辅助系统的设计该系统的总体框架如。

该系统分为车载台和监控中心。车载台由GPS用户设备、GPS控制系统、GSM通信模块组成。GPS用户设备用于获得地理位置信息，GPS控制系统处理GPS接收到的地理信息，然后由GSM*信模块将GPS处理过的信息通过无线网络发出，于是物流配送监控中心就收到来自车载台的信息。

物流配送监控中心是该系统的核心，由GSM通信模±、控制中心计算机、G丨S地图台组成。监控中心的GSM通信模块负责接收车载台发出的信号，控制中心计箅机分析接收到的信息并将其传给对应的地图台。由地图台计算机进行处理，并显示配送车辆的位置。除此之外，监控中心还能发出指令消息控制车载台装置的行为，如何时开始发送地理位置信息、发送地理位置信息的时间间隔等。车载台也可在必要的时候，主动发出消息向监控中心请求执行发送地理位置信息的操作。

物流配送辅助系统结构本系统的应用对象是物流企业，它同与之相类似的系统和同类物流配送辅助系统相比具有以下特点：采用GSM作为物流配送车辆向物流配送监控中心传送地理位置信息的手段。采用此种方案基于两点考虑：1）利用GSM可以使用短消息系统向物流配送中心传输配送车辆的地理位置信息，以降低该系统的运作成本；2）可以利用GSM实现语音传输的功能，这是考虑到利用该系统实现对物流配送车辆的实时调度时，物流配送中心需要同外业人员进行语言交流。

采用单独的C/A码GPS接收机，不设GPS差分基准站，以降低系统构建成本。采用此种方案，接收到的地理位置信息大概有丨00米的误差。但经过调查研究，我们认为100米的误差并不影响配送车辆实时调度任务的完成，既能降低威，副研究员；姚志邦，副教授、总经理：2001-07-04成本又不影响系统的运行。

（3）为配送车辆车载单元同物流配送监控中心之间的通信建立了一套通信协议，以保证通信质量，并有利于该系统向全行业推广和实现功能的扩充。这个工作是同类系统未曾做过的。

2物流配送监控软件的设计在完成系统的总体设计之后，软件设计就成为该系统能否实现的关键。本系统软件采用VisualC++6.0开发，编译效率高，运行速度快，稳定性好，易于维护。从实际应用的角度，我们把系统的软件设计为显示的几大模块，这几个模块全部统一在监控中心的软件用户界面中。

电子地图显示模块完成的功能有：显示监控车辆所在位置的地图，实现鹰眼导航图功能，放大显示区域，缩小显示区域以及图形分层等。数传通信软件模块包括：⑴GPS用户设备与GPS控制系统的通信。该部分使GPS控制系统接收由GPS用户设备传送的地理信息；（2）车载台与监控中心计算机的通信。该部分负责接收由车载台传送的地理信息，兼有对车栽台的控制调度；（3）监控中心计算机同地图台的通信。

该部分中，监控中心计算机将接收到的地理信息传送给监控该车载台的地图台。坐标转换算法软件是将车载单元的经纬度坐标位置转换为能在地图台上显示的（x，y）坐标，该转换算法随着电子地图的放大，缩小等操作需要不断更新。G1S地图数据库模块存储地图的地理信息。总调度控制模块根据物流配送监控的情况而设计，如命令车载台何时发送地理信息，每隔多少时间发送地理信息等等。

车载台与监控的中心的通信信息是比较复杂的，有控制指令、地理信息、时间信息、报警信息等等，若进一步考虑到升级需要，要求传送车辆的装载信息（如载重量，已载重量等等）更复杂了；此外，也为便于该系统向整个行业及相关行业推广，为车载台与监控中心的通信建立了一套协议。

3物流配送辅助系统消息传送协议通过以上对物流配送辅助系统的介绍，对该系统的总体功能已有清楚的了解，尤其是车载台与监控中心的功能。而这些功能正是通信协议制定的主要依据。

经过研究，我们认为本协议必须符合以下5个要求：1）车载台的地理信息要准确地传送给监控中心；2）监控中心必须实现对车载台行为的控制，如何时开始发送地理消息，何时停止发送地理消息等；3）实现报警功能；4）便于系统升级以及适应不同行业应用的需要。

SOURCETYPE（信息源类型）代表信息来源的类型，即信息是从哪种设备发出的。如表明信息是由车载台还是由监控中心发出的。

SOURCElD（信息源ID）代表确切的信息来源，比如，如果SOURCETYPE字节代表是车载台，那么，SOURCE1D就代表是车载台的编号（即哪一个车载台）。

DESTTYPE（信息目的地类型）代表信息目的地的类型，即接受该信息的设备的类型。如信息是由车载台还是有监控中心发出的。

DEST1D（信息目的地ID）代表接受信息的确切设备，比如，如果DESTTYPE字节代表车载台，那么DESTID代表车载台的编号。

MSGTYPE（消息类型）代表该消息的类型，在本系统中，主要以下几种类型。报警求助消息，轨迹记录消息，系统设置消息。

MSGID（消息ID）是根据消息类型作进一步细致的分类。以轨迹纪录消息类型为例，当监控台命令车载台发送地理位置信息时，典型的指令有4种：①指定车载台按开始时间，间隔时间和结束时间来传送地理信息；②指定车载台按开始地点，间隔距离和持续距离来传送地理信息；③命令车载台立即开始传送地理信息；④命令立即结束传送地理信息等。以上一指令都有**的MSG丨D来代表MSG（消息正文）代表消息的实质内容。它同MSGTYPE，MSGID密切相关。如果监控中心向车载台发出让其按指定开始时间，指定时间间隔，指定结束时间的形式传送地理信息的指令，那么，在MSG中就应当写明开始时间，时间间隔，结束时间。如果，车载台是向监控中心传送地理信息，则在MSG主要存储车载台的经度和纬度信息。

MSGLENGTH（消息长度）代表MSG（消息正文）的长度，用来帮助读取和分析MSG内容。

由以上协议定义，可以发现该协议充分体现了便于扩充的需要，比如，如果由于应用的需要，需要物流车辆按指定路线运行并对偏离路线车辆予以报警，那么在报警求助信息类型中添加偏离路线报警即可，而在协议中则体现为在相应的MSG1D字段中取一个未分配的二字节整数值加以定义即可。此外，我们可以发现协议的制定使得车载台与监控中心之间传递的信息变得非常规范，这实际上使同类物流配送辅助系统产品的通信实现了标准化。它对实现相似的系统（如公安110警车监控系统，银行运钞车监控系统等）产品的通信过程的实现也有极其重要的借鉴意义。

4结论由于本系统充分考虑到物流企业的运作成本、物流企业的实际功能需求以及系统设计的可伸缩性，使它在实践中获得成功的应用。但在应用中，物流企业也提出了更高的要求，希望能够获得配送车辆（如已载重量、已载体积）更全面的信息。这也是我们下一步努力的方向。