GPS在物流配送中的运用分析

GPS在物流配送中的运用分析
 2002-6-20  中国第三方物流网

 

随着全球经济的飞速发展，全球数字化、网络化、信息化已经成为新世纪的主要特征。企业电子商务的崛起，B to B、B to C的发展，分销渠道的进一步整和供应链管理的出现，使得物流配送越来越成为众多商家关注的焦点。这就要求物流配送企业能够向客户提供全面的配送解决方案。但从我国目前的众多物流配送企业的整体水平来看，不仅物流管理水平与国外相差甚远，而且在基础装备和先进技术的应用方面，也存在投资严重不足，技术引进缓慢的问题。
据中国仓储协会的调查报告显示，我国车辆运营的空载率约45%左右。造成这一情况的重要原因之一就是物流配送企业无法准确知道运行车辆的具体位置，而且无法与司机随时随地地保持联系，因此，不能为其组织货源和灵活配货。同时，客户也不能及时了解货物配送过程的情况。过去，配送企业要进行实时跟踪货物是极其困难的；而现在，随着通讯技术、互联网的发展和GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）技术的广泛运用，配送企业和客户可以通过局域网或互联网实时跟踪货物及运输车辆的状况，从而为配送企业的高效率管理提供了基础。
一、GPS及其发展概况
GPS（Geographical Position System,简称GPS）又称全球卫星定位系统。GPS（全球定位系统）是一种先进的导航技术，它由发射装置和接收装置构成，发射装置由若干颗位于地球卫星静止轨道、不同方位的导航卫星构成，不断向地球表面发射无线电波。接收装置通常装在移动的目标（如车辆、船、飞机）上，接收装置接收不同方位的导航卫星的定位信号，就可以计算出它当前的经纬度坐标，然后将其坐标信息记录下来或发回监控中心。地面监控中心利用GPS技术可以实时监控车辆等移动目标的位置，根据道路交通状况向移动目标发出实时调度指令。
GPS（全球卫星定位系统）最初是由美国在20世纪70年代初在“子午仪卫星导航定位”技术的基础上发展起来的具有全球性、全能性（陆地、海洋、航空与航天）、全天候优势的导航定位、定时、测速系统，由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大子系统构成。在发达国家，GPS技术已经被众多跨国公司广泛应用于货物运输和物流配送之中，如零售巨人沃儿玛、国际物流巨头马士基、速递公司UPS等等。目前，我国在GPS的应用方面还刚刚起步。
二、GPS的要素构成
GPS（全球定位系统）是由一系列卫星组成的，它们24小时提供高精度的世界范围的定位和导航信息。准确地说，它是由2 4颗沿距地球12000公里高度的轨道运行的NAVSTAR GPS卫星组成，不停地发送回精确的时间和它们的位置。GPS接收器同时收听3～12颗卫星的信号，从而判断地面上或接近地面的物体的位置，还有它们的移动速度和方向等。
GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。等计算出至少3～4个卫星的相对位置后，GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有四个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当GPS接收器确定了一个卫星的位置时，它可以下载其他所有卫星的位置信息，这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。
三、GPS在货物运输中的运用
　　目前，GPS技术备受人们关注，其中一个重要的原因是GPS的诸多功能在物流领域的运用已被证明是卓有成效的，尤其是在货物配送领域中。由于货物配送过程是实物的空间位置转移过程，所以在货物配送过程中，对可能涉及到的货物的运输、仓储、装卸、送递等处理环节，对各个环节涉及的问题如运输路线的选择、仓库位置的选择、仓库的容量设置、合理装卸策略、运输车辆的调度和投递路线的选择都可以通过运用GPS的导航功能、车辆跟踪、信息查询等功能进行有效的管理和决策分析,这无疑将有助于配送企业有效地利用现有资源，降低消耗，提高效率。具体来看，目前GPS在货物配送中主要运用了下列功能。
1. 导航功能
　　三维导航既是GPS的首要功能，也是它的最基本功能，其它功能都要在导航功能的基础上才能完全发挥作用。飞机、船舶、地面车辆以及步行者都可利用GPS导航接收器进行导航。汽车导航系统是在GPS的基础上发展起来的一门新技术。它由GPS导航、自律导航、微处理器、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器、LCD显示器组成。
GPS导航是由GPS接收机接收GPS卫星信号（三颗以上），得到该点的经纬度坐标、速度、时间等信息。为提高汽车导航定位的精度，通常采用差分GPS技术。当汽车行驶到地下隧道、高层楼群、高速公路等遮掩物而捕捉不到GPS卫星信号时，系统可自动导入自律导航系统，此时由车速传感器检测出汽车的行进速度，通过微处理单元的数据处理，从速度和时间中直接算出前进的距离，陀螺传感器直接检测出前进的方向，陀螺仪还能自动存储各种数据，即使在更换轮胎暂时停车时，系统也可以重新设定。
由GPS卫星导航和自律导航所测到的汽车位置坐标、前进的方向都与实际行驶的路线轨迹存在一定误差，为修正这两者间的误差，使之与地图上的路线统一，需采用地图匹配技术，加一个地图匹配电路，对汽车行驶的路线与电子地图上道路的误差进行实时相关匹配，并做自动修正，此时，地图匹配电路通过微处理单元的整理程序进行快速处理，得到汽车在电子地图上的正确位置，以指示出正确行驶路线。CD-ROM用于存储道路数据等信息，LCD显示器用于显示导航的相关信息。
2.车辆跟踪功能
GPS导航系统与GIS技术、无线移动通信系统（GSM）及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪功能。
利用GPS和GIS技术可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪，利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。
目前，已开发出把GPS/GIS/GSM技术结合起来对车辆进行实时定位、跟踪、报警、通讯等的技术，能够满足掌握车辆基本信息、对车辆进行远程管理的需要，有效避免车辆的空载现象，同时客户也能通过互联网技术，了解自己货物在运输过程中的细节情况。
3.货物配送路线规划功能 　　
　　货物配送路线规划是GPS导航系统的一项重要辅助功能，包括：
　　自动线路规划。由驾驶员确定起点和终点，由计算机软件按照要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等。
　　人工线路设计。由驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。
4. 信息查询 　　
　　为客户提供主要物标，如旅游景点、宾馆、医院等数据库，用户能够在电子地图上根据需要进行查询。查询资料可以文字、语言及图像的形式显示，并在电子地图上显示其位置。同时，监测中心可以利用监测控制台对区域内任意目标的所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。
5．话务指挥 　　
　　指挥中心可以监测区域内车辆的运行状况，对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。
6.紧急援助 　　
　　通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图可显示求助信息和报警目标，规划出最优援助方案，并以报警声、光提醒值班人员进行应急处理。
四、GPS的实际运用举例
GPS技术在车辆导航和货物配送中的研究与应用目前在中国刚刚起步，而国外在这方面的研究早已开始并在实践中得到了广泛的运用。
美国研制了应用于城市的道路交通管理系统，该系统利用GPS和GIS建立道路数据库，数据库中包含有各种现时的数据资料，如道路的准确位置、路面状况、沿路设施等，该系统于1995年正式运行，为城市道路交通管理起到了重要作用。
　　美国联合包裹服务公司（UPS）是世界最著名的物流公司之一，曾被《财富》杂志评为邮政、包裹运送及货物配送领域内“全球最受推崇”的公司。UPS通过全面利用GPS和GIS技术，能够对每日运送的1300万个邮件进行电子跟踪；UPS的司机携带了一块电子操作板，可同时利用网络开拓新的综合商务渠道。可以看出，GPS技术的应用给企业带来了巨大财富。
　　GPS是近年来物流领域内开发的最具有开创意义的高新技术之一，必然会在物流配送领域中得到越来越广泛的应用。相信随着我国物流业的发展，以及高等级公路的快速修建和GPS技术应用研究的逐步深入，其在物流配送中的应用也会更加广泛和深入，并发挥出更大的作用。 　

原作者： 天津财经学院 郭成
来 源： 中国储运