智能运输系统与现代物流技术

　　物流信息技术是指现代信息技术在物流各个作业环节中的应用，是物流现代化的重要标志。物流信息技术也是物流技术中发展最快的领域，从数据采集的条形码系统，到办公自动化系统中的微型计算机、互联网、各种终端设备等硬件以及计算机软件都在日新月异地发展。同时，随着物流信息技术的不断发展，产生了一系列新的物流理念和物流经营方式，推进了物流的变革。
　　物流信息技术主要由通信、软件、面向行业的业务管理系统三大部分组成，包括基于各种通信方式基础上的移动通信手段、全球卫星定位（GPS）技术、地理信息（GIS）技术、计算机网络技术、自动化仓库管理技术、智能标签技术、条形码、射频技术、信息交换技术等现代尖端科技。在这些尖端技术的支撑下，形成移动通信、资源管理、监控调度管理、自动化仓储管理、业务管理、客户服务管理、财务处理等多种信息技术继承的一体化现代物流管理体系。
　　GPS（Global Positioning System），全球卫星定位系统。它利用卫星星座（通信卫星）、地面控制部分和信号接收机对对象进行动态定位的系统。它具有全球、全天候工作；定位精度高；功能多应用广的特点。全球卫星定位系统GPS 由三大子系统构成：空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。
　　GIS（Geographic Information System），地理信息系统。是多种学科交叉的产物，它以地理空间数据为基础，采用地理模型分析方法，适时地提供多种空间的和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。GIS 的主要作用是将表格型数据（无论它来自数据库、电子表格文件或直接在程序中输入）转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览、操作和分析。其显示范围可以从洲际地图到非常详细的街区地图，显示对象包括人口、销售情况、运输线路以及其他内容。
　　三维导航是GPS 的首要功能，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。
　　车辆跟踪：利用GPS 和电子地图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。提供出行路线的规划和导航：规划出行路线是汽车导航系统的一项重要辅助功能，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。信息查询：为用户提供主要物标，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。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。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。
　 车辆监督系统：户外活动的车辆与在户外提供位置与时间信息的GPS的结合，为车辆信息系统注入了无限的活力。最直接的一个变化是地图将不是一个停留在纸上的静态地图，而是结合了车辆信息的动态地图。通过这一地图，可以直观地将地图与路线结合在一起。这一设备称为自主导航仪，利用这一设备，人们可以去完全不熟悉的地方而不需要求助于向导。
　　在当今的交通运输中，公路可以帮助铁路、水运、航空等集散客货，是其他运输方式的衔接和补充手段。在集疏货物时，集装箱卡车，货运卡车等在GPS监测下将及时准确地将货物运送至目的地，如上海虹鑫物流有限公司牵头的56NET，从2000年5月开始上海使用GPS 进行车辆跟踪。在载运乘客时，出租车除了需要专业的车辆信息设备外，也需要车辆之间互通有无以便可以迅速了解最新客户信息。
　　GIS应用于物流分析，主要是指利用GIS强大的地理数据功能来完善物流分析技术。完整GIS物流分析软件集成了车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合物流模型和设施定位模型。
　　车辆路线模型：用于解决一个起始点、多个起终点的货物运输中，如何降低物流作业费用，并保证服务质量的问题。包括决定使用多少车辆，每辆车的行驶路线。网络物流模型：用于解决寻求最有效的分配货物路径问题，也就是物流网点布局问题。分配集合模型：可以根据各个要素的相似把同一层上的所有或部分要素分为几个组，用以解决服务范围和销售时常范围的问题。设施定位模型：用于研究一个或多个设施的位置。空间查询模型：如可以查询以某一商业网点为圆心某半径内配送点的数目，以此判断哪一个配送中心距离最近，为安排配送做准备。
　　GPS、GIS在我国处于刚刚起步的阶段，所以现在我们所面临的是如何将如此先进的技术良好地应用于我们的生产生活中。
　　在智能交通系统范畴内，应用GPS 系统将采集到的各种道路交通及服务信息经交通管理中心集中处理后，传输到公路运输系统的各个用户（驾驶员，居民，交管局，停车场，运输公司，医院，救护排障等部门），出行者可以实时选择交通方式何交通路线；交通管理部门可以自动进行合理的交通疏导，控制和事故处理；运输部门可随时掌握车辆的运行情况，进行合理调度。从而使路网上的交通流运行处于最佳状态，改善交通拥挤和阻塞，最大限度地提高路网的通行能力，提高整个公路运输系统的机动性，安全性和生产效率。我国GPS车辆应用的发展也走过一段曲折的道路。从1994年开始，当时有近百家公司都来抢占GPS 车辆应用系统市场，做成功的企业寥寥无几。主要原因有两个：一是市场尚未形成，用户还没有迫切需求；二是技术不完善。我国GPS 车辆应用系统市场现在已到了进入规模发展时期。但从GPS整个应用而言，中国是个应用大国，但不是应用强国，因为所有的GPS芯片和OEM接板几乎都是靠进口，我们也没有开发出十分像样的水品高人一筹的产品。我国GPS车辆应用系统形不成规模，形不成产业的原因和影响因素很多，但主要的问题和经验教训不外乎以下几点：主管部门不清晰，条块分割较多，政策的统一性不够。由于GPS应用范围特别宽，涉及的行业多，因此缺少清晰的主管部门，没有强有力的前头领导管理。电子地图由国家测绘部门主管，还没允许地图的市场公开化，尤其是大比例尺的基础数据图；GPS车辆监控定位系统属安防电子类，应通过公安部对特种行业的检测并发放资质许可；信息产业部对GPS车载产品的行业标准检测，核准和入网许可；通讯垄断行业提供的基础平台没有选择等。缺少重量级企业的参与,产业链利润分配也呈明显的初级阶段。元器件提供商利润最厚，生产商次之，集成商再次之，而运营商想要赢利却处于相对比较艰难的状态。市场上没有一个完整的标准体系，所以也不能提供统一标准的产品，因此不能称之为“商品”，基本上还停留再“产品”的阶段，甚至“实验室产品”，从性能与可靠性到价格与市场的终极需求，存在着较大的距离，导致资源配置的严重浪费。价格因素在很大程度上制约着产业发展。销售模式滞后，在市场摸索阶段，也涌现了一批切入点准确并日渐形成品牌的企业与产品，如深圳华强的GPS/GSM 智能车辆调度系统，安彩星通的GPS智能资讯系统、北京森泰克的奥星网GPS 信息服务系统，南方卫星公司的全线通物流调度管理系统等。
　　在发达国家，GPS技术已经开始应用于交通运输和交通工程。目前，GPS技术在我国道路工程和交通管理中的应用还刚刚起步，随着我国经济的发展，高等级公路的快速修建和GPS技术的应用研究的逐步深入，其在道路工程中应用也会更加广泛和深入，并发挥更大的作用。而随着电子商务的再次兴起和经济全球化的发展，用GIS能高效地处理空间和属性数据的优势来建立基于GIS的物流配送系统虽处于初始阶段，但无疑是有益的尝试，它必将是以后的发展趋势。目前，GPS技术在我国道路工程和交通管理中的应用还刚刚起步，相信随着我国经济的发展，高等级公路的快速修建和GPS 技术应用研究的逐步深入，其在道路工程中的应用也会更加广泛和深入，并发挥更大的作用。