基于移动终端的物流监控及调度平台的设计与实现

发布时间：2016-04-28 11:14

第一章绪论

1.1选题背景与研究意义
近年来,随着电子商务的发展和第三方物流公司的出现,我国现代物流业蓬勃发展。现代物流是一种新型的集成式物流管理,它将各个物流活动综合起来,包括信息、仓储、库存、运输、包装、装卸和搬运。现代物流的目标是尽量减少物流的总费用,为用户供应更好的物流服务。配送服务是物流活动的关键环节之一,与仓储、分拣包装、装卸搬运、流通加工等共同构成物流活动,是物流的各个环节中的核心环节,它实现了货物的空间位置和时间的转移。配送的基本要求是货品能够在指定时间内被配送指定地点。配送中需要考虑尽量将配送成本平衡,选择一个合适的方案,在一定时间内实现货品空间位置的转移。20世纪末以来,我国社会物流总费用占GDP (国内生产总值)的比例的趋于平稳,从2005年以来,保持在18%左右,与之相比较,西方发达国家的对应指标是8%到10%,我国物流业仍处在初级发展水平[3]。社会物流总费用包括运输费用、保管费用和管理费用,其中运输费用占社会物流总费用的35%?60%。根据以上数据分析,流通环节消耗了很大一部分社会的财富,对中国的经济形成了较重的负担,同时也会提高物价水平,与此同时消费的释放也被阻碍。我国大部分的物流企业分配不均匀的运输资源、安排不合理的配送路线、浪费严重的运力资源等原因造成了这种现象。因此,为了降低配送成本,提高经济收益,对物流配送车辆的进行监控、调度和管理有着一定的必要性物流配送车辆的智能化信息化监控及调度,需要运用现代计算机技术、移动通信技术和地理信息技术等,建立一个高效的物流监控及调度平台。我国移动终端数量逐年上升,尤其是随着智能手机和传感器技术的高速发展,基于移动终端的定位技术也渗入到社会的各个领域。移动定位服务又称为位置服务(Location-Based Service, LBS),它是通过移动通信网络(如GSM网、CDMA网)和卫星定位系统(如GPS、GLONASS和北斗卫星导航系统)结合在一起,获得移动终端的位置信息(如经讳度坐标数据),并通过终端的惯性导航模块获得移动终端的运动速度和方向信息(如加速度角速度),在GIS平台(地理信息系统)的支持下提供给移动用户或者通信系统,实现移动终端的定位导航服务。近年来,随着移动互联网和地理信息技术的飞速发展,基于移动终端的位置服务有了广阔的发展空间。
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1.2国内外研究现状
20世纪末期,随着互联网技术、通信技术的的趋于成熟化,交通行业也在快速发展,车辆监控系统也在高速地发展。传统的车辆监控系统也在逐渐被优化和改进,正在不断向着智能化便捷化的方向发展。而随着3G的普及和移动互联网的快速发展,车辆的实时监控也在不断地发展。车辆的监控有助于企业做出及时的决策,从而提升物流配送环节的效率和安全性,从而时企业决策更加有效。国外在物流车辆监控及调度技术的研究投入很早。国外的一些物流企业中,已经开始应用专业的物流车辆监控系统,并为企业产生了经济价值。物流车辆监控技术不仅仅能够为用户提供物品全程实时跟踪查询,同时也能为管理者提供决策作为依据,不光可以减少公司的运输成本,同时还能物流的运输配送效率也大大提升。1995年,R Zito, G d'Este, MAP Taylor使用车辆上仪表化的全球定位系统(GPS)收集位置,速度和车辆的行进方向,并通过数据库技术和地理信息系统对交通流量和车辆提供监控,但是速度和位置误差对于准确性有所影响在美国,零售业巨头沃尔玛,为了提升公司的物流配送智能化和信息化管理程度,和休斯飞机公司共同推出了专用卫星,用于开发物流配送车辆监控及管理系统。该系统适用于全球范围内的所有沃尔玛商定,实现了物流公司对于所有的实时车辆状态和货物信息的完全控制。美国联邦快递公司联邦快递自主研发的物流实时跟踪系统,使之达到99%准时交货率。联邦快递可以实现每个包裹投递整个过程中,托运人和收货人实时跟踪通过在全球运送的包裹的状态,目前每月联邦快递将获得数以百万计的查询,覆盖面达5000左右的网站。国内物流车辆监控系统目前上有了一定的发展,但是从整体上看,仍然有很多的提升空间。物流车辆监控系统基丁云物流云为平台,摄像头的3G基础设施,物流和运输车辆将处理的实时上传车辆信息,可以帮助汽车制造商,配送中心,让经销商及时了解运输情况,同时也帮助客户订购自己掌握车辆的位置,整车物流,以提高监控模式完美的提升。国内物流领头企业顺丰速运,拥有5000多个遍布全国的网点。
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第二章物流监控调度相关技术分析

2.1物流配送环节的分析
衣食住行是人类生活的基本需求,随着社会经济节奏的快速发展和人们观念的改变,出行在现代生活中的地位非常重要,而在移动互联网的时代,移动互联网对人们出行的影响会越来越深入。基于移动互联网、移动通信和卫星通信等技术的综合智能城市交通平台的产生对于出行中各个方面的将会产生积极的影响。在智能交通领域包括物流、旅游、租车、代驾、出租车等方面,其中物流信息化平台将物流环节中的仓储、运输、包装、装卸、加工、配送等各环节整合到一起。并为企业和用户提供了第三方服务,从而为打通整个物流环节中的各个服务和产业链创造了条件[9]。当前,我国的企业在物流信息化方面相对落后。在移动互联网飞速发展的时代,对于处在物流环节上游的供应商企业以及处在物流环节下游的客户,对通过移动互联网来进行物流环节的实时监控与跟踪都有着很大的需求。物流运输配送环节是物流活动各个环节中的重要环节,也是“物流最后一公里”问题中重要的一个环节。物流配送环节包括物流订单的创建、物流仓储的调度以及物流信息的交互、追踪和反馈等环节它打通了整个物流体系的最后环节,是解决“物流最后一公里问题”的重要基础。对于物流配送,有一个生动形象的比喻,如果把整个物流体系比作一个城市或者地区的供暖系统,在供暖系统中引入家家户户的暖气管道和暖气片则相当于物流体系中的物流配送环节,也就是整个体系中的最后一站。据此分析得出,物流配送环节是整个物流环节体系中不可或缺的一个环节。
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2.2主要定位导航相关技术的分析
移动终端基础设施,移动终端设备是用户接入互联网的主要设备同时也是移动通信的载体,所以移动终端设备集多种应用功能于一体,终端设备的智能化、简单易操作、应用类型多样化是移动终端发展的趋势。目前随着移动互联网的发展为了达到移动互联网时代各种互联网业务服务对终端设备的要求,移动终端设备在硬件和软件方面要求各种新技术的投入包括现在高速处理、手机内存、多点触控电容屏等硬件需求和终端操作系统的优化升级。在操作系统上,当前智能操作终端系统分为两大主流“开放”和“封闭”,分别为Android系统和iOS系统。事实上,一段时间以前,“封闭”操作系统就己经起源,在功能手机时代,无论是手机巨头诺基亚,还是其他手机厂商,都使用“封闭”模式。进入到智能手机时代,诺基亚、苹果、微软等厂商也仍在使用这种模式,而谷歌却反其道而行之,大胆采用"开放”模式,这种“开放”被认为是真正的“开放”的,因为这操作系统的源代码和产业链,谷歌都己经采取了“开放”的态度。
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第三章物流监控及调度平台的总体架构设计......13
3.1平台的现状和需求分析......13
3.1.1物流监控及调度平台的现状......13
3.1. 2需求分析......13
3.2平台的功能模块......14
3.2.1移动平台的设计......17
3.2.2调度平台的设计......19
3.2.3数据库的设计......21
3.2.4监控平台的设计......23
3.3小结......28
第四章物流监控及调度平台的实现和验证......29
4.1开发技术及工具介绍......29
4.2移动平台的实现......30
4.3调度平台的实现......34
4.3.1调度平台服务器实现......34
4.3.2调度平台的订单分配算法......35
4. 4监控平台的实现......39
4.4.1监控平台的服务器功能实现......39
4.4.2监控平台的前端界面开发......42
4. 5物流监控及调度平台的测试验证......45
4.6小结......53
第五章总结与展望......54
5.1论文总结......54
5. 2研究展望......55

第四章物流监控及调度平台的实现和验证

基于上述对本系统的需求分析、概要设计、功能和数据库详细设计,本章首先介绍开发工具和编程语言,再以实例展现系统各个模块功能实现的效果,最后对整个物流监控及调度平台进行了测试验证。

4.1开发技术及工具介绍

物流监控及调度平台的各个模块的实现使用了多种开发工具及技术,包括Python和Tornado框架,MySQL数据库,Android和Web前端技术,如图4-1。下面分别介绍系统各个平台所使用的工具。调度平台使用基于Python语言的Tornado框架来实现,该框架一方而是因为Python有着简单、免费和开发高效等特点更一方面因为该框架是一种非阻塞式web服务器,其后台运fflepoll模型,每秒可以处理数以T计的连接,满足物流监控及调度平台的使用需求。调度平台的开发环境为Linux环境。数据库部分采用MySQL实现,其主要具有体积小、速度快、总体拥有成本低等特点13()]。移动平台使用Android技术开发,开发和调试工具为Eclipse,系统测试使用真机进行测试。移动端与调度平台釆取http方式进行通信。监控平台使用Web前端技术实现,包括Html、CSS、bootstrap> JavaScript、jQuery> Ajax和JSON等。其中HTML是网页的主要语言,在其中嵌入其他的语言和技术,其中CSS和bootstrap主要用来进行页面的布局和控件界面的实现。Javascript和jQuery用来动态生成页面和事件的处理,Ajax和JSON用来与调度平台进行通信的交互。

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总结

第一章是绪论部分,首先说明了物流监控及调度平台的选题背景和研宄意义。随后分析了国内外研宄现状,并对文章的研究内容做出了概要性地总结,最后给出了文章的论文结构和安排。第二章主要对物流监控及调度平台的相关技术进行了分析。本章首先对物流环节中的配送环节进行了分析,通过对综合智能交通平台和物流监控及调度平台的关系引出物流监控及调度平台的重要性,同时也指出了本文中所研宄的物流配送环节也是智能交通的一部分,其含义较为广泛,在智能交通领域具有一定的推广性和借鉴性。随后,文章对移动终端设备进行了分析和选择,根据物流配送的范围广、车辆数目多的特点,以及移动终端的成本、市场份额和开发的角度来分析,最终选择了基于Android的移动终端作为物流监控及调度的移动终端。最后本章对移动定位技术进行了分析,包括GPS、WIFI和基站定位技术,介绍了三者的技术原理、定位时间、定位精度的差别以及各自的优缺点和适用范围;然后,从开发的角度的角度分析三种定位方式在不同移动终端的实现方式,最终将定位精度和适用范围折中考虑,选取互联网地图的定位服务作为物流监控及调度平台的移动终端定位方式。第三章主要对物流监控及调度平台进行总体架构的设计。首先对平台的现状和需求进行分析,在分析中,确定了系统以提高物流配送的效率,提高了用户的体验为宗旨,并且需要将车辆的实时位置与物流订单结合起来。其次针对各个模块,进行了详细的设计,包括移动平台的设计、调度平台的设计、数据库的设计和监控平台的设计。其中移动平台包括定位和通信两个功能,每个功能都设计出了流程图。调度平台主要有接受移动终端位置、订单分配和推送调度信息等功能,对推送调度信息功能进行了流程图的设计,对订单分配算法进行了模型建立,模型训练和模型求解等工作。数据库部分主要设计了车辆实时位置表、车辆历史轨迹表、车辆信息表和车辆信息表的结构。对于监控平台进行了整体用例图设计和各个功能的流程图设计。
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参考文献(略)

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本文编号：37770