基于GIS/GPS的车辆监控在企业关务系统中的应用

摘　要：基于GIS/GPS的车辆监控系统，作为一项成熟的技术方案，已经广泛应用于各相关行业。大型物流公司，企业建立了基于该技术的车辆管理系统，为企业运作服务。利用已有平台与技术，在不增加投资的情况下，进一步将其扩展应用到与车辆监控、地理位置有密切关系的进出口管理系统中，是一项有益的尝试。

关键词：GIS；GPS；车辆监控；进出口管理系统
1．引言:
　　随着现代企业供应链管理对信息化的要求以及现代物流管理理念，企业顺应信息化的发展，不断借助最新的网络技术，通信技术，信息处理技术，提高企业计算机系统的信息化水平，利用最新的信息技术为企业运作服务，从而提升企业的竞争力。
　　基于GIS/GPS的车辆监控系统经过近些年的发展，已经成为一项成熟的技术方案，并广泛应用于各个相关领域。尤其在物流方面已经成为行业信息化水平的标志，为物流运输公司，企业提供货物运输过程中的动态管理和监控服务。已搭建了这种监控平台，具备软硬件条件的加工贸易企业除将该技术应用于原材料、货物运输，销售网络等相关物流领域之外，同时探索将其与企业内部ERP系统集成，从而使该技术实时动态提供的信息能影响到工厂内部环节，直接为生产服务，在工厂内部的仓储管理，物料管理，进出口环节产生指导作用，从而最大限度的发挥该方案的技术优势。
　　企业进出口管理系统（关务系统）,对内作为企业ERP系统的一部分,对外作为海关监管的窗口,在企业运作中起着至关重要的作用。关务管理系统中各控制环节的核心触发点，如进口原材料的通关，入仓，成品的发货，商检，出货，出口等环节的发生，是系统控制与后续业务有序进行的关键。而以上环节的发生，都与运输车辆的当前位置与状态有关。在企业已具备基于GIS/GPS的车辆监控系统的前提下，可以利用这些已有的软硬件设备进行功能的扩展与延伸，为进出口业务服务。
2．系统设计:
　　2.1 GIS/GPS概述
　　GIS(Geographic Information System地理信息系统)是采集、贮存、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。它由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统。它以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，提供多种空间的和动态的地理信息。在本文所讨论的关务管理系统中，GIS模块即以电子地图的形式，将移动车辆的地理位置匹配到地图相应位置，进行动态的显示。同时提供空间数据，即车辆所处位置的查询以及属性数据的查询。
　　 GPS(Global positioning system全球定位系统)是美国国防部研究建立的新一带卫星导航系统。GPS卫星由分布在空间6个轨道面的24颗（3颗备用卫星）工作卫星组成。GPS卫星空间星座的分布保障地球上任何地点，任何时候，在理论上可至少同时观测到4颗卫星。地面上GPS接受器利用GPS卫星发送的信号，通过不断的观测与解算，得到接受器所在观测点的位置。　　
　　2.2 车辆监控系统实现原理
　　系统在逻辑上由三大部分组成：监控中心，GPRS无线通信网络（或者GSM短消息通信机制），移动终端。移动终端即物流运输车辆，安装有GPS接受机及无线通信设备。车辆在移动过程中，GPS接收机铺捉卫星信号，实时解算出当前的空间位置，数据通过GPRS（GSM短消息）传送到监控中心，监控中心以此了解到车辆的位置及运行动态,同时,中心也可以向车辆发出调度指令，从而实现对车辆的监控和管理。车辆发送过来的地理位置信息存储到数据库中，监控端的GIS应用软件提取这些数据，将车辆的位置匹配显示到电子地图上，以直观可视的方式便于用户监控车辆的运行状态。　　
　　2.3 车辆监控系统在进出口环节中的应用
　　在企业管理信息系统中,不同用户角色对车辆运行状态的关注，即对运输车辆承载的物料及产品信息的关注，也就是对移动信息流的关注。根据不同层次部门的需要，对受监控的车辆及车辆所附加信息有不同的关注点，安全监控部门，物流部门重在了解车辆的的运行状态，是否按照规定路线，去往指定目的地；物料采购部门关注车辆所载物料成品的数量，来自哪个供应商，入仓时间，能否及时投放生产；仓储部门关注进货车辆与出货车辆的动态平衡，以使仓存最小化；进出口部门则关注与进出口有关的环节。
　　进出口业务对车辆、车载物料（成品）地理位置的要求，主要体现在以下几个环节：
　　进口环节：需要了解车辆通关，所载货物信息，时间点等信息。以准备对进口物料进行申报，对保税与非保税物料进行区分，在物料计划进口或者即将到达口岸时，准备相关资料，在关务系统中生成报关数据，同时，根据保税与非保税的属性，进口物料的数量，以及物料清单（BOM），结合历史进出口数据,计算本次或者下一次需向海关新申请备案的监管物料数量。
　　出口环节，商检环节：需要了解车辆出货安排，成品出货计划，报检时间，出口时间。根据这些信息准备报检资料，在货物完成报检以后，进行系统的确认同时准备出口报关资料，计算消耗及理论库存，在货物出海关口岸以后，进行系统确认。
　　能够对以上各个环节较准确，实时的确认，在进出口管理系统中有重要意义。根据这些控制点安排后续业务操作，合理的分配进程，较精确的进行库存的计算，及早安排申报与备案，避免备案数量过多或过少，避免仅凭计划，不能按照实际进出口的情况来控制相关环节，从而由于计划的临时更改而带来的环节取消、系统操作回滚以及数据的不准确。
　　企业关务系统，一般为企业ERP系统的一部分。在使用标准化ERP系统（例如SAP）的企业中，由于进出口业务的特殊复杂性，地方海关政策差异性以及易变性，很多时候关务系统是独立于企业ERP系统之外的，仅与ERP系统共享数据库，或者建立了专用数据库。此类系统由于保持独立，业务相对单一，易于进行二次开发,避免因进出口业务变化带来的系统升级影响整个ERP系统，开发成本也比较低，具有一定的灵活性。将车辆监控系统引入到关务系统中来，企业根据实际情况，可以对两个系统直接集成在一起开发，也可以仅对现有关务系统进行升级，只使用车辆监控系统所提供的数据，本文讨论后一种开发模式。
3．系统实现
　　3.1 系统功能
　　系统升级部分的功能包含两方面的内容。一方面，数据库部分存储运输车辆的基础信息，地理位置信息，这些数据与物料、成品数据相关联，形成一 个随车辆移动的动态信息流。关务系统关注车辆在进出口环节发生的时间点以及车辆承载的货物信息，从而在相应时间点触发对应业务的系统操作。这是升级部分最重要的功能。另一方面，用户操作界面前端，引入GIS模块即电子地图动态显示功能，在操作界面上，用户可以通过图示化的界面查询到车辆的动态，所处位置，并查看车辆的属性，了解到附加在车辆上的相关货物信息。GIS的空间分析功能还可以根据车辆的运行速度，目的地，预测模拟其随时间的变化。这种可视化的界面，除了方便内部业务人员直观的的了解车辆运输动态，即关注信息流的实时变化外，对外当海关核查时，这种友好的工作模式更利于企业对当前静态与动态的监管信息流进行合理的分析说明，从而提升企业形象。
　　系统总体功能结构图如下所示：





　　3.2 技术实现
　　企业建立基于GIS/GPS的车辆监控管理系统，系统数据库部分开放给关务系统使用。关务系统数据库中新建升级部分需要的车辆信息，地理信息等基础数据表。建立数据库之间的实时数据提取机制，将车辆监控数据库中的数据经加工提取到关务数据库中。关务系统对这些数据进行调用，供业务使用。电子地图功能块，通过直接对关务系统进行二次开发实现。开发采用插件设计思想，系统主体部分提供接口，GIS模块以插件的形式，在系统启动时动态加载。
　　3．2．1 数据库设计
　　建立监控车辆基础信息表，字段包括车辆编号，车牌，吨位等基础信息；车辆动态表，字段包括车辆编号，活跃状态（闲置，工作），当前位置，当前工作任务属性（进口料件，出口成品，其它），货物属性等；其它地理数据配置表，如保税仓，货仓，海关,商检车场等；车次安排与计划表。另外数据库中已经包含其它业务数据表，如Bom,料件表，成品表等，该类数据一般来自企业ERP系统，这些数据与车辆监控数据，地理信息等数据进行关联，生成进出口业务数据。　　
　　3．2．2 业务逻辑实现
　　进口环节，当监控车辆从各海关口岸，港口，机场等地接受运输货物，其位置信息发送并存储到车辆监控管理数据库中，同步机制将这些信息分发到关务数据库。关务系统检查判断车辆的各逻辑状态有效，从车次安排表中提取该车的工作任务，提取到所载货物信息，同时从业务表中提取对应物料清单等信息，生成进口业务所需的数据与表格，对业务数据进行计算。在某些时间控制点，如车辆离开口岸或者抵达目的地时，提醒系统操作人员做系统确认。商检环节与出口环节，做类似的业务逻辑处理。　　
　　3.2.2 GIS模块设计
　　除了直接使用车辆监控系统接收到的数据直接为进出口服务以外，一般我们还在关务系统中加载GIS模块，即电子地图显示功能块，具有地图显示，编辑，查询等功能，使用户对车辆的动态情况有更直观的了解，并提供查询功能，能够查询车辆的基础信息，属性数据，方便用户及时查看车辆的变化，根据图示，做出决策。
　　该功能使用GIS软件公司提供的二次开发组件，如MapInfo公司的MapX，ERSI公司的ArcObjects等，它们建立在OCX技术基础上，能够使得即使非专业的GIS开发人员也能迅速掌握。
　　功能块的开发可以是对现有的关务系统的直接开发，在现有功能界面上，填加上述开发组件，如同一般OCX控件一样使用。更易于管理的开发方式是使用插件设计思想。插件式软件分成主程序和插件两大部分。主框架定义了接口规范,插件实现公共接口,主程序与插件通过接口进行通讯.一个简单的逻辑结构如下图所示:

　　这种开发思路，使得GIS模块以插件形式出现，主程序仅提供相应接口，在系统启动时对模块进行加载，也可以选择不加载。这样模块与主题功能部分相对独立，仅在需要的时候进行调用。当模块需要升级修改的时候，无需改动主体程序部分，从而保证关务系统业务主体部分的稳定性。
　　插件开发工具的选择根据原有关务系统的开发平台而定。主流的开发工具中,可以利用微软的反射技术实现插件；选用JAVA平台，则可以使用Eclipse来开发插件.
4 结束语
　　本文论述了将GPS/GIS的车辆监控系统扩展到企业进出口管理系统中的思想，从而最大限度发挥该技术方案的优势，为企业运作服务。随着海关从传统的监管模式到电子联网监管的转变，不断使用最新的信息化技术为关务服务已经成为一种趋势。对企业来说，将该技术引入到内部进出口管理系统中来，也正是顺应了这种趋势。
参考文献：
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