本文摘要：摘要：隨著我國冷鏈運(yùn)輸量逐年遞增，如何在運(yùn)輸過程中保證貨物的新鮮度已成為物流研究的熱點之一。本文以冷鏈物流為研究目標(biāo)，針對冷鏈運(yùn)輸過程中可能出現(xiàn)的車廂內(nèi)溫濕度變化大和工作人員操作不規(guī)范等問題，基于SQLServer數(shù)據(jù)庫和Python程序語言設(shè)計冷鏈運(yùn)輸管理信息系
摘要：隨著我國冷鏈運(yùn)輸量逐年遞增，如何在運(yùn)輸過程中保證貨物的新鮮度已成為物流研究的熱點之一。本文以冷鏈物流為研究目標(biāo)，針對冷鏈運(yùn)輸過程中可能出現(xiàn)的車廂內(nèi)溫濕度變化大和工作人員操作不規(guī)范等問題，基于SQLServer數(shù)據(jù)庫和Python程序語言設(shè)計冷鏈運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)，用于實現(xiàn)運(yùn)輸過程中的信息監(jiān)控。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，該信息系統(tǒng)能高效采集貨物信息，實時監(jiān)控車廂內(nèi)的環(huán)境和貨物的質(zhì)量，從而降低貨物損耗率，提高企業(yè)信息化管理和客戶滿意度。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);冷鏈運(yùn)輸;管理信息系統(tǒng)
1引言(Introduction)
冷鏈運(yùn)輸一般應(yīng)用于鮮活品、加工食品和醫(yī)藥類物品運(yùn)輸，通過制冷設(shè)備使運(yùn)輸物品在運(yùn)輸過程中始終保持最佳儲存溫度來確保貨物的安全與品質(zhì)[1]。在運(yùn)輸過程中，溫度大幅度變化是引起貨物品質(zhì)下降的主要原因之一，一部分中小型企業(yè)為了降低運(yùn)輸成本會在運(yùn)輸途中關(guān)閉制冷設(shè)備，接近目的地時再打開制冷設(shè)備，這種不正確的運(yùn)輸方式會導(dǎo)致貨物損壞，因此需要一個可以實時監(jiān)控車廂內(nèi)溫濕度控制和記錄貨物狀態(tài)并提供報警功能的管理信息系統(tǒng)[2]。本文就冷鏈運(yùn)輸展開討論，通過系統(tǒng)的模塊設(shè)計來保障運(yùn)輸途中貨物的品質(zhì)。
2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀(Researchstatusathomeandabroad)
國外冷鏈物流發(fā)展起源于19世紀(jì)中期，在冷鏈物流建設(shè)方面相對成熟。目前像美國、加拿大等發(fā)達(dá)國家能將貨物的貨損率控制在5%左右，足以說明其冷鏈配送體系建設(shè)較為完善。我國在20世紀(jì)50年代引入冷鏈物流，雖然起步較晚，但是對其十分重視，加之近幾年與“互聯(lián)網(wǎng)+”的結(jié)合，我國冷鏈物流運(yùn)輸建設(shè)很快。但是由于技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱和應(yīng)用設(shè)施設(shè)備落后等原因，降低貨損率仍然是我國冷鏈物流發(fā)展的一個大問題[3]。
3物聯(lián)網(wǎng)冷鏈運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)簡介(IntroductionofcoldchaintransportationmanagementinformationsystemofInternetofThings)
物聯(lián)網(wǎng)冷鏈運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)針對生鮮類及易腐類等貨物，運(yùn)用具有傳感器裝置、RFID、定位系統(tǒng)等技術(shù)和制冷設(shè)備的運(yùn)輸工具，使物品在運(yùn)輸途中一直處于低溫環(huán)境下，從而保證物品質(zhì)量，降低運(yùn)輸過程中貨物的損耗[4]。該系統(tǒng)是利用現(xiàn)代計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，按照約定協(xié)議將物品和網(wǎng)絡(luò)相連接[5]，加強(qiáng)信息管理，促進(jìn)企業(yè)向信息化發(fā)展，使企業(yè)采取科學(xué)的管理模式，從而帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益的人機(jī)系統(tǒng)[6]。
4系統(tǒng)需求分析(Analysisofsystemrequirements)我國每年因冷鏈運(yùn)輸不規(guī)范而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失超過1,000億元，其中由于溫度、包裝和設(shè)備等不規(guī)范而造成的損失占比接近一半[7]。目前冷鏈運(yùn)輸中存在不規(guī)范管理和信息化水平低的問題，有些中小型運(yùn)輸企業(yè)對貨物的監(jiān)控僅僅靠人的主觀觀察，缺乏科學(xué)正確的操作方法，無法掌控物品在運(yùn)輸中的狀態(tài)，缺乏對運(yùn)輸各個環(huán)節(jié)的信息采集分析以便及時應(yīng)對緊急情況，從而增大了貨損率。因此，除了加強(qiáng)設(shè)施設(shè)備的建設(shè)以外，還需構(gòu)建管理信息系統(tǒng)來加強(qiáng)對貨物及設(shè)備的監(jiān)管，從而降低貨物在運(yùn)輸過程中的損耗。
5系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)(Systemdesignandimplementation)
5.1系統(tǒng)總體框架設(shè)計通過以上分析，本文構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)的冷鏈運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)。通過結(jié)合企業(yè)戰(zhàn)略采用“自下而上”的開發(fā)策略，設(shè)計得到一個包含總體框架設(shè)計、功能模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計和代碼設(shè)計的管理信息系統(tǒng)。
5.2模塊設(shè)計
5.2.1車載終端系統(tǒng)
該模塊通過網(wǎng)絡(luò)向管理系統(tǒng)傳輸實時監(jiān)控信息，從而保障車載系統(tǒng)的正常運(yùn)行。車載系統(tǒng)由RFID無線射頻模塊、北斗定位系統(tǒng)、溫濕度傳感器組成。
(1)RFID無線射頻模塊：讀取器通過貨物的電子標(biāo)簽自動識別，準(zhǔn)確獲取貨物的數(shù)量、重量及產(chǎn)地等基礎(chǔ)信息并上傳至數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)對貨物的實時監(jiān)控和自動化管理。
(2)北斗定位系統(tǒng)：該模塊可以獲取運(yùn)輸車輛的地理位置并根據(jù)當(dāng)前路況信息預(yù)測貨物到達(dá)時間并實時傳送給管理系統(tǒng)，客戶可登錄系統(tǒng)查看貨物預(yù)計到達(dá)時間，提前安排人員接收貨物，從而提高運(yùn)輸效率。
(3)溫濕度傳感器：在車廂內(nèi)安裝多個溫濕度傳感器，實時監(jiān)控車廂內(nèi)的溫度濕度，并上傳至車載終端系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
5.2.2運(yùn)輸訂單管理由工作人員輸入運(yùn)輸訂單信息后，系統(tǒng)自動生成一個訂單編號作為該運(yùn)輸訂單的唯一信息標(biāo)識。系統(tǒng)再依據(jù)客戶信用狀況和公司運(yùn)輸能力對該訂單進(jìn)行審核，審核通過后系統(tǒng)將安排車輛運(yùn)輸該批貨物。該系統(tǒng)流程為訂單建立、訂單審核、任務(wù)下達(dá)、訂單執(zhí)行和訂單完成。
5.2.3運(yùn)輸資源管理該模塊主要針對車輛信息、司機(jī)等資源進(jìn)行管理，由司機(jī)個人信息管理、貨物信息管理、車輛管理、人員管理及客戶管理子模塊組成，主要用于為調(diào)度員派車提供支持。該模塊根據(jù)配送區(qū)域線路進(jìn)行規(guī)劃，系統(tǒng)按照運(yùn)力資源實際情況分配合適的運(yùn)輸車輛，根據(jù)車輛的當(dāng)前位置、裝貨地點、貨物情況、目的地、運(yùn)輸路線和當(dāng)前交通情況等，最終得出最優(yōu)路徑和最佳運(yùn)輸車輛組合,從而實現(xiàn)最優(yōu)的配車和配載。
5.2.4實時車輛追蹤運(yùn)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合來實時追蹤運(yùn)輸車輛動態(tài)，企業(yè)和客戶可登錄系統(tǒng)查看運(yùn)輸車輛動態(tài)狀況�？蛻艨筛鶕�(jù)系統(tǒng)預(yù)測貨物到達(dá)時間，提前安排收貨人員進(jìn)行搬運(yùn)、入庫等工作。此模塊也可以應(yīng)對各種突發(fā)狀況，如運(yùn)輸車輛的二次調(diào)度，車輛在運(yùn)輸途中收貨地址變更，系統(tǒng)可以根據(jù)新的收貨地址及時變更行駛路線，以確保貨物及時、迅速送達(dá)目的地。
5.2.5報警系統(tǒng)設(shè)置冷藏車廂內(nèi)溫濕度臨界值，當(dāng)車廂制冷設(shè)備制冷異常，傳感器感應(yīng)到車廂溫度低于或高于臨界值時會立即觸發(fā)報警系統(tǒng)，駕駛員收到報警信息可以及時檢查車輛并處理故障，以此來保證物品在運(yùn)輸途中的品質(zhì)。根據(jù)RFID標(biāo)簽和溫濕度傳感器反饋的信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫內(nèi)進(jìn)行保存，運(yùn)輸結(jié)束后可根據(jù)存儲的報警信息來檢查車輛的制冷設(shè)備并維修車輛，以備下次運(yùn)輸。
5.2.6財務(wù)管理當(dāng)貨物到達(dá)目的地，客戶提取貨物并檢查核對無誤后，系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)輸途中所產(chǎn)生的費(fèi)用進(jìn)行核算。該模塊還可對運(yùn)輸人員進(jìn)行指標(biāo)考核，對無缺勤和配送準(zhǔn)點率高的員工采取獎勵機(jī)制，以提高工作積極性。
5.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是為了管理數(shù)據(jù)而設(shè)計的由數(shù)據(jù)庫及其管理軟件組成的一個電腦軟件系統(tǒng)，具有儲存、新增、更新、查詢等基礎(chǔ)功能。SQLServer數(shù)據(jù)庫是由Microsoft公司開發(fā)推廣的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具有良好的Windows操作系統(tǒng)兼容性和良好的操作界面�；赟QLServer，本文對信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的需求進(jìn)行分析，主要用于儲存冷鏈運(yùn)輸過程中的各項信息數(shù)據(jù)，其主要數(shù)據(jù)有貨物信息、運(yùn)輸車輛信息和感應(yīng)器監(jiān)測車廂內(nèi)數(shù)據(jù)，這也是該數(shù)據(jù)庫的主要實體。將這三種信息分別建立表格并使其關(guān)聯(lián)為級聯(lián)，以便更新和查詢貨物信息。
5.4代碼設(shè)計
連續(xù)、精確和可靠的溫度濕度控制是整個冷鏈運(yùn)輸?shù)暮诵�，溫濕度控制不�?dāng)會導(dǎo)致貨物細(xì)菌的滋生和品質(zhì)的降低。為了貨物的品質(zhì)保障，需要對車廂內(nèi)進(jìn)行實時溫度和濕度管理，不僅要記錄溫度而且要跟蹤車廂內(nèi)溫濕度控制情況。據(jù)調(diào)查，冷凍類運(yùn)輸溫度控制在-18℃—-22℃用來運(yùn)輸速凍肉類、冰激凌等貨物，而生鮮類運(yùn)輸溫度控制在0℃—10℃用來運(yùn)輸蔬菜、水果等貨物，通常濕度控制在95%—98%[8-9]。
6可行性分析(Feasibilityanalysis)
6.1社會可行性分析我國每年因冷鏈運(yùn)輸不規(guī)范導(dǎo)致商品出現(xiàn)腐爛而造成的經(jīng)濟(jì)損失過多。為了防止商品腐爛，國家出臺了運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)范及要求，并大力支持冷鏈信息化，因此企業(yè)應(yīng)建立完善的管理信息系統(tǒng)從而減少運(yùn)輸成本。
6.2經(jīng)濟(jì)可行性分析SQLServer數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和Python程序語言都是免費(fèi)且開放源碼的語言，對于中小型企業(yè)來說使用成本低。合理運(yùn)用該系統(tǒng)可以降低企業(yè)的成本，提高企業(yè)運(yùn)營效率，故該系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上是可行的。
6.3技術(shù)可行性分析該系統(tǒng)使用SQLServer數(shù)據(jù)庫和Python程序語言,其操作都相對簡單且具有強(qiáng)大的分析能力。如需更新系統(tǒng)，使用者可以通過閱讀它的源代碼并對其進(jìn)行改動后再把一部分運(yùn)用于新的系統(tǒng)中，提高了開發(fā)效率，故該系統(tǒng)在技術(shù)上具有較好的可行性和靈活性。
7結(jié)論(Conclusion)
物聯(lián)網(wǎng)已廣泛應(yīng)用于物流各個環(huán)節(jié)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息管理系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，可以有效解決冷鏈物流運(yùn)輸中存在的問題。通過監(jiān)控車廂內(nèi)的溫濕度和貨物質(zhì)量并實時定位運(yùn)輸車輛的地理位置，確保貨物新鮮度和便于運(yùn)輸車輛的二次調(diào)度，提高運(yùn)輸效率。基于物聯(lián)網(wǎng)的冷鏈運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)的使用，使運(yùn)輸過程中的自動化水平不斷提高，降低了貨損率及人工成本，從而降低物流運(yùn)輸總成本。
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作者：雷夢婷，薛亮
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