陈 婷，顾晓波，马诗龙

(1.江苏现代造船技术有限公司，江苏 镇江 212003；2.江苏科技大学，江苏 镇江 212003)

0 引言

造船企业的船舶生产需要大量的物流运输设备运输造船中间部件。由于缺乏对应的物流运输信息化管理系统，造船企业对物流车的调度主要是通过运输班长根据任务书面申请使用对讲机通知运输司机接收任务[1]，这样的方式不利于物流运输设备的充分使用，使得物流设备的调度和运输路线的选择存在随机性，产生资源浪费的情况。

目前船厂申请人根据生产计划对运输任务进行书面申请，运输班班长通过对讲机通知运输班司机[2]，司机接收任务并完成运输作业。从这个流程发现，在给运输司机分配运输任务时，并不是直接选择距离最近并且没有运输任务的司机，导致有部分运输设备利用率不高，同时运输路径没有达到最优。这种传统的运输管理方式，没有对应的运输信息报表，不利于运输设备与人员信息化管理。

本文以船厂物流运输管理系统为研究对象，首先分析其管理特点，提炼业务需求，构建系统方案；其次使用ArcGIS定制厂域电子地图，研发专用定位信息采集装置，使系统具有运输设备管理、运输班司机管理、运输任务申请、运输任务审批、运输任务分配调度、抢单及任务综合管理，并对运输结果进行评价以及历史运输查询等功能。

1 船厂物流运输管理系统设计

针对当前船厂的实地调研情况，总结船厂运输管理系统需要解决的问题，完成了船厂运输管理系统的总体设计，系统架构见图1。

图1 船厂运输管理系统架构图

1.1 硬件资源

除服务器及运输设备外，此处重点说明定位设备。目前移动应用设备大多支持GPS定位功能。为了满足船厂中间部件的物流运输定位应用过程中低能耗、精度高的要求，采用BC20模组研发专用的定位信息采集装置。BC20模块集成的卫星定位芯片具有性能好、能耗低的优点，使其可以接收解析多种不同卫星的定位信息，包括GPS和北斗卫星信息[3]。

1.2 支撑服务

消息服务、定时服务、流程引擎及报表服务是一般系统通用支撑服务，此处重点说明地图服务及GPS定位服务。

地图服务：系统设计实现厂区地图定制功能，系统外使用ArcGIS，通过图层来绘制不同的厂区区域(如道路、车间及辅助标记)，结合实际地理经纬度数据，实现厂域电子地图的空间校准。将ArcGIS导出Shapefile文件作为系统厂区地图输入，经解析将图元信息转换存储。船厂厂域电子地图示意见图2。地图服务实现各展示端厂区地图展示，以及基本情景绘制功能(如根据定位数据在指定位置绘制车辆标记)。

图2 船厂厂域电子地图示意

GPS定位服务：实现接收终端GPS定位数据及终端GPS定位数据的实时查询功能，各类型终端调用定位服务上传定位数据考虑离线模式以应对网络不稳定或未连接的情况。

1.3 系统应用

船厂的运输设备类型及任务类型相对固定，其管理方式与出租车单纯的抢单模式有较大区别，在物流管理的目标上需要通过系统来达成对中间产品的定位管理。

各任务类型的管理模式见表1。系统应用功能设计上对任务类型及流程进行抽象定义设置以满足各任务类型的管理要求。

表1 各任务类型的管理模式

基本配置：除组织管理、用户管理及角色管理等一般系统的基础配置外，运输设备台账、司机配置及运输任务类型为运输系统的特有配置，其中：运输任务类型为系统的关键配置，在运输任务类型上配置管理模式(是否需要调度流程、是否支持抢单模式)，对具体的管理信息支持用户自定义。

运输任务申请：生产人员按照运输任务类型进行申请，根据所申请任务类型的需求填写相关信息，在厂区地图上标识运输起止位置。根据任务类型的管理模式配置，由流程引擎驱动，存在生产调度管理模式的任务进入生产调度审批流程。

运输任务调度：系统调度分为2类。一类为生产调度，由生产管理根据目前的生产状态判断是否接受该运输申请；另一类为运输调度，由运输班组根据运输设备目前状态进行设备的安排调度。从功能设计上分析，前一类注重审批，后一类注重运输设备的实际运行状态查询。

运输任务执行反馈：运输管理系统的管理重点在运输设备。考虑到船厂实际并非专车专用，司机换班是正常情况，因此引入运输设备码，设计司机扫码登录功能。通过扫码实现司机与运输设备的绑定操作，司机在移动端获取当前运输设备的任务信息，在运输过程中定位设备获取位置信息，通过地图服务及定位服务实现运输设备在厂域地图上的实时位置及运行轨迹追踪。

综合查询：以看板的方式结合厂区地图显示当前所有运输设备状态及当天所有运输任务状态，供管理人员掌握当前运输状态，及时发现问题。

1.4 终端

在功能设计上除部分由管理员使用的设置模块在PC管理端，申请、调度、反馈及查询等主要功能在移动端实现。运输管理及时性要求高，且船厂生产现场对安全性要求甚高，在应用终端选择上根据使用情景做如下设计建议：

选择智能手机及工业平板2种类型终端：生产部门申请建议使用智能手机，司机使用工业平板。可将工业平板用支架固定在运输设备驾驶座前方，既便于查看操作又保证了运输过程中的操作安全。

2 运输管理系统应用测试

选取调度审批式及抢单式2种主要模式的运输任务进行模拟应用测试，验证功能设计的适用性、运输设备定位的精准性，验证该系统对船厂中间部件的实际物流管理效果。以下以汽车吊/门机作为调度审批式，以平板车运输作为抢单式简述应用测试情况。

2.1 运输任务申请

通过在任务类型上设置运输任务的管理信息，实现统一界面申请。在汽车吊运输任务上设置项目名称及分段编号，以便跟踪中间部件的物流情况；而相对于平板车运输任务，汽车吊/门机是船厂特殊运输设备。该设备属于固定位置作业，无需记录任务本身的起止位置，因此实际测试时设置不启用厂区地图标识功能。

2.2 审批调度及抢单

对于门机类运输作业，审批通过后由调度员按运输设备完成任务调度，系统在调度时根据任务申请时填报的计划开始及结束时间检测任务调度的合理性。

对于平板类运输任务，由运输司机从运输管理系统平板端中查看所有任务列表，结合厂域电子地图提示路径信息，选择最适合自己的运输任务进行抢单，或是根据分配任务的情况，获取运输任务。运输任务查看见图3。

图3 运输任务查看

2.3 运输轨迹纠偏

轨迹纠偏功能修复在使用全球卫星信息采集过程中采集的地理位置坐标信息带来的误差，将运输设备的运动路线尽量纠正到道路上。纠偏前后轨迹显示见图4、图5。

图4 未纠偏运输轨迹图

2.4 运输结果查询与评价

船厂管理人员可以在运输管理系统手机端中查询完成运输任务的基本信息，并对运输司机的工作情况进行评价。

图5 纠偏后地图轨迹显示

3 结论

本文介绍了船厂物流运输管理系统的设计，并通过船厂应用测试，得出以下结论：

(1) 船厂物流运输管理与通用运输管理在业务需求上存在差别。通过对运输任务申请及反馈信息的自定义，抢单模式和调度模式相结合的方式，可以满足对船厂各种类型运输任务的管理。

(2) 基于厂域电子地图、GPS定位，结合轨迹纠偏功能，系统能够准确定位运输设备，并基于设备位置信息进行抢单及调度管理。

(3) 根据实际使用情景建议采用的终端类型能够满足船厂作业工况，可以推广使用。