智能交通系統(tǒng)設計方案范文
時間:2024-04-01 15:34:17
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篇1
關鍵詞:智能交通;規(guī)劃建設;服務功能;理論體系
機動車輛的持續(xù)增加,為城市交通的有效管理帶來了巨大的工作壓力,對于相關的管理系統(tǒng)構建提出了更高的要求。做好城市建設理論方面的研究工作,需要提高對智能交通的認識,采取合適的分析方法理解智能交通的內涵。城市交通問題的有效解決,依賴于智能交通相關作用的充分發(fā)揮。同時,智能交通體系的完善,對于我國道路交通管理水平的提升起著重要的保障作用。
1智能交通系統(tǒng)的相關內容
1.1系統(tǒng)的主要組成部分
為了環(huán)境城市的交通壓力,需要構建可靠的智能交通系統(tǒng),提升交通部門整體的管理水平。常見的智能交通系統(tǒng)主要的組成部分包括:a.通訊定位技術。為了實時地監(jiān)控不同路段的道路交通狀況,需要充分發(fā)揮信息化技術的相關優(yōu)勢。其中,通訊定位技術在智能交通系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位。它主要利用了光纖傳輸技術、智能化系統(tǒng)定位技術、濾波頻分復用技術,提高了系統(tǒng)中的信息傳遞效率;b.實時監(jiān)測技術。交通車流量的大小、道路的質量狀況等,通過衛(wèi)星定位、紅外探測、傳感器感應等設備的共同協(xié)作,為道路交通圖像信息及數(shù)據(jù)信息的分析提供必要地保障;c.信息數(shù)據(jù)處理技術。智能交通網(wǎng)絡基礎設施的完善,必須加強對系統(tǒng)中監(jiān)控信息、路況分析等方面工作的控制力度。這些目標的實現(xiàn),需要發(fā)揮出信息數(shù)據(jù)處理技術的相關優(yōu)勢;d.自動化控制技術。智能交通系統(tǒng)最大的優(yōu)勢在于它的信息采集能力強、智能化程度較高。道路中交通信號控制系統(tǒng)、信號燈控制系統(tǒng)等重要控制系統(tǒng)的構建,需要采取可靠的自動化控制技術,完善智能交通系統(tǒng)的服務功能。
1.2智能交通系統(tǒng)設計的主要內容
增強智能交通系統(tǒng)實際的作用效果,需要明確設計方案的主要內容。結合當前智能交通系統(tǒng)整體的發(fā)展現(xiàn)狀,可以發(fā)現(xiàn)這種系統(tǒng)設計中的主要內容包括:a.系統(tǒng)平臺支撐下圖像的識別與分析系統(tǒng)的構建。智能交通設計方案中需要對監(jiān)控中心圖像識別和分析系統(tǒng)的構建進行充分地考慮,明確其中的硬件配置及軟件資源;b.分析壓縮編碼技術的主要原理。智能交通中對于實時視頻信息的傳輸機制要求較高,設計方案中需要分析這種技術的主要工作原理,減少后期系統(tǒng)運行中數(shù)據(jù)流的影響;c.智能交通系統(tǒng)設計的過程中,選擇合理的傳輸介質及傳輸協(xié)議,對于系統(tǒng)的正常運行起著可靠的保障作用。傳輸協(xié)議一般采用的是Tcp/Ip協(xié)議。特殊情況下,需要利用到視頻傳輸優(yōu)勢更多的RIP/RICP傳輸協(xié)議。在傳輸介質的選擇過程中,應該充分考慮施工成本及后期的維護費用,傳輸距離小于550米時,主要采用的是多模光纖傳輸?shù)姆绞剑笥?50米可以采用單模光纖傳輸?shù)姆绞健?/p>
2城市智能交通實際應用中存在的問題
為了提升城市交通建設整體的管理水平,提高道路運輸?shù)慕煌芰Γ枰浞职l(fā)揮智能交通的相關作用。結合現(xiàn)階段城市智能交通實際應用中的發(fā)展現(xiàn)狀,可以發(fā)現(xiàn)其中依然存在著許多的問題,影響了智能交通應用范圍的擴大。這些問題主要包括:a.信息資源消耗量較大。智能交通主要依靠構建可靠的平臺,提高信息流的傳輸效率實現(xiàn)的。但是,某些智能交通系統(tǒng)在實際的運行過程中,硬件配置過低,導致系統(tǒng)資源消耗較大,影響了系統(tǒng)的運行效率;b.線路布局在某些路段缺乏合理性。智能交通最大的優(yōu)勢在于它的圖像傳輸質量高,實時監(jiān)控效果好。但是,智能交通在實際的應用中,由于城市特殊地段的影響,某些線路布局缺乏合理性,導致監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)了一定量的監(jiān)控死角,為城市的道路安全埋下了較大的安全隱患;c.基礎設施不完善。城市智能交通系統(tǒng)的構建,在系統(tǒng)運行高效性的具體要求下,需要完善配套的基礎設施。但是,為了控制建設成本,某些城市的智能交通系統(tǒng)在實際的應用中無法達到預期的效果,主要在于它的基礎設施建設還不完善。比如,光纖的布局、系統(tǒng)框架的構建等。
3增強城市智能交通應用效果的有效措施
為了保證城市智能交通整體的應用效果,需要采取必要的措施。這些措施主要包括:a.完善基礎設施。智能交通系統(tǒng)在實際的運行過程中,對于配套的基礎設施要求較高,尤其是在光纖的布局方面。因此,技術管理部門應該與施工企業(yè)做好基本的協(xié)調工作,保證基礎設施實際的作用效果;b.合理規(guī)劃線路布局。智能系統(tǒng)依賴于可靠的系統(tǒng)平臺,平臺的搭建需要保證不同路段線路布局的合理性。在規(guī)劃設計階段,相關的技術人員應該充分考慮線路布局的合理性,擴大智能交通系統(tǒng)實際的應用范圍;c.提高硬件資源配置的配置效率。系統(tǒng)運行的高效性,與硬件資源配置程度的高低有著直接的關系。高配置的硬件資源,有利于提高智能交通實際的運行效率。同時,硬件資源配置效率的提高,對于系統(tǒng)的安全性起著重要的保障作用。
4結束語
智能交通在城市建設中起著至關重要的作用,需要對系統(tǒng)的構建有著清晰的認識。理解和掌握智能交通的主要內容,為設計方案的制定和實施提供了重要的參考依據(jù)。在未來很長的時間內,智能交通在城市建設中將會發(fā)揮更大的作用。做好相關的研究工作,對于智能交通應用范圍的擴大有著積極的影響。文中通過對現(xiàn)階段智能交通在實際應用中存在問題的具體分析,指出了較為合理的措施,有利于增強智能交通實際的作用效果。
作者:史博倫 單位:新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設計研究院
參考文獻:
[1]馬慶祿.基于混沌理論的交通狀態(tài)預測研究[D].重慶:重慶大學,2012(4).
[2]程謨剛.沈陽城市智能交通管理現(xiàn)狀與對策研究[D].長春:東北師范大學,2011(3).
篇2
關鍵詞:車載終端;ARM;Windows CE
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)04-0880-03
Vehicle Video Monitoring Terminal Designed Based on the Windos CE
PENG Rui
(Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065,China)
Abstract: By improvement of the existing vehicle video surveillance termina,we proprsr the new vehicle video surveillance termina.Gives hardware control processor technology development and design,video codec module functional design and wireless transmission module application functionality design ideas.Achieved in under the car video surveillance operating system management all function of the major software modules,analyzed the development of key technology.
Key words: Wireless communication; Vehicle terminal; ARM ; Windows CE
當今的交通領域結合個人通信、GPS、互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫等技術,形成了智能交通系統(tǒng)ITS(Intelligent Traffic Systems)[1]。所謂智能交通系統(tǒng)就是利用現(xiàn)代高新技術對已有的的交通設施進行改進,達到提高道路利用率,減少車輛行駛時間,增加車輛和行人的安全性等目的。因此本文設計的視頻監(jiān)控終端可用于收集和傳遞路的狀況信息(如車流量、路口擁堵、車禍情況等),這些信息能讓車載系統(tǒng)獲得關于道路及交通環(huán)境的信息,并通過現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡傳遞至后臺終端,這樣有利于提高道路的通行能力,改善道路擁堵情況,也可以減少車禍的發(fā)生,保護公民的人生安全。
1 系統(tǒng)硬件設計方案
硬件設計思路
我們把車載視頻監(jiān)控終端安裝在受控車輛上,讓其執(zhí)行信息采集、信息傳送、信息接收、信息處理和車內控制等任務,它的硬件主要由LCD模塊,電源模塊,USB接口模塊 ,存儲器模塊,處理器模塊,視頻采集模塊,網(wǎng)絡接口模塊等組成,系統(tǒng)的整體框架設計如圖1所示。
1.1 終端設備的控制器
我們采用先進的嵌入式ARM微處理器S5PC100芯片作為車載監(jiān)控終端的主控器件,它采用 64位內部總線構架,包括動態(tài)視頻處理,顯示控制和縮放等強大的硬件加速器,并支持不止一種格式的硬件編解碼,如:MPEF-1/2/4、H263/H264、CV-1、DivX。其硬件加速功能不僅可以實現(xiàn)實時的模擬電視輸出和視頻會議,同時還支持NTSC和PAL模式的HDMI。它提供多種硬件資源,如: 24bit LCD接口、TVout接口、4 路串口、SD卡接口、SPI、100M網(wǎng)口、Camera輸入接口、USB2.0-OTG接口,USB Host接口、音頻輸入輸出接口、按鍵接口、I2C接口等,具有較豐富外設和較高的主頻,當嵌入式系統(tǒng)要求較高性能和處理能力時,此芯片可以適用。
采用內置于S5PC100芯片中的FIMV-MFC4.0視頻編/解碼器。它支持MPEG(SP/ASP)/H.263(Profile3)/H.264(BP/MP/HP)編碼和解碼,由視頻流處理器(VSP)、視頻微塊處理器(VME)組成。
1.2 圖像傳輸模塊
該部分由外接的無線網(wǎng)卡來實現(xiàn)。無線網(wǎng)卡可與S5PC100集成的USB Host接口直接相連,工作在2.4 GHz的ISM頻段,采用直接序列擴頻通信方式,遵從802.11g協(xié)議,傳輸速度可達54Mbps。本系統(tǒng)通過開發(fā)板和主機之間的無線網(wǎng)卡構建無線局域網(wǎng)絡,能夠實現(xiàn)點對點的無縫連接,用戶通過此無線網(wǎng)絡可以實現(xiàn)文件傳輸、視頻通信等應用。
2 車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術
本部分主要敘述圖 1中用于數(shù)據(jù)采集和通信的嵌人式計算 機系統(tǒng)中的軟件設計方法。嵌入式系統(tǒng)的軟件設計包括兩個部 分,即操作系統(tǒng)定制和應用軟件設計。嵌入式操作系統(tǒng)選用 Windos CE;應用程序則使用 Visual Studio 2005進行開發(fā) 。軟件設計主要任務是通過程序對各硬件模塊進行控制,以實現(xiàn)采集、編解碼、無線發(fā)送等操作。
系統(tǒng)軟件設計
2.1軟件平臺
本方案采用Win CE作為嵌入式操作系統(tǒng) 。 Win CE是微軟公司專門為信息設備 、 移動應用 、消費類電子產(chǎn)品等領域而開發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng)。它包括如下幾個模塊:內核模塊、設備管理模塊、文件系統(tǒng)模塊 、圖形及窗口事件模塊、網(wǎng)絡及通信模塊、設備驅動模塊和0AL模塊等,圖2是整個系統(tǒng)的基本結構。
2.2 應用軟件設計
軟件設計采用Visual Studio 2005,基于高效簡潔的Microsoft Foundation Class類庫方式以提高軟件編寫效率。軟件設計任務包含三方面內容:攝像頭控制程序、編碼器控制程序、無線網(wǎng)卡控制程序。
2.2.1 視頻錄入
攝像頭工作基本流程如圖3所示。
capInitCamera() 用來初始化視頻設備,并獲取當前可用的視頻設備數(shù)目;
capSetVideoFormat() 設置視頻格式和分辨率;
capGrabFrsme() 從驅動中抓取1幀圖像,并存儲在緩存lpFrameBuffer中;
capGetLastJpeg() 將抓取的MJPEG格式的圖像轉換成JPEG格式,送到無線發(fā)送模塊;
capCloseCamera() 關閉視頻設備。
2.2.2 編/解碼器
視頻比特流經(jīng)由處理器內部64位的AXI總線,被DMA(直接內存訪問)模塊送入VSP。VSP主要功能為讀取比特流中的基本語法單元并通過熵函數(shù)對其進行分析測算。VSP模塊中內嵌一個ARM7處理器,支持通過時分復用方式同時處理兩路不同標準下的數(shù)據(jù)流。VME中的各個模塊處理視頻流中的亮度與色度信息,完成具體的編解碼過程。VME與外部存儲器之間的數(shù)據(jù)接口仍然通過64位AXI總線實現(xiàn)
麥克風設備會對音頻信號進行采集,然后經(jīng)由音頻輸入接口傳遞至處理器進行PCM編碼,數(shù)字化處理過后的音頻信號會經(jīng)由IIS總線傳遞至ARM處理器,然后由CAT模塊對其進行編碼壓縮。前端攝像頭采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過視頻輸入接口傳遞至編解碼芯片中進行解碼工作。解碼后的視頻傳遞至主控芯片,然后經(jīng)由H.264[4]硬件編碼器進行數(shù)據(jù)的壓縮編碼。
2.2.3網(wǎng)絡傳輸
JRTPLIB庫是RTP協(xié)議[5]的開源庫,我們可以通過這個庫來建立端到端的RTP連接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。首先要進行RTP會話的初始化工作,在接收端和發(fā)送端它們的初始化流程是一樣的,我們需要設置一些RTP會話的基本參數(shù)以及需要給客戶端知道的端口號(該端口的值必須為偶數(shù))。在參數(shù)設置完以后,就可以進行數(shù)據(jù)的發(fā)送工作了,在這一步我們需要設置好目標地址,RTP協(xié)議允許一對多的通信。目標地址設置完以后,我們通過調用SendPcaket()像所有目標地址發(fā)送數(shù)據(jù)。
在接收端,我們通過調用POLLData()來接收數(shù)據(jù),在收到有效數(shù)據(jù)后,接著調用GetNxetPacket()來抽取出RTP數(shù)據(jù)報。最后,在處理完RTP數(shù)據(jù)報以后,對其進行釋放。
3 結束語
隨著無線電通信網(wǎng)絡和各種先進車載電子設備的飛速發(fā)展,車載終端不僅需要更高的處理能力、更豐富的接口,還需要更快的數(shù)據(jù)傳輸速度。本文提出的視頻監(jiān)控終端通過收集和傳遞道路的狀況信息(如車流量、路口擁堵、車禍情況等),使車載系統(tǒng)獲得關于道路及交通環(huán)境的信息,并通過現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡傳遞至后臺終端。本系統(tǒng)實現(xiàn)了終端的一些基本功能,具有一定理論意義,但其實際應用還需要進一步的研究和完善。
參考文獻:
[1] 江吉智.基于 GPS/GSM 的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].成都:西南交通大學,2003.
[2] 吳寧,羅安,雷震.基于流媒體技術的智能視頻監(jiān)視系統(tǒng)[J].自動化儀表,2007,28(7): 35-38.
[3] 陳顯楚,郭其一.基于Windows CE的嵌入式車載監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].計算機測量與控制,2007,15(1):85-87.
篇3
摘要:
為了提高城市交通氣象保障服務水平,將城市道路路況與氣象信息相結合,基于SuperMapiMobileforAndroid探索了城市道路移動氣象信息服務系統(tǒng)的設計方法與開發(fā)技術,提出了三層B/S系統(tǒng)結構、氣象數(shù)據(jù)與道路數(shù)據(jù)一體化集成管理以及XML布局界面的系統(tǒng)設計方案,開發(fā)實現(xiàn)了地圖瀏覽、信息查詢,路徑分析,氣象信息實況預警等服務功能,為公眾駕車安全出行提供了便捷的軟件工具。
關鍵詞:
城市道路;氣象信息;Super Mapi Mobile
引言
高速公路作為社會交通的重要載體,在人們出行中承擔著重要作用[1]。隨著公眾出行需求的增加,災害性天氣對交通安全的影響越來越成為人們關注的熱點,雨雪等各種氣象情況嚴重影響人們的出行安全[2-5]。移動技術的發(fā)展使得人們越來越傾向通過移動設備獲取所需信息,基于移動互聯(lián)網(wǎng)和交通氣象信息服務產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展[6],政府和公眾對城市交通移動氣象信息服務的需求與日俱增。國內外在不斷探索互聯(lián)網(wǎng)與氣象信息服務的結合,有的采用J2ME技術開發(fā),但只能運行在Java手機上[7],受硬件配置、網(wǎng)絡連接和用戶體驗方面的強烈制約;有的實現(xiàn)了氣象信息的顯示與查詢,但缺少氣象預警、路徑分析等功能[8,9]。鑒于此,基于超圖公司的專業(yè)移動GIS開發(fā)平臺SuperMapiMobileforAndroid探討城市道路移動氣象信息服務系統(tǒng)的設計與開發(fā)技術,將氣象信息與路況信息有機結合,為公眾駕車安全出行提供便捷、實用的交通氣象信息服務的工具。
1系統(tǒng)設計
1.1系統(tǒng)結構設計
MWISS采用B/S體系結構,由Android客戶端、WebGIS服務器與數(shù)據(jù)服務器構成,見圖1所示。移動客戶端基于SuperMapiMobileforAndroid提供的Java服務API,開發(fā)實現(xiàn)地圖瀏覽、信息查詢、路徑分析和氣象信息服務等功能。WebGIS服務器采用SuperMapiServer,負責與Android客戶交互,解析并響應客戶端的請求,以及后端氣象及道路數(shù)據(jù)的與數(shù)據(jù)訪問。數(shù)據(jù)服務器采用SuperMapSDX+與SQLServer的空間數(shù)據(jù)庫管理方案,一體化存儲管理氣象數(shù)據(jù)、城市道路數(shù)據(jù)、基礎地理數(shù)據(jù)及相關屬性數(shù)據(jù)等。
1.2系統(tǒng)功能設計
MWISS設計并實現(xiàn)了氣象站點信息查詢、高速服區(qū)區(qū)查詢、加油站查詢、停車場查詢、實時定位、路徑分析、氣象信息實況預警以及用戶管理等功能。系統(tǒng)的功能結構如圖2所示。
1.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要由氣象數(shù)據(jù)庫、城市道路數(shù)據(jù)和基礎地理數(shù)據(jù)組成。氣象數(shù)據(jù)庫主要是高速公路氣象站和縣道氣象站數(shù)據(jù)信息;城市道路數(shù)據(jù)主要由高速公路、大連市城市主干道、鐵路等數(shù)據(jù);還包括停車場、加油站、高速服務區(qū)等基礎地理數(shù)據(jù)。其中氣象和道路數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)。所有的數(shù)據(jù)都使用SQLServer數(shù)據(jù)庫結合SuperMapSDX+數(shù)據(jù)庫引擎一體化的存儲和管理,并上傳到SuperMapiServer服務器端以便Android的客戶端進行訪問與操作。
2系統(tǒng)的開發(fā)
2.1信息查詢模塊
通過屬性字段對目標進行查詢,在地圖中顯示其對應目標的位置及詳細信息。查詢的目標有氣象站、加油站和停車場等,為駕駛員提供了快捷搜索的便利條件。當查詢氣象站時,氣象站在地圖上高亮顯示并可以查看其詳細信息,以查詢高速公路氣象站為例如圖3所示。實現(xiàn)方法是通過定義一個QueryParameter查詢參數(shù)類,調用setAttributeFilter()方法將符合條件的目標找到,然后通過Recordset類返回查詢結果記錄集,再定義一個Geometry類用于返回數(shù)據(jù)集的屬性數(shù)據(jù)表中當前記錄對應的幾何對象,再遍歷所有的查詢結果,實例化類LayoutInflater來實例化點樣式布局,使查詢目標在屏幕上以點形式高亮顯示并顯示其詳細信息。
2.2氣象實況預警
道路氣象實況預警功能主要包括能見度實況預警、路面溫度實況預警、降雨量實況預警和相對濕度實況預警。能見度實況預警指的是根據(jù)高速公路氣象站的氣象信息來查看其能見度,當高速公路上的能見度小于50米時系統(tǒng)給出大霧紅色預警,提醒駕駛員盡快駛離高速公路;如果能見度大于50米小于200米時,系統(tǒng)給出大紅橙色預警,提示謹慎行駛,給出建議行駛速度。如果能見度正常,則能見度的信息以分級式顏色疊加到高速公路上,每個顏色代表不同的能見度等級。路面溫度、降雨量和相對濕度實況預警與此方法相似。高速公路能見度氣象信息預警如圖4。實現(xiàn)方法是querybyfield(),傳入查詢的字段,再實例化一個TrackingLayer類來疊加顯示圖層。然后實例化一個GeoStyle類,設置不同顏色,用于分級顯示。
2.3路徑分析
模塊路徑分析模塊指的是在城市主干道上設置起點和終點,然后路徑分析,系統(tǒng)自動產(chǎn)生一條最短路徑作為推薦路徑,連接網(wǎng)絡的同時還能進行路徑導航,語音提示如何行駛。實現(xiàn)用到的接口是Navigation2,該接口提供基于拓撲路網(wǎng)的路徑分析與導引。調用其getNavigation2方法初始化導航控件,訪問其setNetworkDataset方法來設置網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集,再通過調用其loadModel方法來加載網(wǎng)絡數(shù)據(jù)模型。然后定義routeAnalyze方法進行路徑分析并將路徑顯示出來,路徑分析運行如圖5。
3結束語
MWISS以Android平臺為基礎,使用Java語言,采用Eclipse+AndroidSDK開發(fā)工具開發(fā)了一款充分發(fā)揮智能終端硬件特性的APP,能在運行Android4.0及以上操作系統(tǒng)的智能終端上使用。基于SuperMapiMobile包二次開發(fā)并實現(xiàn)了高速公路氣象站、縣道氣象站信息查詢、高速服務區(qū)查詢、加油站查詢、停車場查詢,氣象信息實況預警,實時定位,路徑分析以及導航功能。MWISS系統(tǒng)界面設計新穎簡潔,并將氣象信息與道路信息在移動GIS平臺上有效結合,將氣象信息疊加到路徑上分級顯示一目了然,隨時隨地快速獲取出行路況信息,為公眾出行了解城市道路交通安全氣象信息提供了便捷工具。
參考文獻:
[1]朱金花.山西高速公路路況氣象信息服務系統(tǒng)[J].中國交通信息化,2013:127-128.
[2]錢崢,趙科科,許浩浩.基于Android的移動氣象信息服務系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].氣象科技,2014,42(1):99-103.
[6]韓長安.基于iOS平臺的廣東高速信息服務系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學,2014.
[7]丁革媛,李振江,鄭宏云,等.智慧城市中的智能交通系統(tǒng)構建[J].微型機與應用,2013(24):1-3.
[8]劉旭林,趙文芳,劉國宏.基于WebGIS的氣象信息顯示和查詢系統(tǒng)[J].應用氣象學報,2008,19(1):116-122.
篇4
17世紀和18世紀初葉是鐘表時代,18世紀末葉和19世紀是蒸汽機時代。機構學的發(fā)展,出現(xiàn)了曲柄滑塊原理的內燃機、汽輪機和水輪機等,實現(xiàn)了將柴油和汽油的化學能轉化為機械能;原煤的化學能經(jīng)熱能轉化為機械能;水的動能和勢能轉化為電能或機械能。這些技術發(fā)展進程中,誕生了機械設計課程。機械設計包括機械原理、機械零件和機械系統(tǒng)設計三部分內容。機械原理討論機構的設計、運動分析和動力學分析。機械零件部分討論機械零件的強度、剛度、振動穩(wěn)定性和耐磨性等設計方法,并且介紹機械的結構設計。機械系統(tǒng)設計部分討論機械系統(tǒng)的動平衡、速度波動調節(jié)以及系統(tǒng)方案優(yōu)化設計等。機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設計以上述三部分內容為基礎,對產(chǎn)品設計進行改進或革新。
1.機械原理。機構的設計與分析是機械原理的核心內容。常用的機構有:連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、蝸桿結構、摩擦輪機構、棘輪機構、槽輪機構等。機構的演變或創(chuàng)新方法有:機構的組合、機構的演繹、機構的逆向設計以及新原理的應用等。機構組合是常用的設計方法,通過不同類型機構組合或者同類型機構的組合,得到實現(xiàn)運動軌跡的新組合機構。機構的演繹是通過改變機構的運動副、構件幾何設計、機構的變結構等方法,獲得新的機構設計。機構的逆向設計,常用主動構件和輸出構件互換、增加或減少自由度數(shù)即原動件數(shù),來獲得新的機構設計方案。機構的運動分析和動力學分析,常用計算機輔助設計的方法來分析,以獲得運動軌跡、加速度和躍度的變化曲線。機構的創(chuàng)新設計是機械產(chǎn)品創(chuàng)新的基本內容,也是對產(chǎn)品在較大程度上的革新。
2.機械零件。機械零件分為通用零件和專用零件。機械零件部分介紹的是各類通用零部件,包括連接零件、傳動零件、軸系零部件以及彈簧、機架和導軌等。連接零件有螺紋連接、銷、鍵和花鍵、過盈連接、膠接、焊接和鉚接等。傳動部分有帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、摩擦輪傳動等。軸系部分有軸承和軸的設計,其中軸承有滑動軸承、滾動軸承、空氣軸承、電磁軸承和靜電軸承等。機械零件的設計是針對零件的失效形式來進行的。首先由實踐確定機械零件的失效形式,然后選擇零件的材料和表面處理技術,以抵抗其失效形式,再依據(jù)相應的設計理論提出設計準則和設計公式,最后是設計零件的所有結構尺寸。另一方面,機械零件是物化的產(chǎn)品,其結構設計和制造工藝性設計也是關鍵方面。機械零件的創(chuàng)新設計方法有變結構的設計、組合設計以及采用新原理的設計等。
3.機械系統(tǒng)設計。機械產(chǎn)品越來越復雜,組成機械產(chǎn)品的零件個數(shù)越來越多。機械系統(tǒng)的傳統(tǒng)設計內容有動平衡、速度波動調節(jié)和分系統(tǒng)之間的匹配等。機械子系統(tǒng)的設計,包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)的設計。在計算技術發(fā)展后,針對系統(tǒng)層面出現(xiàn)了系統(tǒng)優(yōu)化設計、系統(tǒng)可靠性設計和系統(tǒng)摩擦學設計,并且在產(chǎn)品設計中得到應用和推廣。隨著生態(tài)設計、全壽命周期設計、維修設計和自動化設計的發(fā)展,基于系統(tǒng)分析和計算仿真的設計軟件包日益增多。經(jīng)典的設計內容都可以由軟件包來完成,然而對于新材料的機械零部件設計及其系統(tǒng)設計,仍需要理論和實驗的應用基礎研究,以獲得設計準則和相應的設計方法。
機械設計面臨的挑戰(zhàn)
我國的機械工程高等教育是從20世紀初開始的,落后于歐洲的第一次產(chǎn)業(yè)革命200余年。因此,我國的機械工程科學與技術距世界先進水平有差距是有其歷史原因的。在改革開放后,國家的載人航天、高速鐵路和青藏鐵路等重大工程的建設推動了機械、電氣、信息和材料等學科技術的進步,同時也促進了不同學科的技術整合,以新的系統(tǒng)產(chǎn)品提供給消費者。然而,我國的工程教育歷史較短,仍有待借鑒國外先進的工程教育經(jīng)驗和教育方法。目前,機械設計教學與產(chǎn)品設計面臨的挑戰(zhàn)有創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、系統(tǒng)性的思維觀、新的科學原理帶來的挑戰(zhàn)等。
1.新材料帶來的挑戰(zhàn)。人類的發(fā)展史從某種意義上說也是人類利用和制造材料的歷史。隨著人們對石頭、銅及其合金、鐵及其合金、半導體材料的制造和使用,人類社會經(jīng)歷了石器時代、青銅時代、鐵器時代和半導體時代。在上個世紀末,智能材料的發(fā)展非常迅速,例如壓電材料、磁致伸縮材料、光敏材料等,機敏材料正得到更多的應用。在量子力學基礎上出現(xiàn)的新智能材料,將為機械產(chǎn)品設計提供更廣闊的空間。作為機械產(chǎn)品設計工程師,要時刻關注智能材料的進展及其制備技術。納米材料作為一種介觀尺度的材料,已在納米添加劑方面得到工程應用。另一方面,材料的成本與市場供應也是產(chǎn)品設計階段需要考慮的內容。新材料的發(fā)展與研制,為機械產(chǎn)品設計提供了更多的設計選擇,也同時使得以前不可實現(xiàn)的產(chǎn)品功能得以實現(xiàn)。生物材料及其仿生技術是新材料的發(fā)展方向之一,設計師應關注這一方面的新進展、新技術和制造過程,在較短時間內將其應用于產(chǎn)品設計,為人們的安全、舒適的生活和健康提供新的產(chǎn)品。
2.信息科技帶來的挑戰(zhàn)。從信息論和控制論的誕生開始,人們就進入了信息社會。計算技術的軟件、硬件和系統(tǒng)技術,作為20世紀的標志性進展,以此為階梯,人們開始了信息社會的生產(chǎn)與生活。信息技術使得地球變成了地球村,各地信息及時傳遞與互享共用,改變著人們的生活方式、生產(chǎn)方式和思維習慣等。毫無疑問,我們已經(jīng)生活在信息社會里,信息技術對機械系統(tǒng)中的控制單元設計進行了徹底的變革。產(chǎn)品的設計涉及功能、結構、外部界面、用戶界面和成本五個方面。產(chǎn)品的創(chuàng)新設計方法很多,例如前蘇聯(lián)學者G.S.Altshuller提出了創(chuàng)新問題解決方法。無人車間、無人制造工廠不再是人們的向往,而是已經(jīng)成為現(xiàn)實。信息技術已經(jīng)提供了虛擬戰(zhàn)場、3D虛擬電影、虛擬產(chǎn)品模型、虛擬產(chǎn)品裝配等一系列產(chǎn)品和相關的技術。機械制造的核心,機床已經(jīng)是計算機控制的可編程設備,機械制造過程也已經(jīng)是柔性的可變制造系統(tǒng)的生產(chǎn)線。可以預見,信息技術不僅會為人們的生活提供手機和無線網(wǎng)絡等,也將提供虛擬的生活體驗,例如虛擬的蹦極、虛擬侏羅紀公園等。信息科技對機械設計和機械制造的變革不會比電氣化革命帶來的少,而且更加深刻、更加深遠。機械設計工程師要學習新的信息科學與信息技術,用其革新機械產(chǎn)品的設計、機械制造過程和管理過程。
3.智能科學帶來的挑戰(zhàn)。21世紀是生命科學與技術的時代,生命的基本特征就是智能與生長。智能科學的發(fā)展與信息科學密切相關,也可以說是以信息科技為基礎的。簡單智能產(chǎn)品,例如冰箱、空調等,已成為商用產(chǎn)品,而且新的更高智能程度產(chǎn)品也在日新月異的發(fā)展之中。基于信息技術的智能交通系統(tǒng)、公園導游系統(tǒng)、空中管制系統(tǒng)等產(chǎn)品已具雛形,隨著信息處理的高度智能化發(fā)展,這些信息管理系統(tǒng)也需不斷地升級。1956年到1961年可以說是AI研究的形成時期,卡內基-梅隆大學、麻省理工學院和IBM公司開始了AI的早期研究。1961年到20世紀80年代是AI成長期,80年代是其快速發(fā)展期,80年代后人工智能技術步入實用化成熟期。取得了國際象棋、口語識別、機器視角和專家系統(tǒng)等研究成果。
4.生態(tài)環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)。隨著生產(chǎn)的規(guī)模擴大,對自然資源的消耗日益嚴重,伴隨出現(xiàn)的環(huán)境污染也日益突出。在今天的生產(chǎn)發(fā)展階段,保護自然生態(tài)環(huán)境的壓力更加突出。為了保護人類的生活環(huán)境,必須從產(chǎn)品設計、產(chǎn)品制造到產(chǎn)品回收循環(huán)利用的全周期,考慮產(chǎn)品的環(huán)境綠色性。產(chǎn)品供應鏈的全球化、網(wǎng)絡化與節(jié)能設計,是新世紀機械產(chǎn)品設計需要考慮的新問題。機械產(chǎn)品的設計階段就很大程度上決定了產(chǎn)品的環(huán)境友好性。從材料選擇來說,應采用材料種類更少的設計方案;從計算參數(shù)設計來看,應提高功能參數(shù)與質量之比,更大程度地發(fā)揮材料的性能;從結構設計來說,應盡可能地循環(huán)利用報廢機器的零件,或者通過最低成本的再制造,然后循環(huán)利用零部件;在功能設計來說,應盡可能發(fā)揮產(chǎn)品的設計構思,提供更多、更便捷、更低成本的功能實現(xiàn)方案。如此等等,在整個產(chǎn)品設計階段貫徹生態(tài)設計的理念,為保護自然環(huán)境和最大效能利用資源做出努力。
篇5
關鍵詞:物流產(chǎn)業(yè);兩化融合;信息化;融合層次
中圖分類號:F259.22 文獻標識碼:A 文章編號:1003-4161(2011)01-0052-04
一、引言
工業(yè)與信息化融合(即“兩化融合”)是我國新時期提出的重要經(jīng)濟指導思想。黨的“十六大”報告中明確提出了“信息化帶動工業(yè)化,工業(yè)化促進信息化,走新型工業(yè)化道路”。黨的“十七大”報告中則明確提出了工業(yè)化與信息化融合的“兩化融合”概念,目的是進一步加速信息產(chǎn)業(yè)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的步伐,為建設工業(yè)強國、走一條新型工業(yè)化道路。2008年組成工業(yè)和信息化部,更體現(xiàn)了“兩化融合”這一國家經(jīng)濟發(fā)展的指導思想。研究信息技術在工業(yè)現(xiàn)代化中的效用及其對工業(yè)現(xiàn)代化進程的作用,對于制定正確的政策,充分發(fā)揮信息化的作用是非常重要的。
在信息技術應用日益廣泛和深入的背景下,“兩化融合”促進了全球制造業(yè)從“生產(chǎn)型制造”向“服務型制造”轉變。近年來,隨著大規(guī)模生產(chǎn)及跨國企業(yè)內部分工的深化,以研發(fā)、采購、配送、運輸、售后服務為代表的生產(chǎn)型服務業(yè)發(fā)展迅速,正在成為全球經(jīng)濟中增長幅度最大的行業(yè)。物流業(yè)作為生產(chǎn)型服務業(yè)已躋身國家十大產(chǎn)業(yè)振興計劃,對提高國民經(jīng)濟運行質量、優(yōu)化經(jīng)濟流程、調整經(jīng)濟結構、擴大內需、增進社會福利等都具有全局性的積極影響。
但是,目前我國物流信息化技術、物流管理和決策技術的研發(fā)和應用水平還比較低,主要體現(xiàn)在以下三個方面。第一,雖然我國的勞動力成本、物流資源成本、設備成本都遠遠低于發(fā)達國家,但是中小物流企業(yè)數(shù)量多,將整個物流過程綜合起來,效率低,成本也大大高于發(fā)達國家。我國商品周轉率也只有發(fā)達國家的30%,每平方米庫存的商品量只及發(fā)達國家的25%,配送差錯率為發(fā)達國家的3倍。第二,雖然中國的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度已明顯快于工業(yè)升級速度,信息服務的供給能力也明顯超過工業(yè)生產(chǎn)的需求能力,但大多數(shù)工業(yè)企業(yè)還難以主動地使用信息技術和信息服務,難以科學地選擇信息技術來建立現(xiàn)代工業(yè)的解決方案。根據(jù)中國電子商務協(xié)會信息化測評中心2007年的調查數(shù)據(jù),當前,已有高達80%的中小企業(yè)具備了接入互聯(lián)網(wǎng)的能力,但用于信息化應用的只占44.2%。在已有不同程度信息化應用的52.3%企業(yè)中,各單項應用覆蓋率均低于25%。已經(jīng)應用ERP的企業(yè)只有4.8%,已開展電子商務的企業(yè)只有9%。第三,許多生產(chǎn)企業(yè)基于商業(yè)機密、物流質量等原因,仍以自營物流為主,效率低下,實際利用專業(yè)化物流少,物流市場的有效需求不足,影響了現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展的基礎。
在“兩化融合”政策環(huán)境下,作為現(xiàn)代服務業(yè)的物流產(chǎn)業(yè)與信息化的融合必將成為發(fā)展趨勢。通過信息化手段建設專業(yè)化、社會化的現(xiàn)代物流,不僅可降低各要素之間的磨損和交易成本,增強產(chǎn)業(yè)競爭力,而且促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使之日趨發(fā)展成為國民經(jīng)濟體系中重要的基礎產(chǎn)業(yè),因而研究如何將信息技術融入物流產(chǎn)業(yè)就成為一個項重要的研究內容。“兩化融合”可分為技術融合、產(chǎn)品融合、業(yè)務融合、產(chǎn)業(yè)衍生四個層次,為適應“兩化融合”四層次發(fā)展的需要,本文在分析現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展特征的基礎上,從這四個層次闡述了現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)中信息化建設內容。
二、現(xiàn)代物流的特征
現(xiàn)代物流是以滿足消費者的需求為目標,把制造、運輸、銷售等市場情況統(tǒng)一起來考慮的一種生產(chǎn)服務。除提供從生產(chǎn)者到消費者的貨物配送服務外,還提供從供應商到生產(chǎn)者對原材料的采購,以及生產(chǎn)者本身在產(chǎn)品制造過程中的運輸、保管和信息等各個方面的服務,解決的是一個全面提高經(jīng)濟效益和效率的問題。明確現(xiàn)代物流的特征有助于指導其信息化建設,其特征如下:
(一)現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)提高了社會的經(jīng)濟效益和效率
現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)對物流全程進行了優(yōu)化,保障各環(huán)節(jié)之間的無縫銜接,降低了物流費用,縮短了物流時間。在時間上,通過優(yōu)化流程,現(xiàn)代物流減少了相關產(chǎn)業(yè)的庫存積壓和斷檔脫銷,加快了生產(chǎn)和流通節(jié)奏;在空間上,實現(xiàn)了產(chǎn)地和消費地之間的有效銜接。通過優(yōu)化資源配置和產(chǎn)業(yè)結構,促進與其相關產(chǎn)業(yè)的協(xié)調發(fā)展,提高了社會經(jīng)濟運行質量,完成了社會經(jīng)濟生產(chǎn)中的一種增值性活動。
(二)信息技術是現(xiàn)代物流的核心
把信息技術融入到現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)的研發(fā)、設計、生產(chǎn)、流通、管理、人力資源開發(fā)各環(huán)節(jié),解決了傳統(tǒng)物流業(yè)發(fā)展中存在的結構不合理、發(fā)展方式不科學、管理粗放、資源浪費、環(huán)境污染、信息不暢、科技含量低、成本過高等問題。信息技術的充分利用打破了運輸環(huán)節(jié)獨立于生產(chǎn)環(huán)節(jié)之外的行業(yè)界限,通過供應鏈信息系統(tǒng)對傳統(tǒng)物流業(yè)務進行優(yōu)化整合,改造提升傳統(tǒng)物流產(chǎn)業(yè),建立起對企業(yè)產(chǎn)供銷全過程的計劃和控制,達到了降低成本、提高服務水平的目的。
(三)電子商務與現(xiàn)代物流的緊密結合
電子商務相關技術在現(xiàn)代物流業(yè)中發(fā)揮著關鍵的作用。經(jīng)濟活動主體之間通過電子商務平臺進行溝通,提高了經(jīng)濟效率和質量,節(jié)約資源,可有效提高物流效率,社會化、專業(yè)化、全球化的經(jīng)濟發(fā)展,使得現(xiàn)代物流呈現(xiàn)出更多電子化、網(wǎng)絡化的特征。電子商務為物流企業(yè)提供了良好的運作平臺,企業(yè)可根據(jù)電子商務的訂單組織生產(chǎn),而生產(chǎn)過程是一個比較復雜的過程,若要保證生產(chǎn)的高效,采購物流、配送物流、廢棄物回收物流等必須高效運作。現(xiàn)代物流與電子商務的融合,降低了采購成本、產(chǎn)品庫存和周轉成本,優(yōu)化了社會庫存配置,提高了運行效率,同時實現(xiàn)了系統(tǒng)之間、企業(yè)之間以及貨物流、資金流、信息流的無縫鏈接,幫助物流企業(yè)最大限度地控制和管理庫存。第三方現(xiàn)代物流在電子商務環(huán)境下得到極大發(fā)展。電子商務還拓展了物流業(yè)所提供的服務內容,已不局限于倉儲、分撥和運送等服務,而是可提供分撥設施、維修服務、電子跟蹤和其他具有附加值的服務。物流服務商正在變?yōu)榭蛻舴罩行摹⒓庸ず途S修中心、信息處理中心和金融中心。
(四)現(xiàn)代物流促進了區(qū)域內各經(jīng)濟體之間的溝通與合作
現(xiàn)代物流通過物流渠道與商貿流通渠道的集成、物流渠道之間的集成、物流功能的集成、物流環(huán)節(jié)與制造環(huán)節(jié)的集成,有助于區(qū)域內各經(jīng)濟體之間溝通與合作,擴大區(qū)域的規(guī)模經(jīng)濟效應并保證區(qū)域經(jīng)濟體發(fā)展的整體性、系統(tǒng)性和長期性。而且,現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展促進了信息、技術、人才、資金以及政策等資源要素的流動和整合,增強區(qū)域競爭優(yōu)勢,促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。隨著經(jīng)濟區(qū)域在國民經(jīng)濟體系中發(fā)揮的作用不斷增大,現(xiàn)代物流對區(qū)域協(xié)調發(fā)展、增強產(chǎn)業(yè)分工協(xié)作,提高生產(chǎn)社會化、專業(yè)化程度有著重要的作用。
三、現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)信息化建設內容
(一)通過技術融合層次,提高物流企業(yè)的信息化水平
在物流供應鏈、倉儲、調度等環(huán)節(jié)的設計、運營過程中廣泛應用計算機仿真、信息管理系統(tǒng)、信息化物流裝備設施等技術,使物流園區(qū)、供應鏈、調度方案等的設計、運營過程數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、可視化,能夠有效連接不同運輸方式的大型綜合貨運樞紐、服務于區(qū)域或城市的物流基地、物流中心等現(xiàn)代化物流設施,提高物流集散和運輸效率以及倉儲基礎設施質量和功能。把信息技術應用于物流行業(yè)的物資信息采集、物流運輸信息處理、運輸裝備監(jiān)控、運輸?shù)缆沸畔⑻幚淼雀鱾€環(huán)節(jié),提高和改善物流運輸系統(tǒng)的性能和效率,更好地為經(jīng)濟現(xiàn)代化服務。采用信息技術增加現(xiàn)代物流過程的可見性,使物流過程中庫存積壓、延期交貨、送貨不及時、庫存與運輸不可控等風險大大降低,加強了供應商、物流商、批發(fā)商、零售商在組織物流過程中的協(xié)調和配合以及對物流過程的控制。以下重點分析三種信息技術的應用:
1.仿真技術的應用
物流仿真技術可廣泛應用于生產(chǎn)物流系統(tǒng)、供應鏈及物流配送系統(tǒng)等。物流系統(tǒng)仿真為解決復雜物流系統(tǒng)的問題提供了有效的手段,不需要實際設備的安裝,不需要實際實施相應的方案,即可驗證增加新設備后給公司或企業(yè)帶來的效應,設計新的生產(chǎn)線的好壞,比較各種設計方案的優(yōu)劣,是決策者用于物流系統(tǒng)設計和操作的最有力的工具之一。仿真技術還為復雜物流系統(tǒng)設計提供了技術性和經(jīng)濟性的最佳結合點和直觀有效的分析方法。物流仿真對配送中心、倉庫存儲系統(tǒng)、揀貨系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)等的整體能力進行一種直觀評價,其在復雜物流系統(tǒng)的分析和決策中的巨大價值在歐美已成為不爭的事實,每年創(chuàng)造著數(shù)以千億美元的經(jīng)濟效益,對降低整個物流投資成本是不可缺失的。
2.信息系統(tǒng)的應用
積極開發(fā)和推廣應用地理信息系統(tǒng)(GIS)、道路交通信息通信系統(tǒng)(VICS)、不停車自動交費系統(tǒng)(ETC)、智能交通系統(tǒng)(ITS)等與物流相關的信息系統(tǒng),加強物流信息系統(tǒng)安全體系研究。通過信息系統(tǒng)合理安排需求計劃、供應及材料計劃、運輸計劃,以及訂單管理、資產(chǎn)管理、貨運車船及貨款支付等,提高物流管理水平,降低物流成本。具體而言,首先通過信息系統(tǒng)提升供應鏈管理系統(tǒng)信息化應用水平,規(guī)范質量管理體系,在供應鏈信息自動采集、服務過程質量監(jiān)控、線路調整、統(tǒng)計分析等方面充分發(fā)揮信息系統(tǒng)的作用。其次利用信息系統(tǒng)規(guī)范業(yè)務流程――在財務管理方面,加強全面預算管理,加大資金支付的監(jiān)管力度;在物質供應管理方面,實現(xiàn)公司物資供應一級管理,降低采購成本,提高庫存利用率;在銷售管理方面,加強銷售合同、銷售進度、收款發(fā)貨、貨款回籠、客戶信用等關鍵業(yè)務環(huán)節(jié)的有效控制,降低企業(yè)經(jīng)營風險;在設施管理方面,加強實施維護計劃管理和維修作業(yè)監(jiān)控,使修理費用得到有效控制;在項目管理方面,將計劃下達、合同簽訂、結算付款等關鍵控制點固化到系統(tǒng)中,確保項目嚴格按規(guī)范流程執(zhí)行。通過以上幾個方面標準化、規(guī)范化、集成化的業(yè)務管理流程,促進管理理念創(chuàng)新、業(yè)務流程優(yōu)化、管理模式革新和企業(yè)資源優(yōu)化。最后部署ERP系統(tǒng),實現(xiàn)信息技術和經(jīng)營管理的全面融合。ERP系統(tǒng)加速了物流企業(yè)扁平化管理進程,實現(xiàn)了生產(chǎn)計劃、質量分析、物資采購、服務銷售、設施維護、財務核算、審計監(jiān)控等業(yè)務的全面管理和控制。
3.信息化物流技術裝備的應用
加強信息化物流技術裝備的研發(fā)與生產(chǎn),實現(xiàn)物流業(yè)自動化、機械化、無紙化和智能化。在物流服務中,普遍應用融合了計算機技術、通信技術或機電一體化技術的物流裝備及設施,如自動導引小車,搬運機器人等。完善并推廣應用物品編碼體系及智能化電子識別和電子跟蹤技術,如條形碼、智能標簽、無線射頻識別(RFID)等技術以及電子數(shù)據(jù)交換(EDI)技術。在此基礎上,發(fā)展可視化技術、貨物跟蹤技術和貨物快速分揀技術,提高物流業(yè)倉儲運輸、裝卸搬運、分揀包裝等環(huán)節(jié)的運營效率。
為了對貨物提供迅捷、全方位的物流支持,現(xiàn)代物流需要有完善、健全的物流網(wǎng)絡體系,保持節(jié)點的連通,使得物流網(wǎng)絡整體具有合理的庫存水平及庫存分布,運輸與配送快速、機動。在物流裝備應用別要與物聯(lián)網(wǎng)技術相輔相成。在研究和制定RFID與物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)和應用相關標準的基礎上,促進整體工業(yè)的信息交換、信息兼容、信息共享,無論物品身在何地,都能夠被監(jiān)測到,對通過RFID與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)來促進現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)的信息交換、信息兼容、信息共享。
(二)通過產(chǎn)品融合,提高物流企業(yè)的服務質量和運作效率
在現(xiàn)代物流企業(yè)與信息產(chǎn)品融合方面,越來越多的物流企業(yè)采用含有電子信息技術的產(chǎn)品,實現(xiàn)了從傳統(tǒng)物流到現(xiàn)代物流的轉變,服務的效率和價值得到很大的提升。
在物流信息的采集和傳遞中,使用基于RFID技術的編碼標識產(chǎn)品、有線和無線網(wǎng)絡產(chǎn)品、克服條形碼產(chǎn)品在防水、防磁、耐高溫、讀取距離長等功能方面的缺點。基于RFID技術的貨物標簽上可存儲更大容量的物品信息,并可以進行加密、還可對存儲信息按需進行更改。標簽數(shù)據(jù)部分可用一些加密產(chǎn)品實現(xiàn)信息安全傳遞和管理,如DES、RSA、DSA、SHA、MD5等,還可以在讀寫器與標簽間使用如RADIUS的認證技術產(chǎn)品,進一步加強數(shù)據(jù)的傳輸和存儲安全性。
隨著自動控制技術、工業(yè)總線技術的廣泛使用,在倉儲環(huán)節(jié)中采用可自動導向的無軌小車和搬運機器人,實現(xiàn)自動庫存、分揀、安全保障和信息化管理,并不斷完善現(xiàn)代物流配送監(jiān)控系統(tǒng),逐步實現(xiàn)物流配送自動化。
在現(xiàn)代物流管理系統(tǒng)中廣泛使用數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品,實現(xiàn)商家對訂貨、進貨、盤點、銷售、庫存、結算的整個商品流轉過程的全程監(jiān)視,并為實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享提供了基礎。選擇優(yōu)良的數(shù)據(jù)交換工具,充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術平臺,根據(jù)國際物流標準化的發(fā)展方向,積極做好物流用語、計量標準、技術標準、數(shù)據(jù)傳輸標準、物流作業(yè)和服務標準等方面的基礎工作,使各種相關技術標準與國際標準接軌,提高貨物和相關信息的流轉效率,有效地實現(xiàn)現(xiàn)代物流與新型工業(yè)化的完美對接。通過建立一體化的物流信息系統(tǒng),才能提高物流全過程的可見性,這不僅指企業(yè)內部物流的信息化,而且包括上下游企業(yè)之間、供應鏈與供應鏈之間信息的互聯(lián)互通和共享利用。除企業(yè)的商業(yè)機密外,所有的物流信息都應該向公眾開放,使客戶足不出戶,就能夠找到適合自己的個性化物流服務,有利于物流企業(yè)提高管理水平,實現(xiàn)其經(jīng)濟效益。
采用基于全球定位系統(tǒng)(GPS)導航定位、定時、測速系統(tǒng)產(chǎn)品,實現(xiàn)車輛跟蹤、路線的規(guī)劃和導航,提高運輸?shù)男屎桶踩煽啃浴4罅ν七M物流企業(yè)業(yè)務選用互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,及時準確傳遞信息,滿足物流系統(tǒng)高度集約化管理的信息需求,保證物流網(wǎng)絡各點和總部之間以及各網(wǎng)點之間信息的充分共享。
(三)通過業(yè)務融合,引導區(qū)域物流向規(guī)模化和集約化方向發(fā)展
隨著新型工業(yè)化的推進,以及生產(chǎn)經(jīng)營的國際化,要求物流
企業(yè)為其提供費用更低、服務更優(yōu),集專業(yè)化、社會化、綜合化于一體的物流支持,建設區(qū)域物流信息服務中心,不僅提高了物流服務業(yè)的質量,而且擴大了物流企業(yè)的規(guī)模和實力,完善了物流服務內容,促進網(wǎng)絡化的經(jīng)營組織的形成,對創(chuàng)建可信任的品牌、大規(guī)模的物流服務、有先進的管理體制的龍頭企業(yè)意義重大。
在業(yè)務融合方面,除采用企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)、供應鏈管理(SCM)、客戶關系管理(CRM)、商業(yè)智能(BI)、產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、財務管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)等管理將企業(yè)各種業(yè)務融合,提高管理效率,減低管理成本外,發(fā)展符合新型工業(yè)化需要的現(xiàn)代物流業(yè),還應以提升區(qū)域整體物流系統(tǒng)的運作效率為目標,通過區(qū)域物流社會化、一體化協(xié)作等方式,引導區(qū)域物流向規(guī)模化和集約化方向發(fā)展。為建設符合新型工業(yè)化需要的區(qū)域物流,在建設物流園區(qū)、貨運中心及配送中心的過程中,加強物流與電子商務有效的融合,加快建設區(qū)域物流信息服務中心,實現(xiàn)電子化物流。建立和完善電子商務配套制度和支付體系,實現(xiàn)采購和營銷體系創(chuàng)新融合,提升企業(yè)采購和營銷的效率,促進企業(yè)采購模式和營銷模式創(chuàng)新,供應鏈運作的規(guī)范、透明、高效、可控,提高市場響應速度和服務水平。在電子商務平臺下,建立以第三方物流企業(yè)為主,社會化、專業(yè)化的物流服務體系,培育大型第三方物流企業(yè)和企業(yè)集團,使之成為我國現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的示范者和中小物流企業(yè)資源的整合者。企業(yè)可以利用第三方物流提供的倉儲、包裝、裝卸等服務,通過集約化操作完善物流配送,提高經(jīng)濟效益。
開展基于移動通信系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)應用研究,拓展RED與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間,同時建立網(wǎng)絡信息交流平臺,實現(xiàn)物流企業(yè)與公眾、政府的在線信息交換,普通消費者可以在網(wǎng)上商城購買自己所需產(chǎn)品,中間商可以此下訂單、付款、驗貨、反饋等商務聯(lián)系,隨時可以了解所托運貨物空間位置、所處的運送環(huán)節(jié)和預計送達的時間。
(四)通過產(chǎn)業(yè)衍生,增強物流產(chǎn)業(yè)集群的市場規(guī)模和競爭力
在產(chǎn)業(yè)衍生方面,“兩化融合”催生出發(fā)達的ICT產(chǎn)業(yè),促進了與“兩化融合”有關的信息服務業(yè)的發(fā)展,如咨詢業(yè)、會展業(yè)等。物流產(chǎn)業(yè)也逐步發(fā)展到了集約化階段,以前配送中心只提供商品的存儲和運輸服務,現(xiàn)在,除了提供以上服務外,還可提供配貨、配送以及其他各種流通加工服務。因此,以運輸和中轉功能為依托,通過強大的物流信息化服務平臺,發(fā)展倉儲、配送、加工改裝、包裝等產(chǎn)業(yè),在配套引進稅務、工商、運管、銀行、保險、海關等物流相關機構后,引導現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)集群向著多功能化方向快速發(fā)展。以建設產(chǎn)業(yè)集群和物流園區(qū)為目標,發(fā)展專業(yè)倉儲、快速配送、流通加工、展覽展示、咨詢、信息交流、貿易洽談、電子商務、進出口服務等業(yè)務,形成特色商品集散中心、流通加工中心、交易中心、價格形成中心和信息中心,增強集群的產(chǎn)業(yè)綜合服務功能,使得產(chǎn)業(yè)集群內成員企業(yè)在更大的空間范圍內,及時便捷地實現(xiàn)產(chǎn)品需求、價格的信息轉移、擴散和吸收,進而帶動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;通過物流信息化服務平臺,整合和重組集群物流服務系統(tǒng),不斷改善物流服務系統(tǒng)重組所帶來的投資環(huán)境,增強產(chǎn)業(yè)集群對外部企業(yè)資源的集聚整合能力,擴大集群物流服務系統(tǒng)的經(jīng)濟基礎;通過物流信息化服務平臺,促進第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構日趨合理。
在技術融合、產(chǎn)品融合、業(yè)務融合的基礎上,提高物流系統(tǒng)的服務效率,降低運營成本。再通過產(chǎn)業(yè)衍生,以物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展集聚商流、資金流、信息流、技術流,發(fā)展交通運輸業(yè)、商貿業(yè)、金融業(yè)、信息業(yè)和旅游等多種產(chǎn)業(yè),增強物流產(chǎn)業(yè)集群的市場規(guī)模和競爭力。
四、總結
隨著國家推進“兩化融合”的政策不斷落實,現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)對產(chǎn)業(yè)集群新一輪擴張和結構升級過程將發(fā)揮重要的作用。在信息技術迅猛發(fā)展的推力下,現(xiàn)代物流將展現(xiàn)出更加廣闊的發(fā)展前景,信息技術和物流產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系也將越來越緊密。本文從現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特征人手,分別從技術融合、產(chǎn)品融合、業(yè)務融合和產(chǎn)業(yè)衍生等四個方面,研究了現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)信息化建設的內容。通過這些方面的建設,提高物流服務業(yè)的質量,增強產(chǎn)業(yè)集群的市場規(guī)模和競爭力,對現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了可供借鑒的發(fā)展思路。
參考文獻:
[1]汪向東,推進“兩化融合”與加快工業(yè)現(xiàn)代化研究[J],中國信息界,2010,(03):4-14
[2]安筱鵬,推動“兩化融合”的戰(zhàn)略舉措:從“生產(chǎn)型制造”到“服務型制造”[J],中國信息界,2009,(04):29―34
[3]金江軍,兩化融合之國內外現(xiàn)狀趨勢及經(jīng)驗分析[J],信息化建設,2009,(09):6―10
[4]李湘娟,發(fā)展綠色物流的必要性及策略分析[J]中國儲運,2008,(09):96―97[5]史煒,馬聰卉,王建梅,工業(yè)化和信息化融合發(fā)展的對策研究――以融合類業(yè)務發(fā)展及業(yè)務模式探討“兩化融合”[J],數(shù)字通信世界,2010,(02):16-49
[6]金江軍,兩化融合的理論體系[J],信息化建設,2009,(04):9―12,
[7]現(xiàn)代物流[EB/OLlllhttp://balke.省略/
[8]鄭大永,鄭宏劍探尋“兩化”融合之路[J],中國電信業(yè),2008,(08):56―59
[9]李永先,胡祥培,熊英,物流系統(tǒng)仿真研究綜述[J],系統(tǒng)仿真學報,2007,(04):1411―14