智慧物流与供应链基础 课件 项目3 智慧物流运输

XiamenHolderElectronicsCo.,Ltd.智慧物流智慧物流运输的概念与特点物流运输概述智慧物流运输的特点智慧物流运输的概念智慧物流物流运输概述物流运输是指用特定的设备和工具，将物品从一个地点向另一个地点运送的物流活动。运输是物流的主要功能要素之一。运输是社会物质生产的必要条件之一。运输可以创造“场所效用”。运输是“第三利润源”的主要源泉。1234物流运输地位作用智能交通（IntelligentTransportationSystem，简称：ITS）智慧物流智慧物流运输概述智慧物流运输源于智慧交通智慧交通是在智能交通的基础上发展而来智能交通源于计算机与通信技术的发展智力交通管理阶段（19世纪初—20世纪60年代）智能交通管理阶段（20世纪60年代末—2010年）智慧交通管理阶段（2010年以后）智能交通（IntelligentTransportationSystem，简称：ITS）19世纪初红、绿两种颜色交通信号灯1918年红、黄、绿三种颜色的手动信号灯1926年机械式交通信号机1964年第一个利用计算机进行交通信号控制的系统英国美国英国加拿大智力交通管理阶段智慧交通管理阶段1967年，美国联邦公路局启动电子路径诱导系统(ElectronicRouteGuidanceSystem，ERGS)研究，欧洲和日本随后也相继开展相关研究工作。之后，将交通运载工具、交通基础设施和交通参与者综合起来系统考虑，充分运用通信、信息、控制和传感等各类先进技术，建立起一种实时、精确且高效的交通运输管理体系，智能交通系统（ITS）应运而生。1986年欧共体提出了“欧洲高效、安全的交通系统计划”（PROMETHEUS）1989年提出了“保障车辆安全的欧洲道路基础设施计划”（DRIVE）1990年美国联邦公路局提出了“智能车辆道路系统”（IVHS）1994年召开了第一届世界ITS大会，从此进入了智能交通时代。智慧交通管理阶段第四代计算机网络、云技术、大数据技术的诞生，使得智能交通得到蓬勃发展，各国都建立了自己的智能交通体系框架。研究的范围不再限于城市交通，而是扩展到了公路、水运、物流、综合运输等行业。2014年我国交通运输部立足于服务“两个百年目标”，提出了“四个交通”——综合交通、智慧交通、绿色交通、平安交通，标志着智慧交通运输的起步。在公路交通方面，国内外的的无人驾驶汽车开始试验上路，ETC开始全面联网运行，V2V、V2I、V2X等车联网关键技术得到突破。智能交通系统是指将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。智能交通系统智慧物流运输智慧物流运输是在智能交通的基础上，在物流运输领域充分利用物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术，综合运用交通科学、系统方法、人工智能、知识挖掘等理论与工具，以全面感知、深度融合、主动服务、科学决策为目标，通过建设实时的动态信息服务体系，深度挖掘物流运输相关数据，形成问题分析模型，实现行业资源配置优化能力、公共决策能力、行业管理能力、公众服务能力的提升，推动物流运输更安全、更高效、更便捷、更经济、更环保、更舒适的运行和发展，带动物流运输相关产业转型、升级。智能交通与智慧物流运输智慧运输和智能交通均是传感、信息和通信等多种先进技术在道路交通方面进行运用的产物，两者在关键技术、建设内容和应用目标等方面包含较多共同部分。联系区别智慧物流运输系统以国家智能交通系统体系框架为指导，重点针对运输产业领域建成“髙效、安全、环保、舒适、文明”的智慧运输体系；大幅度提高物流运输系统的管理水平和运行效率，为物流运输提供全方位的交通信息服务和便利、高效、快捷、经济、安全、人性、智能的交通运输服务；为运输管理部门和相关企业提供及时、准确、全面和充分的信息支持和信息化决策支持。智能交通、智慧交通与智慧物流运输智慧物流运输必然会利用智慧交通的一些便利条件和基础设施;智慧交通是在智能交通系统的基础上，融入了更为先进的信息技术和管理方法的概念;智慧物流运输则是侧重于货运的智慧化发展趋势;智慧物流运输智能交通系统智慧交通货运的智慧化发展趋势先进的信息技术和管理方法便利条件和基础设施

智慧物流运输传统运输硬件方面具备自主决策的运输设备，运输设备的能源更加清洁高效。运输设备的运行主要依靠人为控制，运输设备主要为燃油驱动。软件方面全面接入互联网，实现彼此之间的互联互通。同时，通过信息系统建设、数据对接协同和手持终端普及，可实现运输过程数字化。更加关注运输设备本身运行信息的数字化，缺少对于人员与货物信息的数字化。组织方面更加强调运输主体间的协同共享，通过分享使用权而不占有所有权，深化企业分工协作，实现运输资源的社会化转变与闲置运输资源的最大化利用。运输活动的规划仍是以单一企业为主题，运输设备的共享与互联不够明显。比较传统运输与智慧物流运输智慧物流运输运输效率运输成本优化运输组织管理，不断创新运输组织方式，全面提升物流运输服务效率。推动产生了批新的物流和业态模式，比如车货匹配、众包运力、多式联运等，降低运输成本。1有效联结运输供应链的各要素智慧物流运输系统提高了订单的响应处理能力，提高了调度的配载效率，并通过网络和云平台实现各方信息的准确传递，实现了全链路信息透明。智慧物流运输的特点2集成先进技术的智能系统智慧物流运输系统实质上就是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制技术、运筹学、人工智能等学科成果综合运用于交通运输、服务控制和车辆调度，加强了车辆、道路和使用者之间的联系，从而形成一种定时、准确、高效的新型综合运输系统。智慧物流运输的特点3有效联结运输供应链的各要素智慧物流运输系统中的数据采集层，包括卡口终端设备、RFID射频数据、GPS定位数据、手机信息等，它们采集的非结构化的视频和图片数据，以及经过前置智能算法所处理后输出的结构化信息数据。通过系统平台整合园区、车辆、货主等多方数据，针对结构化基础信息，通过大数据挖掘系统进行情报化信息分析，全面调控物流运输过程。智慧物流运输的特点XiamenHolderElectronicsCo.,Ltd.Thankyou部分图片、资料来自网络如有疑问请告知删除XiamenHolderElectronicsCo.,Ltd.智慧物流智慧物流运输的体系构成体系框架层次架构运输决策国家ITS体系框架（第２版）智慧交通数据管理交通基础设施管理综合运输运营管理交通管理电子收费交通信息服务智能公路与安全辅助驾驶交通运输安全体系框架运营管理交通管理交通信息智能驾驶电子收费服务运输安全智慧运输运营管理平台：建立标准化的数据通道，将所有与业务有关的信息连接，实现各方信息互联互通，确保供应链全线物流资源高效协同。车辆管理人员管理数据报表基本信息维护系统管理等功能模块订单管理配载作业调度分配行车管理GPS车辆定位系统运营管理车货供需匹配基于信息平台上将车源方信息库与货源方信息库进行对比分析，按照“供需呼应”的原则为车主或货主从数据库中选出符合与需求方条件的最匹配的信息并输出给用户，从而实现车与货的良好匹配。面对大量、繁杂的货运信息，通过平台进行整合分类；按照供需匹配指标体系，遵循供需匹配机制，通过车货供需匹配模型筛选信息并计算车货双方的匹配度；输出匹配度由高到低的匹配信息，为需求方提供配载推荐方案；最终实现基于信息与应用服务的物流一体化发展，设计良好的车货供需匹配协作体系。多对一匹配一对一匹配多对多匹配智能驾驶以道路（航道）智能化为基础，遵循交通基础设施与车（船）载系统协调配合的理念，实现车辆（船只）辅助驾驶及特定条件下的自动驾驶，从根源上减少由于人的误操作而引发的交通问题，提高交通运输的安全性和运行效率。智能驾驶视觉感知主要应用于对驾驶员状态进行监测。德国大众利用多传感器融合技术研发了多项汽车安全辅助驾驶系统。自动驾驶。智能驾驶分级美国汽车工程师学会SAE分级交通管理主要服务于交通管理者，包括交通动态信息监测、需求管理、交通控制、交通事件管理、勤务管理、交通执法和停车管理等方面。车速交通流量车头车距车速旅行时间交通动态信息指在时间和空间上不断变化的交通流信息

固定型移动型磁频采集、波频采集和视频采集运用安装有特定设备的移动车辆来采集交通数据的技术总称，目前主要有基于电子标签、基于全球定位系统（GPS）和基于汽车牌照自动识别交通动态信息采集交通管理交通需求管理：是对交通源的管理，是一种政策性管理，控制货车进城、车辆单双号通行以及收取拥堵费等均属于交通需求管理。交通控制：是对交通流的一种技术性管理，通过管理道路交通基础设施及合理管制与引导交通流提高道路通行效率。交通控制策略：包括节点交通控制（如信号控制交叉口）、干线交通控制（如绿波带）以及区域交通控制。区域交通控制以全区域所有车辆的通行效率最大为管理目标，旨在同时实现节约能源和减少环境污染。交通管理执法记录仪智慧停车管理电子收费车辆自动识别车型自动分类视频稽查电子收费系统主要应用于高速公路不停车收费，即ETC系统。

交通状态

信息类别

信息内容正常交通状态信息各道路交通状况（常发性）拥挤情况延误时间行程时间信息路段行程时间异常异常事件信息事件类型事件地点（区域）针对事件的交通管制措施事件持续时间（偶发性）拥挤情况交通状态信息拥堵（排队）长度事件影响区段的车速事件影响区段的延误替换路线信息推荐替换路线行程时间信息路段行程时间交通信息服务交通信息服务主要指向驾驶员传递有用的交通服务信息，包含出行前信息服务、行驶中驾驶员信息服务、途中公共交通信息服务、途中其他信息服务、路径诱导与导航以及个性化信息服务等。交通运输安全主要指各种道路的安全管理和紧急救援。道路安全管理包括道路安全工程和道路安全审查。交通运输安全层次架构服务对象综合服务数据体系通信网络感知手段感知对象交通智能体“大脑”智能中枢，将“五官”、“手脚”的智能交互和“躯干”的智能联接，全面协同起来。交通智能体特征描述体量（Volume）巨大长期存储的结构化数据和非结构化数据累计体量巨大处理（Velocity）快速交通状态具有时变性，交通管理与服务具有时效性，需要实时快速处理种类（Variety）繁多数据来源广泛、类型丰富，视频、图片和文字等真假（Veracity）共存数据存在缺失、错误和冗余等异常现象价值（Value）丰富包含时间、空间和历史等多维特征，具有很高的利用价值可视化（Visualization）交通态势和交通基础设施等可视化展现数据体系数据存储数据分析数据安全综合服务能力提升政府决策者科学研判能力提升交通管理者指挥服务能力提升企业运营者营运管理水平满足公众高效便捷多样化出行需求提升车辆辅助驾驶安全和智能化水平交通指挥服务中心交通视频图像资源警用地理信息系统整合道路交通信息资源，为领导决策指挥提供重要依据，同时为道路交通规划建设提供指导。依托互联网＋交通管理平台，为广大交通参与者提供交通安全信息告知、出行信息查询等服务。利用各方面信息资源，收集与交通管理有关的舆情进行分析、研判，并及时进行正确的引导。依托各类系统，动态监管民警的执纪执法行为。运输工作流程1.接收订单及预处理接单，审核归类，及时将错误订单或不清楚订单返回给客户；2.整合订单，确定运输方式调度员将客户订单进行重新组合或拆分，根据客户要求选择合适运输方式；3.组合货物，保证装载率调度员选定运输方式后，根据车辆转载要求重新组合货物，确保装载率的最大化；4.选择运输路线根据车辆运输出发地与目的地，选择合适的线路；5.发送货物按照选定线路发送货物，异常情况处理；6.在途跟踪调度员对外埠运输的车辆进行在途跟踪，以确保货物能够安全准确到达目的地。运输工作流程智慧运输要使用先进的技术和管理手段，根据客户需求，选择最适合的运输方式，然后根据运输能力限制和货物特点进行运输能力配置，包括运输工具分配和运输工具内部资源利用等。货物装运好之后，要使用物联网和云计算等技术，进行实时的路径优化和运输工具调度，保障运输服务各方的利益。1.工作流程智慧运输决策在运输方式选择的问题上主要应用于多式联运问题的解决。2.运输方式多式联运的描述及优越性多式联运是指有一个多式联运经营人(运输企业或者运输代理企业)负责承运,一般以集装箱运输为媒介,采用两种以上运输方式,实行“一次托运、包干计费、一票到底、全程负责”的连贯运输。1节点运营方寻求最大化吞吐量。2多式联运承运人寻求利润最大化。3.运输决策的决定性因素3托运人寻求最大限度地降低物流成本。运载工具的内部空间配置：用于解决运载工具内部空间配置问题。运载工具在不同地点的配置：通过动态规划和路径优化算法进行资源配置。4.运输能力配置1基于最短路径算法及其不同变型。最短路径过程、k最短路径算法、时间依赖的联合最优路径算法，以及基于传输网络的分解计算全局最短路径解决方案的并行算法2基于动态编程的方法。根据动态需求和动态交通状况，建立动态运输规划模型，解决内陆货物运输中深海码头与内陆码头之间的联运集装箱流量分配问题。4.运输能力配置常用的运输能力配置方法运输能力1传统车辆路径问题(VRP)的调度算法遗传算法、粒子群算法、禁忌搜索算法、神经网络算法、蚁群算法等。2动态车辆路径问题的调度算法。插入新需求点和调整部分线路的局部优化方法，尽量减少原有配送线路的变动程度。3实时路径优化与调度算法。采用启发式算法进行路径选择和优化，其中，遗传算法是最为常用的启发式算法。常见的算法分别是1合理的进行优化和资源配置2注重路径优化工作的重要性XiamenHolderElectronicsCo.,Ltd.Thankyou部分图片、资料来自网络如有疑问请告知删除XiamenHolderElectronicsCo.,Ltd.智慧物流智慧运输技术与设施设备智慧运输技术智慧运输设施设备4.3.1智慧物流运输技术宏观

中观

微观宏观的综合控制层面：车联网技术、定位与导航技术、地理信息系统；中观的车辆层面包括：自动驾驶技术、MilkRun运作技术；微观的业务操作层面包括：智能装箱算法。车联网技术车联网技术车联网即“汽车移动物联网技术”，是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术,实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。车联网技术车联网技术车联网技术应用:在物流领域，主要应用于车辆安全、事故管理、车辆监控、车辆调度、电子不停车收费(ETC)等。车联网技术相关产品有:中国移动车务通、陕汽天行健系统。GPS系统GPS系统全球卫星导航系统，(theGlobalNavigationSatelliteSystem）,是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。GPS系统GPS系统常见系统有GPS、BDS、GLONASS和GALILEO四大卫星导航系统。定位与导航技术应用:定位与导航技术在物流领域使用范围很广泛,如公路巡检，贵重货物追踪、汽车防盗、电动车摩托车防盗、银行押运、危险品运输、企业车辆管理等都有涉及。定位与导航技术能帮助改善物流行业长久以来存在的问题，如订单丢失、货物损坏或错漏、车源不能很好调度利用等。GIS地理信息系统（GeographicInformationSvstem或Geo–Informationsystem,GIS)有时又称为“地学信息系统”。GIS是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。GIS在物流运输中的应用选择恰当的物流运输中心。方便物流系统进行资源分配。突发状况的妥善解决。构建宏观物流系统调控。自动驾驶货运车汽车自动驾驶系统汽车自动驾驶系统（MotorVehicleAutoDrivingSystem），又称自动驾驶汽车(Autonomousvehicles;Self-pilotingautomobile）也称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过车载电脑系统实现无人驾驶的智能汽车系统。自动驾驶货运车无人矿山运输车无人港口运输车无人物流配送车自动驾驶技术在物流运输的应用无人机是一种由动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用的航空器的简称。军用无人机研究主要是长航时无人机和作战无人机以及微型无人机。民用无人机多数是多用途无人机装载民用任务载荷的变型机。4.3.2运输设施设备——无人机2017年12月2017年6月份，成都市双流区政府与顺丰签署了一份合作协议书，要在该区打造一个大型的物流无人机总部基地。顺丰在云南一座机场开展了一次无人机试飞投递。2018年京东自主研发的第一架重型无人机——京东“京鸿”大型货运无人机在西安正式下线。无人机在智慧运输中的实践运输设施设备——无人货车无人货车无人货车是指利用无人驾驶技术进行长途运输和配送的物流车辆。运输设施设备——无人货车优势1.减少事故发生，降低交通风险2.不间断运输，降本增效2018年4月田汽车于2018年4月获得了商用车自动驾驶路测牌照。无人货车的实践历程2018年5月同年Starsky机器人公司表示已经完成了7英里的驾驶，并且是全程车内无人。2018年同年5月，苏宁的首款无人重卡“行龙一号”在苏宁物流上海奉贤园区成功完成测试。2018年初菜鸟网络招聘自动驾驶方面的工程师，进军无人驾驶卡车领域。2018年4月京东正式发布自主研发的L4级自动驾驶重型卡车。2018年5月由中国工程院院士李德毅领衔，三方联手打造的无人驾驶电动卡车在天津港成功试运营。时间历程传感器在公路货运中的应用主要在：车辆检测、车辆识别、车辆控制、环境信息检测、危险驾驶警告等方面。传感器在铁路运输中年的应用主要是：安全检测。传感器是组成物联网系统的重要硬件之一，使用物联网技术的其他运输方式中，均会用到传感器。传感设备在运输中的应用省时、省力、省钱的物流业新模式、新理念。XiamenHolderElectronicsCo.,Ltd.Thankyou部分图片、资料来自网络如有疑问请告知删除XiamenHolderElectronicsCo.,Ltd.智慧物流智慧物流运输的应用与发展我国智慧物流运输发展现状智慧物流运输的发展趋势12基础设施智能化水平提升，运输服务新业态不断涌现推动基础设施数字化，生产组织自动化；智慧物流运输发展现状3强化顶层设计，加强跨界协同。基础设施智能化水平提升，运输服务新业态不断涌现基础设施智能化的发展方向基础设施智能化与共享智慧公路基础设施智能化水平提升，运输服务新业态不断涌现首批3家自动驾驶封闭测试场地获得认定，国家智能网联汽车（上海）试点示范封闭测试区已建成200个智能驾驶测试场景。基础设施智能化水平提升，运输服务新业态不断涌现发展智慧民航技术研发智能铁路技术基础设施智能化水平提升，运输服务新业态不断涌现首艘无人货船项目“筋斗云”也于17年12月在珠海启动。行业协同治理应用正在深入推进交通运输安全畅通与应急指挥、运输和建设市场信用信息服务，以及道路运输管理、公路治超管理、海事协同监管、统计分析等全国联网系统，在行业管理中发挥越来越重要的作用。开放共享的数据资源体系已基本建立通过政企合作方式建立的“综合交通出行大数据开放云平台”，目前已接入全国25家省市交通运输主管部门，43家包括腾讯、百度、高德、滴滴等在内的企业和机构，开放数据159项，信息服务接口140余项，推动交通运输公共信息资源开放。推动基础设施数字化，生产组织自动化TIPS建立高精度、全要素的三维交通地理信息系统，实现对铁路、公路等基础设施设备、标志标线等的数字化与动态跟踪。对重大交通基础设施工程实现全生命周期健康性能监测，及时发现和精准处置隐患，节约养护成本，延长生命周期。三维交通地理信息系统推动基础设施数字化，生产组织自动化TIPS“互联网+”物流组织新模式提供“一站式”“一单式”服务推动生产组织智能化、自动化，

全面提升运输作业效率和管理水平推动基础设施数字化，生产组织自动化TIPS1、推动运输服务一体化、便捷化也是重要发展内容。“门到门”的一体化出