湖北物资流通技术研究所：物流园区模块化信息平台
一、单位概况
湖北物资流通技术研究所（以下简称“物流所”）成立于1974年，先后隶属于原物资部、国内贸易部，是目前国家批准的唯一一个综合性物流技术和服务的公益性研究机构，设有武汉、襄阳两个工作与研发基地。
依托物流所先后建立了高中初级物流师认证培训中心、湖北省物流工程技术研究中心、全国物流标准化技术委员会仓储技术与管理分技术委员会秘书处。物流所自建所以来一直把“创新物流科技、服务现代产业”作为宗旨，面向全国开展技术研究和公益服务。先后承担国家和省部项目200多项，地方项目97项，获得国家和省部级等奖48项，承担20多项国家与行业标准的研究与制定，组织全国相关单位制定国家与行业标准17项，并培训物流人才15000多名。
二、研发背景及创新方案
（1）项目背景
物流园区作为运输车辆和运输企业的的聚集地，空载率、运输成本高，效率低，经济效益不乐观。虽然物流园区效率不高，但是物流园区的数量迅速增长，规模也在不断扩大：据中国物流与采购联合会、中国物流学会全国物流园区(基地)调查报告,2018年，全国符合本次调查基本条件的各类物流园区共计1638家，比2015年第四次调查数据1210家增长35.37%。2015-2018年，我国物流园区个数年均增长10.7%。总体上，我国物流园区建设呈急剧扩张的态势。由于物流园区在经济开发、促进多种运输方式的整合、改善城市环境等方面的明显作用，中国政府及企业在近几年中不约而同地将其作为推动区域和城市物流发展的重点工程，给予大力的支持。
由于我国物流业还处于产业地位的提升期和现代物流服务体系的形成期，造成了物流园区相应地也存在一些非常突出问题：园区空置率高，服务水平不高；缺少合作机制及网络性；缺乏现代服务体系的支撑。因此，如何降低物流成本，寻找盈利增长点，提高园区效益是目前物流园区极其关注和急需解决的难题。
我国物流园区建设缺乏有力的信息服务共享机制和有效的互惠共利的商业生态模式，我们有必要以物流供应链集成管理为出发点，建立物流园区底层开放平台，以点连线、以线成面，最后将底层服务能力汇聚在信息平台之上，实现信息互联互通，降低物流园区乃至整个供应链的物流成本，提高效率，打开企业共同盈利发展的新局面。
（2）创新方案
物流园区模块化信息平台把所有的货物流通的相关数据打通，形成一个巨大的即时信息平台，并将与物流园区相关的供应链上各节点企业有效地整合进来，实现物流供应链节点企业之间的资源共享和业务协同，有效的降低企业的运营成本，提高企业综合管理水平和经济效益。
对于整个供应链来说，物流园区模块化信息平台向所有的制造商、电商、快递物流公司、第三方物流企业、政府部门等开放，一件货物的流通不再是原先的流程，而是会用最迅速和经济的方式流通，将改变传统的以某一企业利润为主运营模式，转向供应链上各节点企业共同发展的模式，加快企业对市场的反应速度，促进企业合作和生产模式的转变，最终促成新商业文明生态圈的建立。
三、物流园区模块化信息平台的设计
（一）平台研发遇到的难点
（1）如何实现车货匹配；
（2）如何进行运输路线优化；
（3）如何进行货物的跟踪监控；
（4）如何进行数据分析完成智能决策。
（二）解决措施
（1）车货匹配设计
首先建立一个车货匹配模型，从数据库中搜索出满足货主需要的车辆并显示给用户，货主再从中挑选出最适合自己的车辆。
即车辆类型必须和货物要求的车辆类型一致，如保温车，冷藏车等；车货的运输方向必须保持一致，货物的重量和大小要不大于车辆的最大载重和容积。
车货信息匹配完成后，根据匹配信息里的车主货主的联系方式，车货双方可以进行联系，挑选出最适合的合作对象。
（2）运输路线优化设计
通过整合交通信息资源，包括电子地图、交通信息平台实时的交通信息，在此基础上通过相应算法为物流企业解决车辆行驶过程中的路线优化问题。
算法具体实现步骤：
1)提取道路数据。从道路属性表中提取道路ID号、道路名称、道路长度、限制信息等数据；从道路转向表中提取起始路段、终止路段、转向关系等数据；从道路行驶时间表中提取预测的行驶时间数据。
2)将提取的数据保存到数组中。数组的数据要根据道路交通状况的实时变化进行实时更新。
3)设置算法的起始路段ID、目标路段ID、车辆出发时间、最优目标等参数。
4)把起始路段设为当前搜索点，循环选取相邻路段分别判断当前路段的道路通畅情况和行驶时间，计算综合权值比较估计函数值，并选取最小值的路段存到结果中，然后将该路段作为新的起始路段。
5)循环第四步，直到到达终点,得到最优路线。
（3）货物跟踪设计
智慧标签WWSID：贴有WWSID标签的货物具有自己的身份和与自身相关的各种数据，具有记忆、定时唤醒、实时定位、查询和分析等智慧特性，具有全天候无线传感器网络传递信息的功能。正常情况下，智慧标签WWSID处在休眠和定时通信状态，非正常情况才被唤醒，如：货物发生包装异常形变、异常受压或震荡、过度相对位移、温湿度超范围变化、盗窃丢失或其它可能的对货物有影响的环境变化时唤醒智慧标签，智慧标签唤醒后会主动检查自身情况和查询周围情况，并向车载监控中心报警，并传递相关信息。
车载监控终端：车载终端采用触摸屏，平台主要由GPS接收模块、GPRS收发模块组成。车载监控终端通过无线传感网络采集车辆的位置、货物状态、环境及报警等综合信息，并通过 GPRS网络将信息传送到监控中心。车载监控终端与监控中心为双向信息传输，也可以把监控中心的控制命令下达到智慧标签WWSID，实现对在运货物的监控的目的。
物联网监控中心：监控中心由监控平台、主服务器、通信服务器、RADIUS认证服务器组成，其核心任务是对所有在运货物实时定位监控，具有操作、维护、处理、统计、分析和监控在运货物信息的功能，并与外部网络进行互联。监控中心服务器包括数据库和地理信息服务器，主要负责在运货物监控信息的分析和处理，以及地理信息系统的维护和更新，GPS定位信息的处理等。
（4）智能决策设计
平台首先收集货运业务数据、司机车辆基础服务数据、司机行为数据和车辆实时GIS数据，通过对数据的统计分析，提供全程监管、动态监管、实施监管和自动监管等行业智能监管服务、智能预警服务及行业统计分析服务，帮助政府进行高效的行业规范、运作、诚信、发展规范、安全生产及交通拥堵的监管，制定合理可信的行业发展规划、地方标准、行政许可标准和行政事业性收费标准，缓解由货源车辆造成的交通拥堵问题。平台为企业提供的公共信息服务使企业不必要构建自己的IT系统，通过决策分析报告、行业发展报告、诚信司机的信息、车辆司机的统一认证信息等制定本企业正确的发展战略、选择最优化的解决方案。
四、项目效益分析
物流园区模块化信息平台能够将物流园区及各供应链节点的资源封装成智能配送、货物跟踪、仓储管理、车辆管理、决策分析、金融增值服务和其他增值服务等服务功能模块进行开放，物流企业或用户可以通过该平台或优化自己的网络，或降低成本，或提升效率，或调整商业模式，共同建立一个物联网时代的新的商业生态模式。同时，政府规划、交通等部门也可以根据平台提供的基础数据编制行业发展报告、规划、进行行业监管等。
平台自2017年10月30日上线运营至2020年4月，注册企业或个人客户已达2640家，服务物流园区企业5个，为企业减低或减少成本近1000多万。平台的运行满足了物流园区降低企业运营成本、增加盈利模式的共性需求，增强园区的核心竞争力，提高园区的盈利能力。随着平台的推广和应用，当服务园区达到20家，预计将实现年收入 2000 万元，年利润 500 万。
五、项目推广意义
物流园区的信息涉及的用户包括政府的行政管理部门、政府相关职能部门、物流园区、物流中心/配送中心、物流企业、客户企业和一般的公众用户。物流园区模块化信息平台是对物流园区内货物信息及货物相关供应链上节点上的信息相关数据提取、抽象、信息综合、分析和统计的一个基础平台，它能够对物流园区的业务调度和安排提供数据支撑。同时它也是物流园区内部直接用户（企业用户）和物流园区外部用户（包括公众用户、其它物流园区用户、政府管理部门、政府相关职能部门和其它相关行业部门）进行交互的信息平台，具有广阔的应用推广前景：
（1）能够为（运输）企业所用，降低企业运营成本。物流园区中货物的配送涉及货物的运输、仓储、装卸、送递、供应和补货等各个环节，并且涉及这些环节的问题如运输路线的选择、仓储位置的选择、仓储的容量设置、合理的装卸策略、运输车辆的调度和路线的选择等。物流园区信息化底层开放平台能够根据采集的数据对运输资源、供货进行最优化匹配，提供最优化配送方案（包括配送货物类型、运输路线、顺序、车辆类型以及配送时间等），使配送成本最低。
（2）能够为运输公司和司机及普通用户所用，提供货物跟踪监控服务。目前，越来越多的货主关注货物的实时到达地及货物的安全性和完整性，货主除了担心被骗货和黑货以外，特殊货品（如危化品、冷冻食品等）货主（危化品和冷冻运输品）也比较关心货物的实时监控情况等。物流公司、司机等用户都可以通过接口直接接入平台，对货物进行跟踪，对车辆进行监控。
（3）能够为驻物流园区大型制造企业所用，提供仓储管理服务。一般大型制造商在各地的各个园区都拥有自己的仓库，这些仓库都必须要有仓储管理系统来对仓库进行管理，园区内的运输企业也急需一种简单实用的方式来进行车辆管理来降低运输成本。制造商、运输企业等只需要通过注册为平台用户就可以实现仓库、运输车辆等的管理。
（3）能够为整个供应链企业所用，提供整个供应链效益。平台能够将物流园区货物涉及的货物及供应链各节点的信心采集起来，利用物流业务数据模型，从人力、物力、财力、客户、市场、信息等方面分析数据信息，为企业、市场进行预测分析，提供准确的信息分析资料，帮助园区管理者、政府部门进行规划和决策。
（4）能够为政府部门所用，提供行业监管和决策服务。政府的规划、交通和监管等部门能够根据平台提供的车辆基础数据、货运业务数据、车辆实时GIS数据和司机行为数据等基础数据制定行业发展报告和规划，加强安全生产、交通拥堵、行业规范运作、行业诚信的监管和行业决策，使政府在行业监管上发挥更大的作用。
六、项目改进及展望
目前与平台对接的银行、保险、汽车维修、加油、金融服务等企业不多，后期需要加大与这些企业的合作，提供货运贷款、保险等业务，丰富平台的服务功能、增加平台的收益点。
随着近几年区块链技术的发展，为供应链金融与平台的合作发展提供了技术支持和信誉保证，后期我们将区块链技术应用于该平台：通过区块链与电子签名技术，实施优化流程；通过区块链技术与物联网技术的结合，保证跟踪数据的真实可靠；通过区块链上可信的交易数据构建物流参与方的信用评级；同时结合链上的应收账款、资产等规避金融风险，解决中小型企业融资难的问题。
