一、 应用企业简况
中创物流股份有限公司是一家经国家工商总局核准的集团化综合物流企业,业务功能涵盖国际货运代理、国际船舶代理、项目工程物流、沿海运输、综合场站仓储等五大业务版块。公司总部坐落于青岛,服务网络遍布宁波、上海、太仓、连云港、日照、烟台、石岛、天津、大连、北京、西安、西宁、香港等国内主要沿海口岸和内陆口岸,业务范围辐射欧美、日韩、东南亚、中亚、北非等地区,集团下属独资与控股公司20家。公司注册资本7071万元,常年总营业额30亿元以上,全集团员工总数1400余人。
项目物流中心作为中创物流的特色板块,目前已形成以石化物流、电力物流、海工物流、国外承包工程物流和产品物流为主的五大业务模块,逐步实现项目物流的国际化、专业化和多元化;可提供国际间门到门运输的一揽子物流解决方案,可提供国际、国内的超大件货物的超限运输方案设计到运输实施的全程服务。
二、 应用技术背景
智能交通之所以有巨大的发展潜力而成为物联网发展的重点领域,是与我国的国情密不可分的。随着我国经济建设的蓬勃发展,城市规模不断扩大,汽车保有量的持续快速增长,交通拥堵现象日趋严重,交通事故时有发生。交通问题已成为城市管理工作中的重大社会问题。利用先进的电子、通信等技术发展我国的智能交通系统,加强现有道路交通的运输管理,提高路网的通行能力和交通服务质量非常重要。
在重大件设备公路运输过程中,由于货物本身的尺寸、重量等条件较为特殊,对于运输过程中道路、桥梁、收费站的宽度以及隧道、信号灯、高压线的高度有着非常严格的要求,这就需要在重大件设备运输之前对运输途经道路的限高、限宽进行测量,规划正确的货物的运输路线,避免在运输过程中车辆无法通过的情况发生。
重大型设备运输的道路信息采集系统正是基于此背景下开发,用于实时收集运输途经道路上的各类设施的各种信息,通过计算机系统进行比对分析,正确合理的规划运输路线,以高效、快速、低成本的方式完成重大件设备的公路运输业务。
三、 企业在实施本系统之前存在的问题
(一) 道路数据勘测困难
在运输重大型设备之前,需要实地测量货物出发地至目的地所经过路、桥的详细数据,由于缺少信息化系统的配合,测量者只能通过人工手动测量。
以此种测量模式有以下几个缺点:
A.手持激光仪或标尺进行测量,根据测量手段不同,数据会有较大的误差。
B.对于隧道或者桥梁,只能选有限的测量点进行测量,测量数据比较片面。
C.在公路上进行人工测量时,不能保证测量人员的人身安全。
D.人工测量效率不高,造成人力资源的浪费,测量效率的低下。
(二) 无法直观的体现测量结果
原有测量模式中,在目标点测得高度和宽度等数据后,通过人工的方式对此测量点进行拍照,记录当前测量点的大概位置,在本次测量任务完毕后,将测量数据录入系统进行比对。
此种方式有以下几个缺点:
1.测量点的坐标信息不准确,后期数据统计时,在电子地图上定位不精确。
2.人工拍照方式照片的数量少、速度慢,无法还原现场的情况。
3.在测量点的数据未录入系统之前,不能通过系统查询测量数据。
4.采集到的数据无法有效保存,以后需要提取同一道路数据不方便,往往需要重新测量。
(三) 整合测量数据困难
测量人员在完成测量任务后,需要将全程测量结果形成一份完整的测量报告。
A.通过Word文档等工具,逐一记录测量过程的测量点,对测量点标注图片、测量数据、位置信息。
B.将测量点在电子地图上进行标记,根据测量线路形成车辆运动轨迹。
此种方式有以下几个缺点:
1.制作测量报告效率比较低,整个运输过程可能有几百个测量点,需要逐一维护。
2.通过人工维护的方式容易造成测量点与实际数据不一致。
3.由于测量点位置数据不准确,绘制车辆运行轨迹时比较困难。
4.客户不能查询到测量数据。
四、 系统设计方案以及系统特点
1. 系统构架图
该系统由硬件设备与软件系统相结合来实现,硬件系统由多个设备组成,软件结构设计上采用C/S和B/S并存的构架。
其中车载装置部分是硬件系统,该装置包括了高频激光头,图像采集器等硬件设备,是本系统核心硬件设备.
软件系统同时包含了B/S架构和C/S 架构.
1. B/S(Browser/Server)浏览器和服务器结构,主要用于与相关用户的信息交互,通过浏览器来实现,能同时满足测量报告的查询与下载,测量轨迹的查看以及自助运输轨迹规划等功能.
2. C/S(Client/Server)客户机和服务器结构.
A.用于车载平板电脑与车载装置之间读取数据,设备控制,数据管理,数据上传等功能.
B.数据上传至服务器后,通过该软件系统进行宽、高度数据分析,GPS数据解析,运输路径规划,测量报告生成等功能.
3. 系统设计特点
本系统坚持“准确高效”、“安全可靠”、“开放兼容”,“简单实用”的总规则。
1.先进、安全、可靠的硬件设备
本系统硬件设备采用德国原装进口的高频激光头作为设备核心,该产品是一款小巧高速的激光测距传感器,它利用905nm一级安全激光对物体进行测量,测量频率可以达到30KHz(30000次/秒),充分保证数据样本的数量。同时具有IP67的防护等级使其可以抗击强烈的冲击,可在高温,低温,颠簸等各种恶劣的工作环境中稳定运行。
2.强大的软件功能,高效的数据算法
车载端软件系统配置灵活、功能多样,能够直观的管理测量数据、图像数据、GPS数据等,通过配置几个参数就可以自动完成测量任务,同时能够自动生成运行轨迹以及测量报告。
同时该系统采用了防脉冲干扰平均滤波算法,该算法能够在稳定的读取高频数据(10000-30000次/秒)的情况下准确、快速的计算出测量点的具体数据。
3.良好的安全设计
采用标准的网络安全解决方案,如SSL、防火墙技术等以保障网络数据通信的安全,同时选用安全级别较高的操作系统和数据库软件;车载端软件系统的设计也充分考虑操作安全、数据传输安全的问题,在用户操作上采用分级权限管理,记录操作日志等措施。
4.简单实用
操作界面具有良好的可操作性、简单、直观、实用;应用系统具有易于掌握、操作简单的特性,同时投资和运行费用低、易于管理的特点。
五、 场景示意图及软件功能图
1. 设备外观图
2. 场景示意图
3. 软件功能示意图
1.车载端运行
2.测量结果管理
3.后台管理
4.GPS管理
5.轨迹地图
6.网站查询
7.测量报告生成
六、 信息化实施主要效益分析与评估
1、 重大件运输道路测量系统使用前后的效益对比、分析如下:
(1)道路测量大幅提高工作效率、降低作业成本:
以人工探路测量方式,在遇到测量物时,使用标尺或手持激光测距仪进行测量,完成1000公里探路任务要3~4人测绘两周时间。使用运输测量系统,遇见测量物时只需以时速30公里的速度平稳通过测量点即可,测绘1000公里2人仅三天便可完成。在项目实施效率上有了显著提升,大量降低人工成本及时间成本。
(2)道路测量准确性显著提升
原有测量方式,测量结果会受到外界干扰因素较多。使用标尺时会受到标尺长度的限制,若天气风力较大测量时会造成标尺来回摆动,无法保证测量的准确性。使用手持测距仪时可以避免风力等自然因素及人眼识别产生的误差,但是在白天测量面积极小的路牌,路灯等物体时,无法精确的将激光测量点定位在物体上。运输测量系统采用高频激光感应器,在数据采集上杜绝了原始测量方法的不足之处,其测量精准度可达到0.1毫米,配合后台算法对数据结果进行处理,可精确的完成测量任务。
2、 运输道路测量系统的使用对企业业务流程改造与竞争模式的影响
(1) 优化了作业模式
使用了运输道路测量系统,降低了人工测量的安全风险,实现了高速、精确的测量要求,提高了项目的进展速度,保证了整个运输过程的顺利完成。
(2) 塑造了企业形象
通过道路测量系统的使用,为客户提供了直观的可视化探路报告,优化了客户体验,塑造了企业形象,提升了公司的品牌效益。
七、 本系统实施过程中的主要经验与体会
1.在本系统的测试过程中,发现空气中的大颗粒粉尘对于测量精度的影响较大,所以该系统从直射光改为反射光,在保证测量准确度的同时规避了大颗粒粉尘对于测量结果的影响;
2.本系统引进了视频图像采集系统,在以往常规数据的基础上,叠加了测量点的图像视频信息,可以为用户更直观的提供测量路线上的各类测量点的直观信息,有助于在查看测量信息时,真实的还原测量现场的情况;
3.推广意义:本系统与以往探测方法有很大不同,主要有以下几个方面。首先本系统适用范围更广,以往的探测方式只能对道路的宽度进行简单测量,本系统在此基础上,增加了对信号灯高度,桥洞高度及宽度,收费站高度及宽度,道路至两侧各类建筑物距离等的测量,提高了系统可用性;其次,本系统可以记录测量车辆行驶过程中的GPS信息,并将其在电子地图中以路线图的形式反馈给用户,简单直观,提高了系统易用性;再次,以往测量过程中,需要测量人手工记录测量数据及结果,这样不可避免的会对结果产生误差,本系统可以自动记录测量的数据并对数据有效性进行检测,提高了数据的准确度,减少了误差,提高了系统的准确性;另外系统对于测量数据进行的存档处理,大大提高了数据的可复用程度,减少了重复劳动与重复投资,节省了大量的人力物力,提高了工作效率。
八、 本系统下一步的改进方案,以及对物流信息化的建议
1.改进方案
A.目前系统在雨雾天气对测量数据有一定的影响,后期考虑增加雷达设备进行辅助测量,在滤波算法中通过2种测量数据对结果校正。
B.由于路面倾斜以及车辆倾斜的原因会造成设备不再一个水平线上,此种情况会对数据造成一定的误差,后期通过增加倾角传感器根据重心偏移来校正测量数据。
C. 由于测量点数量的限制,在测量隧道、弧形物体时有一定的限制,通过增加断面仪设备进行平面扫描,以计算整个弧形物体的具体数据,避免数据盲点。
2.物流信息化建议
当今社会是一个大数据的时代,通过信息技术进行物流行业转型以及提高行业的生产效率是物流企业未来的发展重点,在重大型设备运输道路勘测的环节上,各企业存在着重复投入、技术标准不一致、测量效率慢等问题,如何整合重大型设备运输行业已有信息、统一数据标准,形成全国性的道路信息数据网是今后信息化发展的趋势。
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