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編者按：

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的飛速發(fā)展，以及I T與O T技術(shù)的進(jìn)一步融合，工業(yè)制造、城市交通、電力能源、農(nóng)業(yè)等各大行業(yè)領(lǐng)域的智慧化發(fā)展已成為必然趨勢(shì)。推進(jìn)各領(lǐng)域向智慧化發(fā)展是一項(xiàng)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程，既需要單一技術(shù)與裝備的突破應(yīng)用，還需要系統(tǒng)化的集成創(chuàng)新。智慧系統(tǒng)解決方案是推廣普及智能化技術(shù)的關(guān)鍵手段，是促進(jìn)各行業(yè)智能化水平提升的核心。

為深化智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進(jìn)一步提升智慧產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域系統(tǒng)解決方案應(yīng)用水平，現(xiàn)由中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)、智能制造推進(jìn)合作創(chuàng)新聯(lián)盟、工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)主辦，《自動(dòng)化博覽》雜志社&控制網(wǎng)（www.miconline.com.cn）承辦的2019智慧系統(tǒng)解決方案征集活動(dòng)已正式啟動(dòng)，面向全行業(yè)公開征集智慧系統(tǒng)解決方案。本刊特開設(shè)智慧系統(tǒng)解決方案專欄，刊發(fā)其中優(yōu)秀的解決方案以饗讀者。

1　目標(biāo)和概述

1.1　行業(yè)挑戰(zhàn)

物流是連接供給和需求不可或缺的市場(chǎng)體系要素，商流、物流、信息流、資金流等要素資源有效配置構(gòu)成了當(dāng)前供給側(cè)改革的核心，推動(dòng)物流供給側(cè)改革，可以提高全要素生產(chǎn)效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)。然而，在供給側(cè)改革的大背景下，我國(guó)傳統(tǒng)物流業(yè)仍面臨諸多挑戰(zhàn)，總結(jié)而言，有三大挑戰(zhàn)：

·對(duì)物流企業(yè)而言，物流企業(yè)市場(chǎng)規(guī)模較小，集中度較低；倉儲(chǔ)能力與需求存在較大差距，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)跟不上時(shí)代智能化的步伐，運(yùn)營(yíng)模式傳統(tǒng)，缺乏信息化手段支持。

·對(duì)物流行業(yè)而言，物流行業(yè)信息不共享、不對(duì)稱現(xiàn)象較為突出，物流供需雙方存在嚴(yán)重的鴻溝，行業(yè)集聚效應(yīng)和規(guī)模效益不明顯，傳統(tǒng)的運(yùn)輸、配送、倉儲(chǔ)等資源體系過于零散，信息孤立，缺乏聚合和優(yōu)化，生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和運(yùn)輸數(shù)據(jù)不能快捷流通，車輛空載率高，倉庫周轉(zhuǎn)率低，物流成本居高不下。

·對(duì)物流管理而言，管理機(jī)制障礙，行業(yè)、部門之間管理體系分散，協(xié)調(diào)能力較差，缺乏統(tǒng)一的物流規(guī)劃，智慧物流管理體制不健全，智慧物流管理責(zé)任不清晰，各職能部門的信息化平臺(tái)建設(shè)良莠不齊，互不兼容，效率低下，不同的物流信息平臺(tái)之間缺乏統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)。

上述三大挑戰(zhàn)凝練一個(gè)核心問題——信息孤島。解決信息孤島，加強(qiáng)信息共享，才能激發(fā)市場(chǎng)主體活力，促進(jìn)物流產(chǎn)業(yè)健康良性發(fā)展。物流信息化系統(tǒng)建設(shè)是解決物流行業(yè)信息孤島的關(guān)鍵，通過信息技術(shù)為整個(gè)產(chǎn)業(yè)提供綜合服務(wù)，支撐以互聯(lián)互通、資源共享、流程協(xié)作為特征的物流行業(yè)全新生態(tài)體系。

青島中科慧暢信息科技有限公司自主研發(fā)的基于平行智能的智慧物流園解決方案應(yīng)運(yùn)而生。該方案以“平行智能系統(tǒng)”方法論為指導(dǎo)，以物流園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)通信為依托，以信息化系統(tǒng)建設(shè)為核心，由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，各子系統(tǒng)相互協(xié)作，數(shù)據(jù)共享，形成一套全面的解決方案，在平臺(tái)上對(duì)不同終端和業(yè)務(wù)子系統(tǒng)統(tǒng)一指揮調(diào)度，實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)橫向協(xié)同、縱向貫通。

1.2　方案目標(biāo)

基于平行智能的智慧物流園解決方案總體建設(shè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“四化”——信息物聯(lián)化、管理智能化、業(yè)務(wù)協(xié)同化、服務(wù)平臺(tái)化。

圖1 四化建設(shè)目標(biāo)

通過構(gòu)建互通互聯(lián)、供需對(duì)接、產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)的物流管理大平臺(tái)，打通物流上下游供應(yīng)鏈，快速聚集物流供需資源，形成商流、資金流、物流和信息流互動(dòng)的良性循環(huán)；創(chuàng)建協(xié)同聯(lián)動(dòng)，開放共享、高效便捷、綠色安全的智慧物流生態(tài)體系，推動(dòng)物流模式變革；加快促進(jìn)物流行業(yè)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+人工智能+智慧物流”的無縫連接閉環(huán)。

該方案采用云架構(gòu)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)融合，從基礎(chǔ)設(shè)施改造到信息化平臺(tái)建設(shè)，構(gòu)建端到端的智慧物流園區(qū)整體解決方案。橫向兼容不同子系統(tǒng)，縱向靈活擴(kuò)展應(yīng)用構(gòu)件，為園區(qū)提供信息服務(wù)、交易服務(wù)；利用條碼信息監(jiān)控物品全流程，實(shí)現(xiàn)物流全流程可視化監(jiān)控；優(yōu)化倉儲(chǔ)、配送、運(yùn)輸?shù)裙芾恚瑢?shí)現(xiàn)管理知識(shí)化、信息智能化與共享化。

1.3　方案功能與系統(tǒng)架構(gòu)

為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)，構(gòu)建智慧物流園建設(shè)框架：“1-2-3解決方案”：

一體系——智慧物流園服務(wù)體系；

二中心 ——指揮調(diào)度中心和大數(shù)據(jù)分析決策中心；

三平臺(tái)——物流交易管理平臺(tái)、物流運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)、物流增值服務(wù)平臺(tái)。

圖2 智慧物流園系統(tǒng)架構(gòu)

智慧物流園服務(wù)體系，構(gòu)建智慧物流園硬件基礎(chǔ)信息化服務(wù)體系，服務(wù)體系是保障整個(gè)智慧物流產(chǎn)業(yè)園運(yùn)轉(zhuǎn)高效、作業(yè)流程先進(jìn)化的強(qiáng)有力的信息化基礎(chǔ)設(shè)施手段。該體系通過園區(qū)網(wǎng)絡(luò)承載、智能無線覆蓋、GPS監(jiān)控、GIS地理服務(wù)、ASP租賃、RFID射頻掃描、園區(qū)安防管理、園區(qū)停車場(chǎng)管理、園區(qū)消防管理、一卡通服務(wù)等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)管理便捷透明化，無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境全覆蓋，物流作業(yè)交易的信息全程監(jiān)控化，達(dá)到高效的業(yè)務(wù)運(yùn)作基礎(chǔ)化支撐體系。

構(gòu)建“一虛一實(shí)兩中心”包括指揮調(diào)度中心和大數(shù)據(jù)分析決策中心，作為園區(qū)的管理中心，通過虛實(shí)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)的人工管理與智能輔助的完美結(jié)合。

為物流園提供物流運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，物流交易平臺(tái)，增值服務(wù)平臺(tái)的全面服務(wù)，是物流園區(qū)信息資源整合共享的核心構(gòu)件，面向物流園區(qū)供應(yīng)鏈的全過程，實(shí)現(xiàn)物流園區(qū)智慧化管理。

2　系統(tǒng)解決方案介紹

2.1　平行體系架構(gòu)

基于平行智能的智慧物流園解決方案應(yīng)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法構(gòu)建人工園區(qū)來描述復(fù)雜的實(shí)際園區(qū)，構(gòu)建平行系統(tǒng)指導(dǎo)優(yōu)化信息系統(tǒng)，兩者平行執(zhí)行，虛實(shí)互動(dòng)，確保物流園區(qū)的智能化。

·管理與控制：人工園區(qū)構(gòu)建虛擬的園區(qū)場(chǎng)景、倉庫場(chǎng)景等仿真并直觀模擬實(shí)際物流園區(qū)中的真實(shí)場(chǎng)景，與實(shí)際園區(qū)實(shí)時(shí)互動(dòng)，相互借鑒，以此完成對(duì)實(shí)際園區(qū)的有效控制與管理；

·學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，人工園區(qū)作為學(xué)習(xí)培訓(xùn)中心，通過與實(shí)際園區(qū)通信，獲取建模、決策、評(píng)估等需要的知識(shí)和數(shù)據(jù)，建立對(duì)實(shí)際園區(qū)的全面、真實(shí)、準(zhǔn)確的描述；

·實(shí)驗(yàn)與評(píng)估：人工園區(qū)的平行系統(tǒng)通過計(jì)算實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)際園區(qū)的信息系統(tǒng)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，并給出最佳方案，實(shí)現(xiàn)“預(yù)測(cè)智能”。

圖3 平行體系架構(gòu)

2.2　系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)整體采用SOA、面向服務(wù)的架構(gòu)，它將應(yīng)用程序的不同服務(wù)，通過這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口則采用中立的方式進(jìn)行定義，獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語言。這使得構(gòu)建在各種各樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。從而實(shí)現(xiàn)倉子系統(tǒng)之間各個(gè)模塊之間高內(nèi)聚低耦合。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖4所示：

圖4 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.3　硬件平臺(tái)（如表1所示）

表1

2.4　軟件平臺(tái)（如表2所示）

表2

2.5　數(shù)據(jù)通信

利用系統(tǒng)間通訊MQ實(shí)現(xiàn)消息同步機(jī)制，MQ使得智慧物流園區(qū)各個(gè)子系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，該機(jī)制不會(huì)局限于各個(gè)系統(tǒng)是否在線，保證了物流數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、有效性和完整性。MQ適用于不同類型的應(yīng)用，能夠?qū)⑾l(fā)送到多個(gè)目標(biāo)站點(diǎn)（Destination List），并確保為每一站點(diǎn)可靠地提供信息。

2.6　安全措施

（1）用戶密碼MD5加密；

（2）用戶權(quán)限控制機(jī)制：所有平臺(tái)子系統(tǒng)均設(shè)置了嚴(yán)格有效的權(quán)限控制系統(tǒng)，所有權(quán)限均在多個(gè)層次上嚴(yán)格控制，僅被賦予相關(guān)權(quán)限的用戶才可執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)增刪改查操作，保證了操作的嚴(yán)謹(jǐn)性；

（3）操作日志統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)可記錄所有增刪改查等操作日志，包括操作用戶、操作ip、操作時(shí)間、在發(fā)現(xiàn)安全問題時(shí)，可通過日志信息迅速鎖定原因；

（4）SQL注入防護(hù)，系統(tǒng)所有的重要數(shù)據(jù)操作，均使用存儲(chǔ)過程作參數(shù)查詢，避免組裝SQL字符串，使SQL注入過濾的攻擊字符無法發(fā)揮作用；

（5）HTML靜態(tài)文件：系統(tǒng)可全站生成HTML靜態(tài)文件，保證網(wǎng)站的執(zhí)行程序不暴露在web服務(wù)中；
（6）冗余技術(shù)提高系統(tǒng)容錯(cuò)性：對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)的硬件、軟件、信息、時(shí)間等資源進(jìn)行了冗余設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)容錯(cuò)性；

（7）設(shè)計(jì)了快速的故障恢復(fù)策略：在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，把異常信息捕獲并存儲(chǔ)起來備案，并讓系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行；

（8）Cookies數(shù)據(jù)加密：系統(tǒng)保存Cookies時(shí)，對(duì)保存于Cookies中的數(shù)據(jù)采用了以MD5加密為基礎(chǔ)，加入隨機(jī)加密因子的改進(jìn)型專用加密算法，保證了系統(tǒng)用戶資料的安全性。

3　代表性及推廣價(jià)值

3.1　代表應(yīng)用

智慧物流園解決方案在沈陽文官屯物流園區(qū)部署運(yùn)行后，實(shí)現(xiàn)了用信息化系統(tǒng)來支持企業(yè)決策和業(yè)務(wù)操作以及生產(chǎn)作業(yè)智能化管理，減少了人力物力的浪費(fèi)，提高物流運(yùn)轉(zhuǎn)效率和園區(qū)客戶的滿意度。具體效果有：

（1）實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化，建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作，更加快捷，提高效率。公司市場(chǎng)、開票、結(jié)算、財(cái)務(wù)、倉儲(chǔ)、經(jīng)營(yíng)、客服等部門全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。作業(yè)人員通過使用線上系統(tǒng)和手持設(shè)備，精準(zhǔn)記錄作業(yè)細(xì)節(jié)，并實(shí)時(shí)跟蹤作業(yè)進(jìn)度，提高了作業(yè)效率和管理精度。

（2）園區(qū)產(chǎn)業(yè)增值，物流園區(qū)現(xiàn)業(yè)務(wù)規(guī)模已增長(zhǎng)為作業(yè)人員260余人，配送車輛60余臺(tái)，日均倉儲(chǔ)出入庫單量超過400單，配送服務(wù)客戶約362家，作業(yè)量總增長(zhǎng)率較半年前增長(zhǎng)3.2倍，經(jīng)濟(jì)效益增加30%以上。

（3）園區(qū)安全進(jìn)一步提高，通過使用平臺(tái)軟件系統(tǒng)，配合高清攝像頭、門禁、停車場(chǎng)管理、智能車牌識(shí)別等硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了園內(nèi)全方位無死角的安防監(jiān)控，日監(jiān)控進(jìn)出園區(qū)車輛數(shù)超過220車次，通過合理規(guī)劃引導(dǎo)，截止目前尚未出現(xiàn)安全事故和倉庫貨物丟失，充分保障了園區(qū)的安全，為園區(qū)快速、高效開展業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)支撐和保障，同時(shí)也對(duì)作業(yè)過程進(jìn)行了監(jiān)控，保證作業(yè)的規(guī)范性，提高管理效率。

（4）運(yùn)作成本進(jìn)一步降低，物流園區(qū)在本系統(tǒng)的支持下，能夠合理進(jìn)貨、及時(shí)銷售、庫存量小、減少積壓，可及時(shí)了解庫存情況和銷售情況，大幅降低公司運(yùn)作成本，取得最佳效益。

3.2　智慧物流園區(qū)建設(shè)技術(shù)價(jià)值

基于平行智能的智慧物流園解決方案以基于ACP的平行智能為指導(dǎo)，深度融合數(shù)據(jù)挖掘分析、平行計(jì)算、人工智能決策、深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)整等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了物流園區(qū)智能分析、感知、優(yōu)化決策及高效執(zhí)行等功能，為智慧物流園區(qū)的信息化建設(shè)提供了先進(jìn)可行的藍(lán)本，為物流產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型提供技術(shù)指引，提高了物流行業(yè)產(chǎn)學(xué)研融合的技術(shù)創(chuàng)新能力，加快促進(jìn)了物流園區(qū)結(jié)構(gòu)性升級(jí)。

3.3　智慧物流園區(qū)建設(shè)商業(yè)價(jià)值

（1）規(guī)范了實(shí)際操作業(yè)務(wù)流程，減少了工作中的冗余環(huán)節(jié)，促進(jìn)了園區(qū)管理的扁平化，為面向未來萬物互聯(lián)的智慧物流管理提供了實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。

（2）搭建了符合物流園區(qū)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展要求的信息化平臺(tái)，極大地提高了系統(tǒng)的開放性和穩(wěn)定性，對(duì)園區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要的戰(zhàn)略意義。

（3）從管理理念到管理模式都邁上了新的臺(tái)階，有效地保證了園區(qū)體制“大財(cái)務(wù)、大人事、大物流”管理模式目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，保證了監(jiān)督的及時(shí)準(zhǔn)確和決策的靈活迅速。

（4）催生互聯(lián)網(wǎng)+車貨匹配、互聯(lián)網(wǎng)+貨運(yùn)經(jīng)紀(jì)、互聯(lián)網(wǎng)+庫存管理等新的商業(yè)模式，激發(fā)市場(chǎng)活力。

（5）智慧物流交易管理平臺(tái)中的貨源車源等信息覆蓋20多個(gè)省份，企業(yè)、司機(jī)用戶60多萬家，每月交易額近億元。

3.４　智慧物流園區(qū)建設(shè)社會(huì)價(jià)值

（1）提供信息共享，促成物流資源優(yōu)化配置，形成以物流需求為驅(qū)動(dòng)的物流節(jié)點(diǎn)和線路聚合，降低全社會(huì)物流成本。

（2）通過智慧園區(qū)建設(shè)，以信息流帶動(dòng)物質(zhì)流、能量流、資金流的流動(dòng)，促進(jìn)園區(qū)自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)，信息系統(tǒng)的安全與高效運(yùn)行，推動(dòng)物流園區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

（3）有利于培育更優(yōu)質(zhì)的物流產(chǎn)業(yè)環(huán)境，通過促進(jìn)物流園區(qū)的信息化水平，促進(jìn)業(yè)務(wù)運(yùn)作模式向精細(xì)化邁進(jìn)，為物流行業(yè)發(fā)展提供更良好的環(huán)境。

（4）促進(jìn)兩化融合，通過智慧物流平臺(tái)整合零散的配送資源，形成不同范圍、不同層次、不同類型配送需求的普遍服務(wù)體系，以信息化促進(jìn)工業(yè)化的發(fā)展。

（5）有利于進(jìn)一步加強(qiáng)政府對(duì)物流產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)作用，為政府在物流管理，行業(yè)決策方面提供客觀、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年5月刊