使用GPS技术解决方案优化物流操作：案例研究

ROULA MICHAELIDES博士

摘要

当代物流正在变得越来越复杂。随着复杂分散的多层供应商，分包商和制造商的响应敏捷，全球一体化需求的增长，物流面临着从直接的面向交易到开放/协作供应管理的挑战。这种挑战在分布式供应网络中得到明显的证明，其中多个供应商，作为航运公司;码头管理;运输工具制造商参与协同交易和提供服务。跨组织连接与分布式提供商的数据可见性和实时同步是许多运输公司面临的一个持续挑战。现代交通面临挑战：拥堵增长;降低成本;改善客户服务;加强恐怖主义/盗窃/安全;信息共享;区域多式联运物流增长;并增加新的复杂工具来优化/调度路由。

提出的案例研究重点是开发综合GPS /门户解决方案，目的是增强内陆运输的控制和可视性，从而通过应用下一代信息系统，公用事业计算和网络服务来改善客户服务。

关键词：现代物流，实时跟踪，移动技术，道路通勤

1.简介

过去几年来，信息和通信技术（ICT）在全球供应链中已经成熟，成为分散的供应商，制造商和物流供应商一体化和整合的关键推动因素（Manecke和Schoensleben，2004年）。再加上信息通信技术嵌入式的成熟度，最近出现了移动技术的普及，从而增加了技术解决方案的复杂性

提供给复杂的供应链。移动技术如全球定位系统（GPS），通用分组无线业务（GPRS）和地理信息系统（GIS）以及先进的互联网解决方案，为供应链协作者提供透明度和更具体的信息，包括货物的即时定位和可追溯性，邮寄状态。几位学者（Tsai，2005; Durr和Giannopoulos，2003; Daugherty等，2005）得出结论，实时跟踪物品大大提高了物流绩效，成本效益和客户满意度。

GPS是基于天基的无线电定位系统，它为地球表面任何地方的适当装备的用户提供24小时，3维位置，速度和时间信息（Malladi and Agrawal，2002）。这些移动技术的影响在当代复杂物流中更为普遍，包括多层次供应商和全球分散的制造商。因此，显而易见的是，随着全球一体化和复杂的业务网络的增加，发展超出内部物流边界的网络选择势在必行。这带来了新机遇，因为实施新物流系统所固有的风险降低。

特别参考航运公司，这个全球供应链的一部分被称为第一和最后一英里。这些术语是指货物从托运人收集并交付给集装箱的最终客户的交货过程的阶段。集装箱货物包括：电机设备，服装及配件，鞋类，家具，玩具，游戏，运动服，塑胶，钢铁制品。 2006年，英国的贸易进口额达到325亿英镑，出口额达二千四百四十亿美元（海外贸易统计，2006年HMRC）。许多航运公司成功地追踪从原产地到货物装载到港口的货物，但一直面临最后一公里的挑战;当集装箱从港口收集并运送到最终目的地时。

本文介绍了一种可扩展的基于网络的跟踪系统，利用前沿技术，并采用最佳实践为运营商，运输商及其客户提供实时订单状态可见性。使用GPS（全球定位）和GPRS（通用分组无线电服务）可以实时跟踪个人卡车位置以及实时状态可见性，以确定出货位置，并通过网络服务将工作状态信息传送到门户。根据Montragon等人（2009年），车辆跟踪的移动系统也被称为远程信息处理，将在21世纪头十年末（Bisdikian等人，2002年）代表一个价值410亿美元的行业。这项研究的目的是使运营和移动信息系统模型能够满足运输公司的需求。道路运输物流是欧洲的主要运输模式，市场份额占货物运输总量的45％，其他海运（41％），铁路（8％），内陆水道（4％）和管道（3％）（Montragon等人，2009; Brown等人，2006）。提出的解决方案包含许多增值流程，例如：交货控制，如更新的预计到达时间（ETA）和晚期运行的发行;统计报告，包括车辆和工作历史;数码成像损坏货物;车辆缺陷报告;司机时间报告;和高速公路机构数据/警告。

本文对现有物流文献的贡献是进一步了解和完善运输行业中的移动式跟踪解决方案。更具体地说，新的远程信息处理解决方案的优点在集装箱运输业中得到体现，而跨扩展的全球供应链的信息透明度和共享是供应链的新竞争基础。

分布式物流供应网络正在成熟，并为运输业引入了新的复杂性（水源 等等，2006）。这是因为多个服务提供商涉及任何交易，包括航运/运营商，港口和码头管理，进出口公司，零售商和制造商。供应链同步打破了传统的障碍，并通过Web技术实现了产品设计，采购，制造，供应链规划和订单履行等方面的实时协作。对全球供应链同步的持续挑战是称为最后一公里的运输物流过程。托运人在供应链中发货或者收货。他们的主要目标是通过减少从订单到实现的交货时间，以及由于无法轻易适应变化的消费者需求而降低运营成本，从而最大化利润。一些托运人在内部拥有物流功能，因为他们的物流系统使其竞争力更强。

协同物流服务提供商正在努力优化运输业务，并降低低于卡车运输成本和空回程（运输车辆为其返程旅行时需要负载）。物流服务供应商也力求通过最小化运输成本，共享卡车能力，降低库存成本，缩减数据处理成本，消除影响客户服务的库存，同时满足托运人的要求，从而提高效率。同时，客户的要求变得复杂和昂贵，包括交付的时间窗口，温度控制和跟踪有价值商品的信息服务。在这种情况下，运输行业不可靠的交货时间表，时间延迟和交通拥堵增加已成为一个主要问题。可用的调查证据表明，交付延误的概率可能相对较高（McKinnock，2006）。

不现实的交付计划只是对高效车辆使用的影响的一个因素。麦金农（2006）提供了车辆利用限制的分类（表1）。 McKinnon和Ge（2004）在英国的食品供应链中进行了2002年的运输KPI调查，并推断出，所监测的15,600条旅程中的大约29％遭受延误，延误时间平均约为45分钟。

表1：车辆使用限制的分类

（资料来源：McKinnon，2006）

令人惊讶的是，只有不到三分之一的延误是道路网络交通挤塞造成的。有趣的是，大多数延误发生在配送中心（DC），工厂的接待处和商店，表明“后门拥堵”增加了装载和卸载时间的平均长度和变化（McKinnock，2006）。为了克服不可靠的交货计划带来的挑战，IT和车辆跟踪系统正在使运输业务更加优化和“可见”。移动跟踪系统为托运人和运营商提供更大的交货时间表信心，有助于克服传统的背负障碍之一（运输部，2003年）。 IT的进步允许车辆在路上实时重新计划车辆时间表和路线。运营商然后能够利用在短时间内出现的装载和加载合并机会（Waters et al，2006）。

车辆跟踪技术的一个例子是用于物流跟踪货物运输和产品储存的GPS设备（Mintsis et al。，2004; Devlin et al。，2007）。目前，GPS的商业用途往往将GPS系统与地理信息系统（GIS）结合在一起，以便在图形地图上或具有更有意义的位置名称（例如地址）上定位对象。车辆跟踪现在已经在英国的四分之一以上的车队中使用。商用车队（30％）和超过100辆车（31％）的大型车队运营商的采用率最高。一个有趣的发现是

公用事业（86％），物流和公路运输（40％）和服务管理（38％）（2008年）的吸收率特别高。

最近对m.logistics（2008）发表的跟踪系统用户的一项调查报告了诸如提高生产率等优点。降低成本和提高车队性能。所提及的其他好处包括减少加班索赔，保险费，燃料使用费，通讯费用和行政管理费（m.logistics，2008）。

2.研究问题与目标

从文献综述中，我们可以总结出一些支持这项研究的问题陈述。首先，现有的运输管理系统已经采用了全球定位系统来跟踪货物。这在诸如DHL和UPS等市场领导者已经成功地使用实时商品跟踪多年的小包裹等小件物品的运输和交付中普遍存在（Malladi和Agrawal，2002; m.logistics，2007）。然而，当涉及跟踪集装箱内运输的货物/原材料的大批量货物时，运输客户和运输公司之间的可视性变得难以捉摸。

另一个有趣的问题陈述涉及使用在移动通信中建立的GPS技术，但是在扩大的全球供应链中可见性尚未得到证明。因此，挑战不仅仅是引入技术解决方案，而且还要建立以用户为中心的商业模式，将所有利益相关者（如卡车司机）作为关键信息发起者。

最后，尽管车辆跟踪系统主要用于小型货物运输服务，但是与运输和运输公司进行信息交换的不同多格式系统无缝集成的GPS仍然很少见。

因此，研究的目的是调查从英国利物浦运营的全球航运班轮和大型运输公司的运营情况，并提出一项移动GPS跟踪解决方案，以便通过克服对散货集装箱货物的可见度的限制来优化物流运作。成功推动的一些障碍是人类接受因素以及移动PDA解决方案安装的极大脆弱性。

3.研究方法

这里使用的研究方法是基于案例研究。这种方法是基于研究者和组织之间的合作，学者们将理论模型和技术创新应用于实际的实时问题，提出，开发和应用解决方案。

案例研究研究方法广泛应用于：探索，理论建构，理论测试和理论推广（Voss et al。，2002; Meredith，1998）;有利于生成和测试假设（Flyvbjerg，2006），并在探索某些现象以及在特定情境下理解它们时有建设性（尹，1994）。

结构化采访和现场观察被用作主要数据源。数据来自航运公司经理，运输公司董事，卡车司机，港口官员和集装箱码头经理。初始数据收集阶段涉及访谈，目的是提供物流服务的概述，并确定每个运输公司和船公司的可用信息，从而提供运输运输供应链的全球视野。收集的具体数据是运输物流的服务期望，当前运营模式，现有问题，挑战和趋势。

第二阶段涉及现场观察，特别是与集装箱运输和牵引司机的接送。这符合Meredith等（1989）提出的实际观察对象的建议。

这项工作所采用的研究方法的最后阶段涉及到开发原型系统的实验。该原型被用作概念验证，以捕获来自现场工作人员的单独反馈。选择了具有不同IT技能的两个驱动程序来评估具有不同IT技能的原型系统。选择的一个司机是IT经验的，另一个不是。

案例说明

自20世纪90年代初以来，世界集装箱运输量已经增长了近三倍于世界国内生产总值的比例，大部分增长是由于与远东和印度（2008年交通运输部门）的贸易增加。英国集装箱运输的增长与全球趋势一致，总港口交通量从1990年的约350万二十英尺当量单位（TEU）增至近二倍，2007年达到近900万TEU（2007年运输海运统计系）。在一年之内，2007年英国港口已经处理了500多万个集装箱。

这里讨论的研究案例涉及大型运输公司和跨大西洋航运公司之间的物流合作关系。该运输公司已经成立了30年，总部设在利物浦，这是英国五大最大的起重（货运）集装箱港口之一（运输海运统计部，2007年）。英国其他四个最大的洛洛集装箱港口是费利克斯托，南安普敦，蒂尔伯里和泰晤士港。

运输公司专门从事运输和存储在英国任何地方的入境和出境集装箱。公司具有客户服务文化，与客户长期可持续的关系。在这样做的时候，他们试图降低成本，提高效率，最重要的是改善集装箱航运等战略客户的沟通和流程知名度。航运公司是海运中最受尊敬的公司之一，涉及集装箱运输，超大货运和北美和欧洲之间的车辆。

国际物流业竞争日益激烈。运输商对提高成本控制和提高效率的压力越来越大，同时也改善了客户服务。随着港口和道路拥堵恶化以及安全要求越来越严重，航运公司和运输公司正在寻求技术来提供解决方案。案件运输公司已经确定了最后一公里跟踪和连接的日益严重的问题。提高到达目的地的集装箱的时间估计的准确性和可用性，将允许客户进行更有效的规划。特别是有关交付状态，到达和离开时间以及确认的疑问，由于驾驶员和控制人正在记录集装箱，因此时间紧迫。

交货活动手动。日常交付工作和驾驶员指示是基于纸张的，车队控制中心和卡车司机之间的所有后续通信都是通过电话。为了加强客户服务，两家案例研究公司都迫切需要一种简单有效的方式来跟踪集装箱并获得对工作状况的了解，从而允许实时重新计划车

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