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2、condly, the Government has recently increased investment on the GPS to improve the degree of emphasis Shen; there, as Chinas logistics information development, logistics companies are increasingly urgent need for GPS technology. In this paper, WE FINd the problem of the China Logistics and give the
3、solution and analysis to these issues. Development of GPS technology, through advanced technology research, a comprehensive analysis of information technology in Chinas logistics development opportunities and difficulties GPS technology proposed countermeasures to be taken and strategic measures: KE
4、Y WORDS： logistics,GPS,logistics information,vehicle location 从 GPS 技术探讨物流信息化策略及应用 摘 要 GPS 技术是利用现代科学技术来完善物流在配送过程中的作业，以节省物流时间和 费用的技术。特别是第三方物流，为增强自己的竞争能力，使用 GPS 是势在必行的。 国外 GPS 已被广泛应用于公交、地铁、私家车等各方面，目前，国内 GPS 的应用还处 于萌芽状态，但发展势头迅猛。交通运输行业已充分意识到它在交通信息化管理方面 的优势。 自从 GPS 问世以来，就以其高精度，全天候，全球覆盖，方便灵活和优质价廉吸 引了全世界许多
5、用户。目前，国内 GPS 应用发展势头迅猛，短短几年间，GPS 在我国的 应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，GPS 的广泛应用改变了人 们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益，具有广阔的应用前景。 本文针对我国物流信息化中 GPS 技术发展的现状，分析我国物流信息化中 GPS 技 术的发展机遇与困境，指明目前我国 GPS 技术萌芽中出现的问题，提出应如何借鉴国 际物流信息化中 GPS 技术经验，以及应采取的对策与战略措施。当然从问题中看到的 不应该只是问题本身，更应当看到的是他背后的机遇，随着问题的不断攻克，即将看 到的是那黎明的曙光。我国 GPS 发展有很好的
6、基础，很大的机遇。首先，我国有着全 球汽车保有量第一的丰富资源，能够促进 GPS 产业的快速的发展；其次，政府近来对 GPS 加大了投入、提高了重视程度；还有，随着我国物流信息化的发展，物流企业也越 来越迫切需要 GPS 技术的应用。 关键字： 物流，GPS，物流信息化，汽车定位 目 录 1 绪 论1 1.1 课题背景1 1.2 课题意义1 2 GPS 技术概述及现状3 2.1 GPS 的概念3 2.2.1 GPS 的组成及原理3 2.1.2 GPS 的特点4 2.1.3 GPS 的功能5 2.2 国外和国内物流信息化中 GPS 技术发展现状5 2.2.1 主要应用领域5 2.2.2 全球 G
7、PS 产业的结构与现状6 2.2.3 市场发展现状6 2.2.4 GPS 在中国的发展趋势7 3 国内物流信息化中 GPS 技术存在的问题及分析10 3.1 国内物流信息化中 GPS 技术存在的问题10 3.1.1 物流信息化水平较低10 3.1.2 自有技术不成熟10 3.1.3 生产厂家缺乏经验积累11 3.1.4 商家应用推广不力11 3.2 我国 GPS 业的 SWOT 分析11 3.2.1 优势分析（STRENGTHS）11 3.2.2 劣势分析（WEAKNESSES） 11 3.2.3 发展机遇（OPPORTUNITIES） 12 3.2.4 面临挑战（THREATS）12 3.3
8、 我国 GPS 业的 SWOT 战略组合12 3.3.1 SO 战略分析12 3.3.2 WO 战略分析13 3.3.3 SO 战略分析13 3.3.4 WT 战略分析 14 4 国内物流信息化中 GPS 技术发展对策15 4.1 加强政府对 GPS 产业的政策扶持和管理力度15 4.1.1 建立高效的管理部门及制定产品标准15 4.1.2 专门搭建一个 GPS 网路公用平台15 4.1.3 规范 GPS 产品服务标准15 4.1.4 培育以大型企业为龙头的 GPS 产业市场主体15 4.2 加大对 GPS 业的投入力度16 4.2.1 建立和完善资金投入机制16 4.2.2 GPS 项目的建
9、设16 4.2.3 积极培养和引进高素质人才16 4.3 产业化和应用服务体系17 4.3.1 硬件系统17 4.3.2 软件系统17 4.3.3 应用服务网络体系17 5 GPS 在物流应用中的方案及案例分析18 5.1 物流过程中 GPS 的应用方案 18 5.1.1 车队即时货况管理应用平台18 5.1.2 GPS 与无线通信结合19 5.1.3 协调运作19 5.2 GPS 在物流应用中的案例分析19 5.2.1 物流行业中的运力造成的损失惊人19 5.2.2 提高运行效率，降低物流成本的优势20 5.2.3 让每个移动的车辆都成为客户可控的单位20 6 结论22 致 谢23 参 考
10、文 献24 毕业设计说明书（论文）缩写稿25 ABBREVIATION VERSION OF THESIS OF UNDERGRADUATES33 1 绪 论 随着经济的不断的发展，社会分工日益细化，物流信息化在社会经济中的作用越 来越重要，而作为物流信息化中主要技术的 GPS 更加受到人们广泛的关注和重视。国 内 GPS 技术的应用还处于萌芽状态，但发展势头迅猛。物流行业已充分意识到它在物 流信息化管理方面的优势。所以结合现状针对 GPS 技术探讨物流信息化策略及应用十 分必要。 1.1 课题背景 物流是指物料或商品在空间与时间上的位移，现代物流管理就是将在这一过程中 的发生的信息、运输、库
11、存、搬运及包装等物流活动综合起来的一种新型的集成式管 理。传统的物流信息管理只是在物料或商品库存及搬运过程中运用了信息管理技术， 通过数据库管理软件，将物料或商品有效地管理起来，方便人员进行检索处理。但传 统物流信息化，只是解决了物流过程中的两端信息化，而并没有将物流信息贯穿到整 个物流链条中。同时工作人员对车辆、货物的调度属于瞎子式调度，无法掌握整个物 流运输过程，运输过程中缺少透明化管理。随着经济的发展和物流运输网络的不断扩 大，传统的模糊式管理使企业在物流资源的整合方面效率低下，一旦业务集中，就暴 露出车辆及配套设施不够，作业效率低下的弊端，信息管理混乱成为了物流企业发展 的主要瓶颈。
12、随着 GPS 技术的广泛运用，物流企业和客户可以通过网络实时跟踪货物及运输车 辆的状况，从而提高了物流企业的管理水平。GPS 和 GPRS、CDMA 等无线通信技术的结 合，使得在不同空间的运输车辆变得透明而且可以控制。调度人员通过调度中心的计 算机终端可以对在线车辆实时调度，动态监控，可随时查看掌握运营车辆的车况、路 况、运行位置、速度、方向等信息。GPS 可以解决传统物流信息管理中的很多问题。目 前，国内 GPS 的应用还处于萌芽状态，但发展势头迅猛。交通运输行业已充分意识到 它在交通信息化管理方面的优势。因此，分析我国 GPS 行业存在的问题，理清物流信 息化发展的思路，就成为一项紧迫任
13、务。 1.2 课题意义 自从 GPS 问世以来，就以其高精度，全天候，全球覆盖，方便灵活和优质价廉吸 引了全世界许多用户。目前，国内 GPS 应用发展势头迅猛，短短几年间，GPS 在我国的 应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，GPS 的广泛应用改变了人 们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益，具有广阔的应用前景。GPS 在物流行业的应用，必将提升物流企业的信息化水平，使企业对人、财、物、设备等 物流要素运作数字化，不仅提高企业运作效率，同时提升企业形象。本文针对国内 GPS 的现状，分析了国内物流企业在物流信息化中的 GPS 发展机遇与困境，指明目前国内 GPS
14、产业中出现的问题，提出应借鉴的国际 GPS 技术经验，战略目标以及应采取的对策 与战略措施。 (1) 针对我国物流信息化中 GPS 技术发展现状进行分析研究； (2) 提出基于现代物流信息化为前提所建立的货运物流化的智能型综合交通运输 体系； (3) 发展智能交通，有效地规范交通行为，实现各种运输方式的现代化，提高基 础设施利用率； (4) 利用现代科学技术来完善物流在配送过程中的作业，以节省物流时间和物流 成本。 2 GPS 技术概述及现状 2.1 GPS 的概念 GPS 是英文 Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为 “球位系”。GPS 是
15、 20 世纪 70 年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航 定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航 服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略 的重要组成。 GPS 具有全天候厚、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事及车 辆定位、航海、航空、测量等民用行业，特别是移动目标的定位监控、防盗报警和指 挥调度。随着 GPS 系统的不断改进，软件、硬件的不断完善，其应用领域正在不断的 扩展，目前已成为一个高速发展的行业，遍及各行各业。尤其是物流业。 2.1.1 GPS 的组成及原理 GPS 定位系统由三部分组成
16、，即由 GPS 卫星组成的空间部分GPS 卫星星座、由 若干地面站组成的控制部分地面监控系统和以接收机为主体的广大用户部分GPS 信号接收机组成。如图2-1 防火强 路由器 应用服务器数据服务器监控中心计算机 Internet 网络 监控端电脑GPRS 服务器GSM 移动通信网 通信基站 受控车辆GPS 卫星 监控端 PDA 图 2-1GPS 系统组成 (1) 卫星星座 GPS 工作卫星及其星座由 21 颗工作卫星和 3 颗在轨备用卫星组成 GPS 卫星星座， 24 颗卫星均匀分布在 6 个轨道平面内，轨道倾角为 55 度，各个轨道平面之间相距 60 度，即轨道的升交点赤经各相差 60 度。每
17、个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差 90 度，一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前 30 度。 在两万公里高空的 GPS 卫星，当地球对恒星来说自转一周时，它们绕地球运行二 周，即绕地球一周的时间为 12 恒星时。这样，对于地面观测者来说，每天将提前 4 分 钟见到同一颗 GPS 卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同， 最少可见到 4 颗，最多可见到 11 颗。在用 GPS 信号导航定位时，为了结算测站的三 维坐标，必须观测 4 颗 GPS 卫星，称为定位星座。 (2) 地面监控系统 对于导航定位来说，GPS 卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的
18、星历 描述卫星运动及其轨道的参数算得的。每颗 GPS 卫星所播发的星历，是由地面监控 系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行， 都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同 一时间标准GPS 时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间，求出钟差。然后 由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。GPS 工作卫星的地面监控 系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。 (3) GPS 信号接收机 GPS 信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星 的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的 GPS
19、信号进行变换、放大和处理，以 便测量出 GPS 信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出 GPS 卫星所发送的导航电 文，实时地计算出测站的三维位置，位置，甚至三维速度和时间。 静态定位中，GPS 接收机在捕获和跟踪 GPS 卫星的过程中固定不变，接收机高精 度地测量 GPS 信号的传播时间，利用 GPS 卫星在轨的已知位置，解算出接收机天线所 在位置的三维坐标。而动态定位则是用 GPS 接收机测定一个运动物体的运行轨迹。 GPS 信号接收机所位于的运动物体叫做载体（如航行中的船舰，空中的飞机，行走的 车辆等） 。载体上的 GPS 接收机天线在跟踪 GPS 卫星的过程中相对地球而运动，接收 机
20、用 GPS 信号实时地测得运动载体的状态参数（瞬间三维位置和三维速度） 。 2.1.2 GPS 的特点 GPS 导航定位以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特 点著称。 随着 GPS 系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM 以内相对静态定位， 仅需 15-20 分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在 15KM 以 内时，流动站观测时间只需 1-2 分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。经典 大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS 可同时精确测定测站点的三维坐 标。 目前 GPS 水准可满足四等水准测量的精度。 随着 GPS 接收机不断
21、改进，自动化程度越来越高，有的已达“傻瓜化”的程度；接 收机的体积 越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动 强度。 使野外工作变得轻松愉快。目前 GPS 观测可在一天 24 小时内的任何时间进行, 不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。 2.1.3 GPS 的功能 GPS 在现代物流中的应用主要有车辆使用方、运输公司、接货方,以及军方四个方 面。现代物流中引入 GPS 后可及时进行调度和配载，降低车辆空驶率，可对承运货物 的车辆进行全程跟踪以保证其安全性，也可实时掌握车货的所在位置提前完成对相应 工作的安排。 运输公司将自己的车辆信息指定开放给合作客户，让客户
22、自己能实时查看车与货 的相关信息，能较为直观地在网上看到车辆分布和运行情况，找到适合自己使用的车 辆，从而省去不必要的交涉环节，加快车辆的使用频率，缩短运输配货的时间，减少 相应的工作量。在货物发出之后，发货方可随时通过互联网或是手机来查询车辆在运 输中的运行情况和所到达的位置，实时掌握货物在途的信息。 运输公司通过互联网实现对车辆的动态监控式管理和货物的及时合理配载。同时 将有关车辆的信息开放给客户后，既方便了客户的使用，又减少了不必要的环节，提 高了公司的经济效益与社会效益。例如，我国铁路开发的基于 GPS 的计算机管理信息 系统，可以通过 GPS 和计算机网络实时收集全路列车、机车、车辆
23、、集装箱及所运货 物的动态信息。只要知道货车的车种、车型、车号，就可以立即从近 10 万公里的铁路 网上流动着的几十万辆货车中找到该货车，还能得知这辆货车现在何处运行或停在何 处，以及所有的车载货物发货信息。 2.2 国外和国内物流信息化中 GPS 技术发展现状 目前，以 GPS 为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之 一。随着技术的进步、应用需求的增加，GPS 以全天候、高精度、自动化、高效率等 显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能，已涉足 众多的应用领域，使 GPS 成为继蜂窝移动通信和互联网之后的全球第三个 IT 经济新增 长点。 2.2
24、.1 主要应用领域 (1) 民用领域 在定位导航方面，GPS 的使用对象主要是汽车、船舶和飞机等运动物体。例如船 舶远洋导航和进港引水，飞机航路引导和进场降落，汽车自主导航定位，地面车辆跟 踪和城市智能交通管理等。此外，对于警察、消防及医疗等部门的紧急救援、追踪目 标和个人旅游及野外探险的导引等，GPS 都具有得天独厚的优势。在日常生活中， GPS 还可用于人身受到攻击危险时的报警，特殊病人、少年儿童的监护与救助，生活 中遇到各种困难时的求助等。使用时只需按动带有移动位置服务的 GPS 手机按钮，警 务监控中心和急救中心在几秒钟内便可获知报警人的位置并提供及时的救助。 (2) 军事领域 在军事
25、领域，GPS 也已从当初的为军舰、飞机、战车、地面作战人员等提供全天 候、连续实时、高精度的定位导航，扩展到成为目前精确制导武器复合制导的一种重 要技术手段。其工作原理是利用弹上安装的 GPS 接收机接收 4 颗以上导航卫星播发的 信号来修正导弹的飞行路线，提高制导精度。区别于误差较大、精度较低的民用标准 定位服务，军方使用的是精密定位服务。资料显示，未配置 GPS 制导系统之前，美军 的“战斧”(BGM109C)巡航导弹的圆概率误差约为 9 米，在其惯性地形匹配制导系 统中加入 GPS 后，圆概率误差降至 3 米，制导精度大大提高。 2.2.2 全球 GPS 产业的结构与现状 GPS 开始进
26、入民用之后，使用者终端的 GPS 产品便成了当前 GPS 主要的市场内容。 一般来说，GPS 的使用者终端主要是指各种用途的 GPS 接收机，例如用于航空和航海 的接收机、汽车导航设备、用于登山和休闲的手持式接收机等类型的终端产品，而一 般手持式 GPS 产品的组成部分，就如同移动电话或个人数字助理(PDA)的结构一样， 也包括了内部的天线、芯片组和电池等，以及外部的按键和 LCD 面板等相关零组件。 目前全球 GPS 相关厂商的产品中又以 GPS 应用产品与内部的专用芯片组发展最受关注。 2.2.3 市场发展现状 GPS 卫星导航定位技术于上世纪 80 年代末引入中国，目前主要在大地测量(测
27、绘、 勘探)、海上渔业和车辆定位监控等领域得到了比较广泛的应用。在全球 GPS 应用领域 中，车辆应用所占的比重最大，目前约占总数的 40以上。19962005 年间是 GPS 车辆跟踪系统市场的调整和充实时期。主要是公安、金融等部门利用其专用的常规无 线电台(异频单工电台)通信系统和模拟集群系统，在全国三四十个城市建成了金融运钞 车和公安交警车辆跟踪系统。20052011 年 GPS 车辆跟踪系统市场出现了快速增长的 势头，如图 2-2（2011 年数据为预测） 。随着我国 GSM 数字移动通信系统的快速发展 与全国普及，作为系统瓶颈问题的通信网络通过采用 GSM 公众网的短信息服务找到了
28、新的出路，这对 GPS 车辆跟踪系统的发展起着极大的促进作用。 图 2-2 GPS 用户规模 我国现在拥有世界上最大潜力的卫星导航应用市场。经过十多年的发展，我国的卫 星导航用户设备市场化的条件日趋成熟，批量化用户群体正在逐步形成，已进入应用 行业高速发展的时期。美国联邦通信委员会规定，到 2005 年美国 95的用户手机必须 配有定位能力，2003 年底前，95的新手机有定位能力。而移动电话与 GPS 结合是最 好的解决办法。目前，国际上一些主流手机制造商如诺基亚、爱立信和三星等已开始 使用集成的 GPS 芯片，而日本的日本电信电话移动通信网公司、KDDI 和美国的 Sprint、Veriz
29、on、网信公司等电信运营商也已开始或计划提供基于 GPS 手机的位置服 务。 2.2.4 GPS 在中国的发展趋势 (1) 以车载导航为核心的移动目标监控、管理与服务系统。 在 GPS 应用领域，车辆应用所占的比例较大。最初 GPS 车辆应用一般分为车辆跟 踪和车辆导航两大系统。但当摩托罗拉公司推出集车辆导航与跟踪于一体的车辆信息 系统后，它就成了发展的方向。 车辆定位监控系统主要有自导航应用和中心监控两种方式。车辆监控系统是集 GPS 技术、无线通信技术和地理信息系统技术于一体的综合车辆管理系统。一般行业用户 的车船队监控都采用中心监控方式，系统由监控中心、位于监控中心的主站和安装在 移动车
30、辆上的子站等 3 部分构成。系统的工作原理是：安装在车辆上的 GPS 接收机根 据收到的卫星信息计算出车辆的当前位置，通信控制器从 GPS 接收机输出的信号中提 取所需要的位置、速度和时间信息，结合车辆身份等信息形成数据包，然后通过无线 信道发往控制中心。控制中心的主站接收子站发送的数据，并从中提取出定位信息， 根据各车辆的车号和组号等，在监控中心的电子地图上显示出来。同时，控制中心的 系统管理员可以查询各车辆的运行状况，根据车流量合理调度车辆。如图 2-3 图 2-3 GPS 管理系统图 以车辆防盗为例，一般分为静态车辆防盗与动态车辆追踪两种。前者是指车主离开 汽车，停泊的车辆遭遇偷盗、毁坏
31、和移动时车辆通过自身的监控系统向 GPS 监控中心 发出警报，并自动与车主手机联系、电话报警等。后者则可对行驶中的被盗车辆进行 定位跟踪、车况监听、车迹记录，甚至控制车辆断电和断油等。 (2) 面向个人消费者的 GPS 终端产品。 芯片的小型化技术、生产成本的降低、体积与耗电量的减小等有利因素，使 GPS 产品走下神坛、深入到人们的日常生活中。目前面向个人消费者的产品主要有车载自 主导航系统、移动监控终端以及消费类电子产品。 移动监控终端是移动目标监控系统的关键部分。有用于集装箱等货物、车辆的跟 踪等领域的隐蔽式安装产品，也有多功能的综合车载平台。但随着产品成本的降低与 体积的微型化，市场上已
32、出现供儿童、老人、病人甚至宠物等特殊群体使用的手表类、 寻人仪和儿童玩具型 GPS 产品。它们可佩带在身上，嵌入老人的拐棍中，甚至植入体 内。 与上述产品相比，各种个人消费类 GPS 电子产品则更加接近人们的生活。有集成 了 GPS 芯片和地理信息系统数字地图的移动通信手机、GPS 手持机、GPS 手表，甚至 GPS 相机等，也有基于掌上电脑和笔记本电脑等移动设备的插卡(CF 卡式 GPS 接收机) 式、外接(GPS 接收机)式等集成产品。 (3) 中国的 GPS 市场预测 十多年来，GPS 在中国的应用发展势头迅猛，已从少数科研单位和军事部门迅速 扩展到各个民用领域。伴随着 GPS 技术应用
33、日趋广泛，国内 GPS 用户正越来越多。随 着我国 GPS 市场的逐渐开发，市场容量会越来越大。GPS 作为一种发展起来的高新产 业，必将充满着无限的商机。表 2-1为我国市场最受用户关注的四大 GPS 品牌市场份 额。 表 2-1 我国市场最受用户关注的 4 大 GPS 品牌市场份额 2007200820092010 纽曼 20%1522%15% 任我游11%14%15%20% 华峰 E 陆航7%7%14$10% 昂达6%5%3%8% 其他56%59￥46%47% 据业内专家预测，GPS 车辆自主导航系统的市场需求，根据我国未来五年轿车产 量估算，从 2001 年至 2010 年的起步阶段，出厂原装的市场销量累计将有可能达到 37 万套。售后选配的市场销量累计将有可能达到 12 万套。他们还认为：近几年，日、欧、 美均采取了谨慎而积极的进军态势，抽出相当的精力和物力，争先恐后地插足我国的 市