1、物流运输配送系统九江学院UML课程设计学 院 信息学院 班 级 信A0912 学 号 109140102123 姓 名 黎某 专 业 计算机科学与技术 课 题 物流运输配送系统 指导老师 范某 第1章 绪论1.1 研究背景 在竞争日益激烈的中国市场上，如何整合上游供应商与下游客户，缩短物流过程，降低产品库存，加速对市场的反应是所有商贸企业所面对的问题。然而，传统的操作过程复杂，手续繁多，业务信息多，很多企业对商品的物流环节的管理都较薄弱，对物流资源没有统一的计划和整合，导致物流与信息流和资金流不能有序畅通，当市场发生变化时，不能快速进行产品调整。运输配送业务是物流公司的业务之一，已有30多年历
2、史，随着公司的发展，业务网点逐渐增多，业务数据量增大，业务模式变的越来越复杂化，手工管理难度较大，急需一套物流运输配送系统进行业务管理。1.2 研究意义物流运输配送系统是物流管理大系统中的一个子系统，是由一系列相互联系、相互作用的物流要素构成并能使物流总体趋于合理化的综合体。同时，针对上一小节，研究背景的分析，不难看出实现物流运输配送系统有以下研究意义：（1）能够为企业赢得更多的业务和客户，建立物流运输配送系统，能将信息系统与数据资源进行有效的整合，提高了企业运输效率，同时无形中提高了企业的竞争力。（2）能够以较低的代价提供尽可能多的增值服务，扩大企业运营的收入来源。例如，在运输管理中支持货物
3、位置查询等。（3）通过系统能实现企业内部的业务操作和管理，减少了管理层和执行层的重复作业，实现了无纸化办公，提高了员工的效率。1.3 国内外研究1.3.1 国外研究配送最早曾产生于发达的资本主义国家，随着国际交往的日益频繁和经济全球化趋势的不断加强，这种先进的物流方式才逐步在其他国家和地区推行起来。发达国家的配送以成为制造商和经销商普遍接受和采用的物流方式，而且还在向前发展。主要表现在以下几个方面：1配送的规模日趋扩大，配送中心的数量明显增加经济的迅速发展和产品产量及消费量的急剧增长，发达国家的配送规模及其范围也在同步扩大。据统计，许多产品的供货通过配送方式到达经营者或用户手中的比例高达50%
4、-90%3。从配送的活动范围来看，随着道路交通等基础设施的不断改善和日趋完善，一些发达国家的配送范围已经延伸到了省际和国际。例如，利用庞大的配送网络和先进的物流技术、物流设备，荷兰的“国际物流中心”在很短的时间内就可将货物运送到欧盟成员国的用户手中。发达国家配送规模日益增大的另一个重要标志是配送中心的数量明显增多。据统计，到1999年，日本在各大城市建立的配送中心己近30个，其中东京就有5个配送中心。2配送技术和设备更加先进由于发达国家物流设备的更新周期比较短，因此，其配送技术和设备非常先进。目前在发达国家配送业务中主要采用的新技术有:条形码识别技术、自动存货和补货技术、自动分拣技术等。同时，
5、发达国家的很多配送中心建立了自动化的配送系统，包括由计算机控制的自动处理系统和数控分拣系统等，大大提高了配送效率。据调查，发达国家的许多配送中心在接到用户订单或要货通知单的24小时之内就可将大批的货物备好，并仅用2-3天的时间就可以把货物运送到数百公里以外用户指定的接货点。3配送方式多样化为了适应实际的需要，发达国家的配送企业正采取多种方式向需求者配送货物。除了凡种常用的配送方式之外，一些国家又兴起了“转承包方式”。这种方式是指，配送中心接到订单以后，将销售和配送货物的任务转交给其他专业公司去完成。转承包方式在欧洲尤为盛行。对英国制造业的一项调查结果表明，其用于开展配送业务的价值680亿英镑的
6、货物中，至少有三分之一是与企业以外的配送承包人合作完成的。一些大型的配送中心采用这种配送方式的主要原因在于：利用“转承包”不仅可以发挥承包企业专业化程度高的优势，更好地完成供货任务，还可以减轻本配送中心地资金压力和经营风险，提高大型配送中心的应变能力，为顾客提供更好的服务。1.3.2 国内研究物流运输配送系统可以说是物流管理系统中的一个子系统，并将运输配送整合在一起，主要适用于第三方并以服务性为主导的物流企业，适用的企业较少，因此，国内专门对物流运输配送系统的研究非常少，学者的研究多为物流管理信息系统或者物流运输管理系统或者物流配送管理系统。我国国内物流运输配送系统的功能研究主要包括：订单处理
7、功能，货主只要将托运或托管的货物的电子文档通过网络的方式发送给物流服务公司即可接单。运输管理功能，对司机以及运输功能进行管理。运输控制功能，对异常情况进行有效控制处理。从国内研究现状可以看出，国内对于物流运输配送系统的研究还处于一个起步的阶段，虽然大部分系统能对业务进行有效的管理，但是难以模拟物流的空间形态。不能有效的将物流信息的空间特性予以表达，不能将统计数据和地理空间位置有机的结合起来，从而无法进行物流的区域模拟和其他深层次的空间分析。对这些问题进行合理的解决是推动我国物流信息化建设，加快物流信息系统的开发和应用的必然途径。第2章 系统分析系统的分析，面向对象的方法，并使用Rational
8、 Rose建模工具，为系统建模2。面向对象分析和设计一个有效的现代软件公司得到广泛应用。它需要的系统的适当设计，绘制出的对象，并在的现实世界问题域指定实体，接近客观实际，符合人民的一贯方式的思维，就是在最自然的方式，以满足的实体表达软件用户的实际需求。UML统一建模语言（UML统一建模语言）是用来进行详细的说明文档，一个软件密集型系统的可视化建模语言3。UML是一种软件系统，大型和复杂的工程最佳实践的集合。较受欢迎的UML建模工具有以下品种：Rational Rose和Visio中。 Visio是微软的UML建模工具。众说周知，传统的Visio绘图，简单易学，但缺乏使用功能的使用不符合通常的建
9、模习惯。2.1 系统的总体目标物流公司建立物流运输配送系统的基本目的是掌握运输配送业务的动态过程，使从接受发货人的委托，委托在公司内部处理的一系列运作，再将货物交付给收货人的透明化过程，并使物流过程中涉及的车辆，人员等要素协调工作，提高运作的效率。除此之外，还有以下目标：（1）对运输过程进行监控，使客户和管理员通过信息网络很方便地掌握货物流动的各个环节。（2）高效地支持效率的物流服务。无论经过何种运输方式或者选择多少最优的运输路线，都能保证运输、配送各环节之间的协调一致。（3）快速响应客户的需求。能根据不同类型、不同位置客户的需求，快速制定出服务方案并以最快的速度满足客户的需要。2.2 系统的
10、需求分析本阶段是信息系统分析的第一个步骤，也是一个非常重要的阶段。只有需求分析做好了才能开发出一个符合企业实际需要的、高效的物流信息系统。这一阶段的主要工作就是立足于用户需求对企业的基本业务进行分析研究，从而明确系统目标并初步建立模型。2.2.1 企业基本状况（1）企业性质物流国际物流有限公司是一种中小型的第三方服务主导型的物流企业。所谓第三方物流是指委托方和接受委托任务方或供货方需求货物的双方把自己需要完成的部分或全部物流业务，委托给第三方专业性的物流企业来完成的一种运输配送运作模式4。服务主导型企业是为特定以及不特定客户提供物流服务，本企业主要为客户提供运输服务，以及短距离的配送服务（不包
11、括对货物的加工处理），因此，在该系统中可以把配送视为短距离的运输服务。（2）企业内部的组织职能结构根据初步调查，物流国际物流有限公司的组织机构分为上下两层，即管理层和执行层。管理层主要负责主持日常物流和管理工作，掌握物流的总体信息，进行综合决策分析，并控制大部分任务的落实，确保物流工作质量和供应质量，加速流动资金的周转。执行层主要负责对各种业务进行处理。下面是公司部分组织结构图：图1-1 公司内部的组织职能结构图总经理负责企业的正常运行和管理，在总经理之下有业务部，负责订单受理。运输配送部，负责货物的运输或联运，车辆和驾驶员的调度，运输路线的安排以及根据客户需求，进行门对门的货物配送服务。财务
12、部，完成日常进出账目登记以及进行成本核算。客户部，根据客户要求，对运输情况进行查询，并负责货物验收的核实。2.2.2 业务需求物流公司的运输配送过程是货物通过业务员受理，到客户确定货物到达并结算费用为止的运输作业。首先业务员接受订单，录入订单，调度员根据托运信息进行车辆调度，取货，配载，然后安排运输路线；根据安排的路线，业务员确定运费与客户签订运输协议；然后，驾驶员装货，执行运输任务；在车辆运输途中，调度员对车辆进行跟踪管理，并客户提高车辆的运行情况；当业务员经过回单确认后，与客户进行费用结算。2.2.3 功能需求功能需求描述系统预期应提供的功能或服务，包括系统需要哪些输入、对输入做出什么反应
13、以及对系统具体行为的描述。根据物流公司的业务流程，结合系统实现的目标，归纳出系统的功能需求如下：（1）业务管理，即托运单受理，客户可通过三种方式来进行委托运输业务：直接上门办理，通过电话办理以及通过服务端系统进行业务定制。通过EDI电子数据交换来进行委托，从客户出获取货物信息并初步形成托运单记录，在货物验收合格后，与客户签订运输协议，最后货物入库，形成最终订单。（2）调度处理，根据物流公司的具体情况，可以得出其调度的过程分为三个，一个是提货调度，一个是发货调度，另一个是配载调度。1）首先说明配载调度，配载调度是总体来讲，就是根据不同货物的品种类别、性质及车辆内部空间的占用率，按照特定原则装载以
14、保证其在运输过程中不会相互磨损，稳固安全并充分利用其在载运能力来完成提货调度和发货调度的车辆货物的配载过程，下文会对其进行详细分析。2）提货调度主要针对的是客户需要上门提货需求的调度，调度人员要根据客户的地址，运用配载管理安排提货车辆，时间，进行取货作业。3）发货调度可以简单地将其过程描述为将货物装上车，以便正确运达目的地。在这个过程中，调度人员首先根据配载调度原则等对货物与车辆进行配载，然后选择行车路线，最后驾驶员执行运输任务。在发货调度中调运人员还要出具出库通知单给驾驶员到仓库取货装车，执行运输任务。（3）货物动态跟踪，根据物流公司存在的问题，即没有好的监控手段，需要查询车辆实时状态，了解
15、整个运输过程中，进度，方便和客户进行货物流通交流。（4）费用结算，根据对物流公司的调查，其财务结算主要是办理与客户以及和司机之间资金的往来，对于客户有三种结算方式：1）在办理运输业务同时进行结算费用；2）在办理运输业务时先结算一部分，货物准确到达后再将剩余费用结算完毕；3）对于固定客户使用月结，即每月结算。对于司机来说，结算方式都是将货物送达后，拿着回单与公司之间进行结算。（5）基本信息管理，该部分是系统管理者对于固定信息以及人员信息，车辆信息的管理，其中固定信息，包括最短路径的选择方案，配载原则等信息内置到基本信息中，操作员可以进行查看，根据其进行相应的业务处理。车辆管理主要是对公司自营车辆
16、档案资料信息的管理。它主要包括车辆牌号，车辆类型，车辆种类等信息。司机管理，即司机的档案信息，包括工龄，上岗证，姓名，出生日期等信息。用户管理，用户管理主要是对系统进行新增、修改，删除处理，按用户不同分工赋予每个用户不同的权限。（6）统计分析，统计分析主要完成业务量统计，营业额统计。具体统计方式包括：按日期统计、按发货单位统计、按运输方式统计、按发货方向统计。并形成相应的报表，例如：托运单统计表、运输计划统计表、发运汇总表等。2.2.4 非功能需求非功能需求，是指那些除功能以外的系统性能和系统特性的需求，包括可用性、可靠性、响应时间等5。据调查物流物流运输配送系统有以下非功能需求：（1）用户界
17、面简洁大方，不会引起视觉疲劳。界面交互性强，利于企业人员上手操作。（2）电子数据交换技术电子数据交换，电子数据交换（EDI），通过电子方式，采用标准化的格式，利用计算机网络结构化数据的传输和交换6。采用EDI技术在交通运输和物流配送体系，大大减少了重复的数据录入，以确保有关票据以及文件的安全和快速传递，并以此提高运输和物流配送系统的安全性和流动性。2.3用例模型2.3.1 参与者识别在该系统中，系统的角色分为：客户，司机，操作员，财务员，系统管理员。系统管理员主要负责系统管理和基本资料管理，操作员主要负责业务管理，调度管理，查询管理，货物跟踪管理，财务员主要负责费用结算。客户主要是下订单，付费
18、等。司机主要根据操作员的配车计划，登录系统进行装货取货等。2.3.2 用例图图1-2 系统总用例图从上图可以清晰看出，系统的整体功能及其所有用例之间的相互关系，应该说完全表达了本人物流运输配送系统的系统规划，就不过赘的解释图中显示的信息。根据总用例图下面对系统几个重要的模块进行详细的分析：（1）调度管理图1-3 调度管理用例图主要业务受理，如何安排之间的车辆，如何安排送货或通知客户拿起调度车辆，路线，车辆和货物的调度和货物的装载。调度管理是根据托运单的来向和去向、货物重量体积等情况安排车辆运输或者提货。针对已受理的托运单，操作员派车打印提货单，驾驶员上门取货。针对已确认的运输单，进行调度配车，
19、形成运单。具体由提货管理，配载管理，发货管理三部分构成，下面对该三部分进行详细分析。1）提货管理首先操作员将运输任务发送到配送管理，然后获取同一批次的提货任务，然后根据配载管理安排提货车辆，安排提货驾驶员，驾驶员根据安排的信息执行提货任务，当驾驶员收到货物时，与托运单上内容进行核对，包括：受理日期，托运单号，货物名称，货物图片，重量、体积信息。当核对完货物信息后，对货物进行装车任务，同时向操作员发送货物验收完成信息，最后将货物送达到仓库，向操作员发送提货完成信息同时操作员出具入库通知单包括入库时间，入库日期，入库货物，入库编号等信息。其顺序图如下：图1-4 提货管理顺序图2）发货管理当客户请求
20、发货时，由操作员发送运输任务到配载管理，由配载管理产生车辆安排和线路的安排，由于在物流公司内，司机与车辆是对应的，因此，在配载管理中，实现对车辆与货物的匹配。其中配送路线最短路径设置在系统运行前，内置在基本信息管理中，对于配送路径选择处理中，首先是常用固定路线（京哈线，京广线等）选择，操作员直接调用即可。另一种是非常用路线，在此问题上，系统选择，VRP目标函数法，即运输车辆从一个或N（N1）个发货点到终点，同时满足一些系列的约束条件，包括总时间限时（每条路线总的长度或总耗时不超过一个事先定下的数值。这项限制旨在满足客户对供货时间的要求，以及对货物品质的保证），具体时间限制（对某个客户点，车辆到
21、达时间限制在某一时间段内），车辆到达顺序要求（例如在到达天津前必须到达北京）。操作员选择非固定路径时，输入托运单限制条件从而系统返回出最优路径。然后由系统自动形成运单明细，装车单等单据信息。最后根据配载管理，货物上车，到达客户所在地，最后交与客户验收货物，同时发送回单确认交于操作员。其顺序图如下：图1-5 发货管理顺序图如图所示，发货管理具体流程如上图所示，首先操作员根据托运单，查询托运信息，然后向配载管理发送发运任务，配载管理对货物进行配载，安排完车辆和司机后，将由配送路径优化，对运输路线进行选择，并将所选择好的路线发送到司机处，由操作员向司机发出出库通知单，司机凭通知单向仓库取货并完成货物
22、装车任务，然后司机执行运输任务，同时将发货确认信息返回操作员处。3）配载管理此模块贯穿整个调度管理模块，根据对物流公司具体调查，其配载管理主要针对怎样给车辆合理的装上货物，让其物流效率最大化。在此模块中应充分考虑货源，车源以及货物配载原则，其中车辆种类在物流物流公司主要包括：普通货车，按载重的不同分为轻型货车（载重在两吨以下），中型货车（载重在两到八吨之间）以及重型货车（载重在八吨以上）；厢式货车，主要有防雨，防盗的功能，主要适用于干燥，经济价值较重的货物；专有车辆，适合运送特定的货物，比如水泥车，油罐车等，往往只能单程运输；显然，不同的车型决定了货物的配载顺序以及可配载的货物类型，这需要在初
23、步制定配载计划前根据基本信息管理中的车辆类型搜索出合适的车型，一旦完成车辆的配载，则此时车辆的状态在基本信息管理中无法对操作员显示，只能当该车辆完成本次运输任务后，通过对车辆状态的修改才能使车辆在基本信息管理中的状态可见。在制作初步配载计划表时，先从基本信息管理中选择出适合运输的车辆，然后根据货物的托运要求选择出合适的车型。再利用配载管理中的内置的动态规划法解决车辆最佳配载问题。所谓动态规划法是，动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中，可能会有许多可行解。每一个解都对应于一个值，我们希望找到具有最优值的解。下面为初步配载计划表形成的活动图：图1-6 初步配载计划制定活动图
24、根据这一过程，可以制定出初步的配载方案，将所有待运货物分配到合适的车辆上。初步配载方案只是单纯地根据动态规划方法解决问题，很可能产生一些不符合配载要求的情况，在配载过程中还应遵循一些配载的基本原则：重的货物不能压轻的货物，大件货物不能压小件货物，易碎品在配载时应采取防护措施等。初步配载方案形成后，还应经过审核形成最后配载方案。审核标准将存入基本信息管理中，进行审核，审核标准根据调查有以下几种：装货物不得少于额定载重的50%或者不少于容积的90%才允许发送；货物配装符合其优先级标准，通过提高数量多的货物优先级，先配装直达车7，货物属性优先级：重要物品为100，军用劳保产品为80，活物为60，一般
25、产品为40，日期优先级：入库天数大于等于5的为100，入库天数小于5的为入库天数乘以5，计算公式为：配装优先级=货物属性优先级+日期优先级+货重*100，在货物符合第条限制后，进入该项约束条件相同优先级货物装车次序当货物优先级相同时，为了有效利用货车的载重和容积达到效率装载化，不要把重量大且体积小的货物或者是体积大货物重量小的货物装在同一车辆上8。为此每次在完成条件后，若已装货物的比重大于平均比重，则装比重小于平均比重的货物，若相反则装比重大于平均比重的货物，其中，平均货物比重=已装货物重量/已装货物体积。对于危险品的问题危险品相同种类的货物，尽量将其装到一车上，同时，对其外表进行隔离处理。通
26、过以上步骤的审核最终形成最终的配载方案。通过上述分析，绘出下面的配载管理总活动图，如下：图1-7 配载管理活动图首先操作员输入查询未配载的车辆信息，然后查询相对应的托运单的详细货物信息，然后运用上文提到的动态规划法，初步制定配载计划，然后根据最终审核标准，审核初步配载计划表，当通过后，制定最终配载计划表，然后生成装车单，通知司机进行装车作业。（2）货物跟踪管理货物发车后，需要对其进行在途跟踪管理，需要时刻查询车辆状态，了解整个运输过程、时间进度，方便与客户在货物流转的过程中进行交流。方法是当车辆处于运输状态时，通过公共网络或者卫星线路把车辆的位置信息传送到总部的中心数据库进行汇总整理，这样所有
27、车辆的信息都集中在中心数据库中然后将数据反馈到调度处理的服务器上，并更新互联网上的车辆信息，供客户查看。在车辆发运后，系统自动向收货放或本公司仓库发送入库信息，以便做好相应的入库准备工作。在入库后，收货方签收回单，签收后的回单会自动反应在费用管理中，以便进行费用的结算。其总的活动图如下：图1-8 货物跟踪管理活动图3）费用管理该模块由财务员进行操作管理，主要对客户的运输费、其它费用进行结算处理。同时对司机进行费用的结算。同时对司机进行运输费用结算。下面是当运输完成后，司机申请结算的顺序图：图1-9 费用管理顺序图由上图可以看出，当司机向财务人员发送结算请求时，财务员先调出运输合同，然后查询托运
28、单状态，当确认后，将结算单据交于结算处理，同时向财务员发送结算确认信息，财务员收到信息后，将向司机付款，并修改运输合同，即修改成完结的运输合同。2.3.3 用例规约下面简单介绍了其中的几个用例，如下：表1-1 货物在途情况查询用例规约用例名称货物在途情况查询参与者客户假设客户给公司委托任务后，期间想查询货物在托运途中的状态前置条件用户查询的计算机与网络连接正常后置条件用户得到查询结果主事件流1.用户输入帐号、密码，然后点击登录2.系统提示：请输入要查询的货物清单号3.用户输入货物清单号，并按查询按钮4.系统显示查询结果5.用例结束备选事件流表1-2 回单费用录入用例规约用例名称回单费用录入参与
29、者操作员假设当货物收到后，需要操作员将回单费用录入系统中前置条件系统与数据库连接正常后置条件回单费用录入完成主事件流1. 用户输入帐号，密码，然后点击登录2. 输入回单编号，费用，点击录入3. 系统显示录入结果4. 用例结束备选事件流表1-3 选择运输路径用例规约用例名称选择运输路径参与者操作员假设当操作员进行发货管理时，应选择运输路径前置条件系统与数据库连接正常后置条件成功选择运输路径主事件流1. 用户输入帐号，密码，然后点击登录2. 输入发货单编号，车辆编号，点击运输路径查询3. 选择最优路径，点击确认4. 用例结束备选事件流2.3.4 类图类图表示一组对象以及它们之间的相互关联，它描述了
30、系统的构成方式9。通过上述系统的用例图，可以确定类、类的属性和其之间的关系，从而确定系统的类图。表1-4 概念类名词类别概念类列表显而易见的对象客户，货物，车辆，司机，运输公司，操作员，财务员，单据明显无意义的对象系统管理员身份，操作员身份，财务员身份不确定类别的对象 2）概念类说明表1-5 概念类说明概念类名词属性货物订单号，名称，体积，收货地址，收货人，收货时间司机司机编号，用户名，密码，姓名，年龄，工龄，联系方式车辆车牌号，车型，车主单据单据类型，单据编号，出具人，出具时间，联系方式，装车号，货号车载机器车载机编号，车辆号运输公司运输公司地址，网址，电话客户客户编号，姓名，年龄，用户名，
31、密码3）确定关系根据上述分析系统总的类图如下：图1-9 系统总类图如图所示，系统的总类图如上，客户可以提交多个货物所以，客户和货物的关系是1对多的关系，同时一种货物对应多种单据，因此货物和单据的关系是1对多的，每辆车辆上面有一个车载机，因此车辆与车载机的关系是1对1的，在运输公司中，客户可以有很多，司机可以有很多，车辆也可以有很多因此，运输公司与客户的关系是1对多，与车辆是一对多，与司机也是1对多，车辆与货物之间，车辆可以装载多个货物，一种货物也可以分配到多辆车上，所以车辆与货物之间的关系是多对多的关系。第3章 系统设计物流运输配送系统的设计是一个描述组织和构建系统体系结构的过程。系统需求分析阶段得到的分析模型是系统搞设计的基本输入。系统设计一般分为两部分：系统总体结构设计和系统细节设计。3.1 系统总体设计3.1.1 系统设计的目标与原则（1）系统设计的目标物流运输配送系统的设计需要通过了解系统与功能模块之间的关系以及公司内部各部门与客户进行的信息交互，为公司运作和业务管理创建高效、实用和计算机化的工作环境。（2）系统设计的原则物流运输配送系统的设计应严格遵循面向对象的思想，以
