編者按：

隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、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。推進(jìn)各領(lǐng)域向智慧化發(fā)展是一項復雜而龐大的系統工程，既需要單一技術(shù)與裝備的突破應用，還需要系統化的集成創(chuàng )新。智慧系統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)域系統解決方案應用水平，現由中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )、智能制造推進(jìn)合作創(chuàng )新聯(lián)盟、工業(yè)控制系統信息安全產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì )主辦，《自動(dòng)化博覽》雜志社&控制網(wǎng)（fcfhome.com）承辦的2019智慧系統解決方案征集活動(dòng)已正式啟動(dòng)，面向全行業(yè)公開(kāi)征集智慧系統解決方案。本刊特開(kāi)設智慧系統解決方案專(zhuān)欄，刊發(fā)其中優(yōu)秀的解決方案以饗讀者。

1　目標和概述

1.1　行業(yè)挑戰

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成了當前供給側改革的核心，推動(dòng)物流供給側改革，可以提高全要素生產(chǎn)效率，促進(jìn)經(jīng)濟轉型升級。然而，在供給側改革的大背景下，我國傳統物流業(yè)仍面臨諸多挑戰，總結而言，有三大挑戰：

·對物流企業(yè)而言，物流企業(yè)市場(chǎng)規模較小，集中度較低；倉儲能力與需求存在較大差距，基礎設施建設跟不上時(shí)代智能化的步伐，運營(yíng)模式傳統，缺乏信息化手段支持。

·對物流行業(yè)而言，物流行業(yè)信息不共享、不對稱(chēng)現象較為突出，物流供需雙方存在嚴重的鴻溝，行業(yè)集聚效應和規模效益不明顯，傳統的運輸、配送、倉儲等資源體系過(guò)于零散，信息孤立，缺乏聚合和優(yōu)化，生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和運輸數據不能快捷流通，車(chē)輛空載率高，倉庫周轉率低，物流成本居高不下。

·對物流管理而言，管理機制障礙，行業(yè)、部門(mén)之間管理體系分散，協(xié)調能力較差，缺乏統一的物流規劃，智慧物流管理體制不健全，智慧物流管理責任不清晰，各職能部門(mén)的信息化平臺建設良莠不齊，互不兼容，效率低下，不同的物流信息平臺之間缺乏統一的接口標準。

上述三大挑戰凝練一個(gè)核心問(wèn)題——信息孤島。解決信息孤島，加強信息共享，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。物流信息化系統建設是解決物流行業(yè)信息孤島的關(guān)鍵，通過(guò)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運而生。該方案以“平行智能系統”方法論為指導，以物流園區基礎設施和網(wǎng)絡(luò )通信為依托，以信息化系統建設為核心，由多個(gè)子系統構成，各子系統相互協(xié)作，數據共享，形成一套全面的解決方案，在平臺上對不同終端和業(yè)務(wù)子系統統一指揮調度，實(shí)現各個(gè)子系統橫向協(xié)同、縱向貫通。

1.2　方案目標

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

圖1 四化建設目標

通過(guò)構建互通互聯(lián)、供需對接、產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)的物流管理大平臺，打通物流上下游供應鏈，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(kāi)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)能轉換，進(jìn)而實(shí)現“物聯(lián)網(wǎng)+大數據+人工智能+智慧物流”的無(wú)縫連接閉環(huán)。

該方案采用云架構系統，實(shí)現多網(wǎng)融合，從基礎設施改造到信息化平臺建設，構建端到端的智慧物流園區整體解決方案。橫向兼容不同子系統，縱向靈活擴展應用構件，為園區提供信息服務(wù)、交易服務(wù)；利用條碼信息監控物品全流程，實(shí)現物流全流程可視化監控；優(yōu)化倉儲、配送、運輸等管理，實(shí)現管理知識化、信息智能化與共享化。

1.3　方案功能與系統架構

為實(shí)現平臺建設目標，構建智慧物流園建設框架：“1-2-3解決方案”：

一體系——智慧物流園服務(wù)體系；

二中心 ——指揮調度中心和大數據分析決策中心；

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

圖2 智慧物流園系統架構

智慧物流園服務(wù)體系，構建智慧物流園硬件基礎信息化服務(wù)體系，服務(wù)體系是保障整個(gè)智慧物流產(chǎn)業(yè)園運轉高效、作業(yè)流程先進(jìn)化的強有力的信息化基礎設施手段。該體系通過(guò)園區網(wǎng)絡(luò )承載、智能無(wú)線(xiàn)覆蓋、GPS監控、GIS地理服務(wù)、ASP租賃、RFID射頻掃描、園區安防管理、園區停車(chē)場(chǎng)管理、園區消防管理、一卡通服務(wù)等高新技術(shù)，實(shí)現園區內管理便捷透明化，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境全覆蓋，物流作業(yè)交易的信息全程監控化，達到高效的業(yè)務(wù)運作基礎化支撐體系。

構建“一虛一實(shí)兩中心”包括指揮調度中心和大數據分析決策中心，作為園區的管理中心，通過(guò)虛實(shí)互動(dòng)，實(shí)現園區的人工管理與智能輔助的完美結合。

為物流園提供物流運營(yíng)平臺，物流交易平臺，增值服務(wù)平臺的全面服務(wù)，是物流園區信息資源整合共享的核心構件，面向物流園區供應鏈的全過(guò)程，實(shí)現物流園區智慧化管理。

2　系統解決方案介紹

2.1　平行體系架構

基于平行智能的智慧物流園解決方案應用數據驅動(dòng)算法構建人工園區來(lái)描述復雜的實(shí)際園區，構建平行系統指導優(yōu)化信息系統，兩者平行執行，虛實(shí)互動(dòng)，確保物流園區的智能化。

·管理與控制：人工園區構建虛擬的園區場(chǎng)景、倉庫場(chǎng)景等仿真并直觀(guān)模擬實(shí)際物流園區中的真實(shí)場(chǎng)景，與實(shí)際園區實(shí)時(shí)互動(dòng)，相互借鑒，以此完成對實(shí)際園區的有效控制與管理；

·學(xué)習與培訓，人工園區作為學(xué)習培訓中心，通過(guò)與實(shí)際園區通信，獲取建模、決策、評估等需要的知識和數據，建立對實(shí)際園區的全面、真實(shí)、準確的描述；

·實(shí)驗與評估：人工園區的平行系統通過(guò)計算實(shí)驗對實(shí)際園區的信息系統進(jìn)行分析預測，并給出最佳方案，實(shí)現“預測智能”。

圖3 平行體系架構

2.2　系統架構

系統整體采用SOA、面向服務(wù)的架構，它將應用程序的不同服務(wù)，通過(guò)這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)。接口則采用中立的方式進(jìn)行定義，獨立于實(shí)現服務(wù)的硬件平臺、操作系統和編程語(yǔ)言。這使得構建在各種各樣的系統中的服務(wù)可以以一種統一和通用的方式進(jìn)行交互。從而實(shí)現倉子系統之間各個(gè)模塊之間高內聚低耦合。系統架構圖如圖4所示：

圖4 系統架構圖

2.3　硬件平臺（如表1所示）

表1

2.4　軟件平臺（如表2所示）

表2

2.5　數據通信

利用系統間通訊MQ實(shí)現消息同步機制，MQ使得智慧物流園區各個(gè)子系統之間實(shí)現數據通信，該機制不會(huì )局限于各個(gè)系統是否在線(xiàn)，保證了物流數據的統一性、有效性和完整性。MQ適用于不同類(lèi)型的應用，能夠將消息發(fā)送到多個(gè)目標站點(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(hù)密碼MD5加密；

（2）用戶(hù)權限控制機制：所有平臺子系統均設置了嚴格有效的權限控制系統，所有權限均在多個(gè)層次上嚴格控制，僅被賦予相關(guān)權限的用戶(hù)才可執行系統數據增刪改查操作，保證了操作的嚴謹性；

（3）操作日志統計：系統可記錄所有增刪改查等操作日志，包括操作用戶(hù)、操作ip、操作時(shí)間、在發(fā)現安全問(wèn)題時(shí)，可通過(guò)日志信息迅速鎖定原因；

（4）SQL注入防護，系統所有的重要數據操作，均使用存儲過(guò)程作參數查詢(xún)，避免組裝SQL字符串，使SQL注入過(guò)濾的攻擊字符無(wú)法發(fā)揮作用；

（5）HTML靜態(tài)文件：系統可全站生成HTML靜態(tài)文件，保證網(wǎng)站的執行程序不暴露在web服務(wù)中；
（6）冗余技術(shù)提高系統容錯性：對平臺系統的硬件、軟件、信息、時(shí)間等資源進(jìn)行了冗余設計，提高系統容錯性；

（7）設計了快速的故障恢復策略：在系統發(fā)生故障時(shí)，把異常信息捕獲并存儲起來(lái)備案，并讓系統繼續執行；

（8）Cookies數據加密：系統保存Cookies時(shí)，對保存于Cookies中的數據采用了以MD5加密為基礎，加入隨機加密因子的改進(jìn)型專(zhuān)用加密算法，保證了系統用戶(hù)資料的安全性。

3　代表性及推廣價(jià)值

3.1　代表應用

智慧物流園解決方案在沈陽(yáng)文官屯物流園區部署運行后，實(shí)現了用信息化系統來(lái)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，提高物流運轉效率和園區客戶(hù)的滿(mǎn)意度。具體效果有：

（1）實(shí)現管理自動(dòng)化，建立計算機系統操作，更加快捷，提高效率。公司市場(chǎng)、開(kāi)票、結算、財務(wù)、倉儲、經(jīng)營(yíng)、客服等部門(mén)全部實(shí)現自動(dòng)化管理。作業(yè)人員通過(guò)使用線(xiàn)上系統和手持設備，精準記錄作業(yè)細節，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）園區產(chǎn)業(yè)增值，物流園區現業(yè)務(wù)規模已增長(cháng)為作業(yè)人員260余人，配送車(chē)輛60余臺，日均倉儲出入庫單量超過(guò)400單，配送服務(wù)客戶(hù)約362家，作業(yè)量總增長(cháng)率較半年前增長(cháng)3.2倍，經(jīng)濟效益增加30%以上。

（3）園區安全進(jìn)一步提高，通過(guò)使用平臺軟件系統，配合高清攝像頭、門(mén)禁、停車(chē)場(chǎng)管理、智能車(chē)牌識別等硬件設備，實(shí)現了園內全方位無(wú)死角的安防監控，日監控進(jìn)出園區車(chē)輛數超過(guò)220車(chē)次，通過(guò)合理規劃引導，截止目前尚未出現安全事故和倉庫貨物丟失，充分保障了園區的安全，為園區快速、高效開(kāi)展業(yè)務(wù)提供基礎支撐和保障，同時(shí)也對作業(yè)過(guò)程進(jìn)行了監控，保證作業(yè)的規范性，提高管理效率。

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

3.2　智慧物流園區建設技術(shù)價(jià)值

基于平行智能的智慧物流園解決方案以基于A(yíng)CP的平行智能為指導，深度融合數據挖掘分析、平行計算、人工智能決策、深度學(xué)習、機器學(xué)習、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、自適應動(dòng)態(tài)調整等技術(shù)，實(shí)現了物流園區智能分析、感知、優(yōu)化決策及高效執行等功能，為智慧物流園區的信息化建設提供了先進(jìn)可行的藍本，為物流產(chǎn)業(yè)的轉型提供技術(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)了物流園區結構性升級。

3.3　智慧物流園區建設商業(yè)價(jià)值

（1）規范了實(shí)際操作業(yè)務(wù)流程，減少了工作中的冗余環(huán)節，促進(jìn)了園區管理的扁平化，為面向未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)的智慧物流管理提供了實(shí)現基礎。

（2）搭建了符合物流園區長(cháng)遠發(fā)展要求的信息化平臺，極大地提高了系統的開(kāi)放性和穩定性，對園區的產(chǎn)業(yè)轉型升級具有重要的戰略意義。

（3）從管理理念到管理模式都邁上了新的臺階，有效地保證了園區體制“大財務(wù)、大人事、大物流”管理模式目標的實(shí)現，保證了監督的及時(shí)準確和決策的靈活迅速。

（4）催生互聯(lián)網(wǎng)+車(chē)貨匹配、互聯(lián)網(wǎng)+貨運經(jīng)紀、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中的貨源車(chē)源等信息覆蓋20多個(gè)省份，企業(yè)、司機用戶(hù)60多萬(wàn)家，每月交易額近億元。

3.４　智慧物流園區建設社會(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動(dòng)的物流節點(diǎn)和線(xiàn)路聚合，降低全社會(huì )物流成本。

（2）通過(guò)智慧園區建設，以信息流帶動(dòng)物質(zhì)流、能量流、資金流的流動(dòng)，促進(jìn)園區自然系統、社會(huì )系統，信息系統的安全與高效運行，推動(dòng)物流園區生態(tài)系統的可持續發(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(guò)促進(jìn)物流園區的信息化水平，促進(jìn)業(yè)務(wù)運作模式向精細化邁進(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(guò)智慧物流平臺整合零散的配送資源，形成不同范圍、不同層次、不同類(lèi)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)一步加強政府對物流產(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(guān)、實(shí)時(shí)、準確的數據。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年5月刊