第三方物流企业移动定位运输管理系统

一、市场需求分析

如何发展现代物流是众多社会和企业所共同关注的焦点，其中最为关键的问题就是如何实现货物追踪和定位，对于第三方物流公司来说，在为客户提供基本运输服务的同时也必须为客户提供详细的货物运输状态信息服务。

实现对货物运输状态的实时、准确的追踪，目前市场上主要有三种定位追踪技术，但是从价格、交互能力、方便等多种综合因素加以比较，移动定位/MPS是实现物流追踪的最佳选择。尤其从价格来看，如今市场上也有汽车卫星定位系统（GPS），但是它的成本较高，一套设备大约要近万元，而且要有一个卫星定位中心支持。与之相比，“移动定位/手机定位”更贴近大众，预计售价仅在千元以内。

目前国内采用的GSM电话系统，是必须要知道您所在蜂窝的位置才可以实现双方通话的。一个蜂窝所能发挥作用的范围不尽相同，在市区为直径20—300米，在郊外山区大概可以覆盖直径几千米的范围。所以，只要你的手机处于开机状态，移动电话服务提供商是可以知道你本人大概的位置的。

以上的移动电话定位系统，配合一个合适的地理资料系统（GIS）就可以衍生出许多的增值服务。比如公安报警系统可以知道事发地点，速递公司可以追踪运送货物的车辆的位置，人们还可以通过手机实时、随地知道附近的餐饮、娱乐及购物场所，而进出场馆也可以通过手机来收费等等。对于交通运输公司和以公路货运为主的第三方物流公司来说，完全可以利用这项技术来进行车队管理，利用定位业务确定本公司的车辆位置，进行有效管理和调度。

定位追踪技术比较

二、国内公路物流发展现状

根据交通部的统计数据显示，截至1999年我国已经拥有载货营运汽车410万辆，民用载货车辆677万辆，完成货运量104亿吨，比上年增长4.9%；货物周转量6129亿吨公里，比上年增长7.1%；占全社会货运总量的76%；有货物运输经营业户310万户；营业性货运车辆444万辆；各种货运站场约1550个。

在货运方面，有形货运交易市场与现代科技手段嫁接，提高了货源组织效率，一些全国性的货运信息服务企业，利用计算机和网络技术通过对货源信息和车源信息的组织来实现为空车配载、为货主找车，业务量正在逐步扩展。

物流业的发展开始起步，发展物流的必要性不仅被交通部门所认识，还引起一些地方政府的高度重视，为物流创造良好的发展环境。如北京、上海、深圳等市都已经着手规划建设了物流中心（或称物流园区）。一些全国性的大公司如中国集装箱总公司、中国物资储运总公司、中外运总公司等都已经把物流列入重点发展领域。一些基础较好的道路运输企业也在积极寻找切入点，实现运输企业向物流企业的转化。

三、第三方物流企业建立信息服务系统的意义

1）建立现代企业管理制度的基础

第三方物流企业是国民经济的大动脉，长久以来我国的宏观和地区经济都依赖于地区物流企业的发展，但是面对新时代经济的发展，很多大型企业与大批的外资企业都已经开始进行现代企业制度的改造，着眼于建立现代企业制度和经营管理模式，很多企业都已经提出了MIS、ERP、物流管理、供应链管理、电子商务的计划并开始实施。但是传统体制下的第三方物流企业运输部门无法满足很多新型现代企业的需求，他们的信息系统还无法与企业用户的信息系统进行信息交换和共享，无法满足现代企业物流管理的需要。

2）建立现代企业服务体系的关键

随着我国加入WTO日期的日益临近，第三方物流企业应该如何适应新时代经济发展的需要，满足企业用户的实际需求，不仅将直接影响第三方物流企业的经济效益，更将发挥第三方物流企业的国民经济主动脉作用。从实际需求出发，很多用户提出了要求第三方物流企业部门提供自身的基本运输数据和信息，例如：货票数据、确报数据、现车数据……，从而可以更好地对自身的销售和采购状况进行管理和监督，对整个企业的物流全过程进行监控。

3）广大用户的迫切需要

很多第三方物流企业的大型用户都已经明确提出了要求第三方物流企业提供物流信息服务的需求，也有一些第三方物流企业已经走在了时代的前列，但是目前大多数第三方物流企业还没有专门的客户服务部门、机构和相应的信息管理系统，满足用户企业物流信息服务方面的需求，这一点已经成为未来第三方物流市场竞争的关键。

4）直接促进整个第三方物流企业系统的经济效益

服务决定一切。这是目前广大商业企业和整个经济界共同的结论，决定一个企业经济效益的关键在于如何最大程度地满足广大用户的实际需求，急用户之所急，想用户之所想才是现代企业取之不尽的利润源泉。同样对于第三方物流企业运输企业来说，如何为用户提供更好的服务，建立现代企业客户服务体系，是一个至关重要的问题。

四、市场空间预测

    据预测，在1999～2005年，全球运营商可以从移动定位业务中获得250亿美元左右的收益。另据英国剑桥Analysis Research公布的一份报告预测，位置服务收入将从2002年的二十亿美元增至2006年的一百八十五亿美元。 报告的主要作者Julie Robson称，位置服务将继续增值，产生新的价值并培养消费。特定的位置信息服务类型包括娱乐消息、交通报告、地图和向导、目标广告、交互式游戏、车辆跟踪、远程信息处理和网络管理系统。预计到2006年，全球半数移动用户将同时成为位置服务用户。

   随着移动通讯的发展，定位服务被认为是下一代网络发展的关键引擎之一，据Ovum Group预测，全球移动定位服务连接将从2001年的180万5000个用户迅速增长到2006年的5亿6404万4000个用户，西欧地区的GSM市场增长速度也与此相似，有望从2001年的90万2000个用户增长到2006年的1亿9229万3000个用户。在大部分欧盟国家里，移动电话的紧急定位服务将在2004年年初成为规定的服务内容。

五、系统结构概述

六、系统功能概述

附录一、移动定位技术的出现和应用

1、  移动定位技术的出现

1996年，美国联邦通信委员会（FCC）下达了指示，要求移动运营商提供给手机用户E911（紧急求援）服务，它能够定位呼叫者以提供用户及时救援，这实际上就是位置服务的开始。此后日本、德国、法国、瑞典、芬兰等国家纷纷推出各具特色的商用位置服务。要求到2001年10月，定位精度达到125米，67％的呼叫满足该要求。

全球三大通信厂商――爱立信、摩托罗拉和诺基亚于2000年10月成立了"位置信息互用论坛LIF（Location Interoperability Forum）"，其目标是在全球范围内的无线网络和终端上提供基于位置的业务。

欧洲电信标准化协会ETSI对GSM系统的无线定位也提出了一系列标准。

2、移动定位技术的应用

目前国内采用的GSM电话系统，是必须要知道您所在蜂窝的位置才可以实现双方通话的。一个蜂窝所能发挥作用的范围不尽相同，在市区为直径20—300米，在郊外山区大概可以覆盖直径几千米的范围。所以，只要你的手机处于开机状态，移动电话服务提供商是可以知道你本人大概的位置的。　

以上的移动电话定位系统，配合一个合适的地理资料系统（GIS）就可以衍生出许多的增值服务。比如公安报警系统可以知道事发地点，速递公司可以追踪运送货物的车辆的位置，人们还可以通过手机实时、随地知道附近的餐饮、娱乐及购物场所，而进出场馆也可以通过手机来收费等等。

一、从运营商角度来看，利用无线定位技术可以给用户提供新的具有吸引力的业务，使自己处于有利的竞争地位；利用移动定位可以根据话务模型优化网络，降低成本；结合移动定位的潜在业务很多，这样运行商可以从中获得更多的收益。

二、从生产厂家来看，提供移动定位的产品会更具有市场竞争力。具体来说，无线定位目前可以应用在以下几个方面：

1)车队管理

交通运输公司可以利用定位业务确定本公司的车辆位置，如出租车、货运车辆等，以便选择有效的交通路线。

2)信息查询服务

移动用户可以通过终端查询自己需要的信息，如汽车需要加油时，查询离自己最近的加油站；在外旅游时查询符合自己要求的饭店，并给出交通路线；在外不舒服时，可查询附近的医院位置。信息查询业务是用户常要用到的服务，网络首先要定位移动用户的位置，然后再给出相应的信息。

3)紧急呼叫

人们在遇到一些紧急情况时，可以进行紧急呼叫。如果知道求教人员的位置，则可以更快地提供救援工作，因此要求定位和紧急呼叫相结合。

4)跟踪定位

目标MS一方面可以跟踪定位疑犯MS；另一方面可以追踪失窃的MS或巨额话费MS。

5)蜂窝网络的自身优化与资源管理

对蜂窝电话进行准确定位有助于蜂窝系统资源合理利用。通过对移动用户的长期定位观察可以为系统蜂窝的合理布局与构建，以及系统资源配置等提供重要的数据，促进蜂窝系统的逐步完善和高效运行。

三、国外成功应用案例

1）Seakey（航海钥匙）业务和系统提供信息通讯的服务，它使得船主能掌握他的船并能检查随船所携带的设备。

2）friendPosition（朋友定位）是一种定位服务，由移动定位发展而来，它允许用户跟踪朋友的位置，通过它你能用你的移动电话或个人计算机知道你朋友、同事或孩子的位置。friendPosition有两个不同的商业模式，既有终端用户的服务费收入也有广告收入。friendPosition可以运行在站点上(HTML)，移动设备（WML/WAP）上，也可通过SMS接入。

3）Satsafe 定位报警，买了一辆新汽车，但担心离开的时候没人照管吗？也许你应该考虑安装Satsafe定位 报警系统。如果你汽车发生了什么事，你将会从你的移动电话得到一个消息，从中你能了解 你的汽车状况并得到其位置信息。迄今为止，Satsafes定位报警系统已经成功地应用在车队 管理中了。

4）在商业模式上，如果使用自动定位业务，终端用户就要给运营商Telia公司支付定位的 费用，mobilPosition公司从中分成。当搜索在进行时在电话上插播广告，这将很快成为入口站点和mobilPosition公司的另一个收入流。

附录二、几种移动定位技术详细介绍

无线定位技术是通过对接收到的无线电波的一些参数进行测量，根据特定的算法以判断出被测物体的位置，测量参数一般包括传输时间、幅度、相位和到达角等。定位精度取决于测量的方法。

蜂窝移动通信在全球范围内应用广泛，有很多成功的商用系统，因此在蜂窝移动通信系统中应用无线定位技术有很大意义和价值。蜂窝移动通信系统中的定位技术一般分为三类：基于终端的定位技术、基于网络的定位技术和混合定位技术。

1）E－OTD

增强型观察时间差E－OTD在终端上实现定位，仅需要使用软件计算。为了在IDLE模式（终端不处理呼叫）和专用模式（终端处理呼叫）下运行E－OTD算法，终端必须有足够的处理能力和存储容量。

E－OTD定位方法是手机根据服务小区基站和周围几个基站的测量数据，算出它们之间的时间差，时间差被用于计算用户相对于基站的位置。

与E－OTD相关的基本量有三个：观察时间差OTD、真实时间差RTD和地理位置时间差GTD。OTD是MS观察到的两个不同位置BTS信号的接收时间差；RTD是两个BTS之间的系统时间差；GTD是两个BTS到MS由于距离差而引起的传输时间差。

设d1为BTS1与MS之间的距离，d2为BTS2与MS之间的距离，

则GTD=| d2－d1 | / v 　　式中v为无线电波速度。

上述三个量之间关系为：OTD=RTD+GTD

当基站都同步时，则RTD＝0。

在E－OTD方法中，要取得正确结果，BTS数目至少为三个，位于不同的地理位置，并且重要的一条是基站同步。同步基站最常用的方法是基站安装固定GPS接收机。

E－OTD的精度可达125米。与应用GPS定位方法的区别是，E－OTD定位不依赖于天气，而GPS定位在天气晴朗时，效果良好。

2）CGI－TA

CGI是小区全球识别码，每个蜂窝小区有一个惟一的小区识别码。CGI由位置区识别LAI和小区识别CI构成，即：LAI＋CI ＝ MCC＋MNC＋LAC＋CI

GSM系统中可以用作定位的参数还有一个是时间提前量TA。TA是由基站测量得到的结果，然后通知移动用户提前一段时间（TA）发送数据，使得到达数据正好落入基站的接收窗口中，TA的目的是为了扣除基站与移动用户之间的传输时间时延，因此利用TA可以估计MS和BTS之间的距离。TA是以比特为单位的，1bit相当于550米的距离。

由于无线传输存在多径效应，因此，利用TA定位的精度很低。由于网络中已保存了这些数据，因此，把CGI和TA结合在一起定位移动用户是一种简单而且经济的定位方法，可以实现一些位置查询业务，如显示移动用户所在区域内的餐馆、旅馆等信息。

所有终端都可以同时使用这种定位方式，这是其一大优点。定位精度取决于小区的大小和周围的环境。

3）UL－TOA和TDOA

上行到达时间TOA定位方法与E－OTD较为类似，差别在于UL－TOA由基站测量终端数据的到达时间。

图2 UL－TOA原理

该方法要求至少有三个基站参与测量，如图2所示，每个基站增加一个位置测量单元LMU，LMU测量终端发送的接入突发脉冲或常规突发脉冲的到达时刻，LMU可以和BTS结合在一起，也可分开放置。由于每个BTS的地理位置是已知的，因此可以利用球面三角算出MS位置，为了简化运算，一般采用平面三角算出MS的位置。

TDOA测量的是移动用户发射信号到达不同BTS之间的传输时间差，而不是传输时间。

UL－TOA定位方法需要MS和参与定位的BTS相互之间精确同步，而TDOA则不需要。

UL－TOA定位方法需要精确同步，基站可以安装GPS设备，并且该定位方法还要求在所有基站上安装监测设备LMU，因此成本较高。

4） AOA

信号到达角定位AOA方法是由两个或更多基站通过测量接收信号的到达角来估计移动用户的位置，如图3所示。AOA定位方法可惟一确定一个二维定位点。

图3 AOA原理

MS发，BTS1收，测量可得一条BTS到MS连线； BTS2收，测量得到另一直线，两直线相交产生定位角。

BTS1和BTS2座标位置已知，以正北为参考方向，顺时针为+0～+360度，逆时针为-0～-360度，由此可获得以MS、BTS1和BTS2为三点的确定三角关系。

采用此方法在障碍物较少的地区可以得到较高的准确度，但在障碍物较多的环境中，由于无线传输存在多径效应，则误差增大。

另外，AOA技术要建立在SA智能天线的基础上才能实现，所以在AOA方法中，需要使用智能天线，目前GSM系统中BTS的天线需要更换才可以采用AOA进行目标定位。