張中秋，束元

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210031）

0 引言

某國內(nèi)大型裝備制造型企業(yè)，擁有10 個生產(chǎn)制造廠區(qū)，每個廠區(qū)有10 ～20 個供裝卸的泊位。每天有大量的貨物需要裝卸運輸，這些貨物包括成品、半成品、毛坯件、外協(xié)件、零件、原材料、備件、輔料等，貨物要運輸?shù)礁鲝S區(qū)的指定泊位進(jìn)行卸貨或者提貨。并且有的車輛需卸貨多個泊位，在第一個泊位卸完貨后要轉(zhuǎn)移到另一個泊位卸貨。如何有效地管理車輛有序卸貨提貨是重要的研究內(nèi)容。因車輛、貨主、工廠、泊位多方的信息溝通不暢、信息不準(zhǔn)確等因素，導(dǎo)致卸貨車輛在廠區(qū)附近擁堵，造成車輛積壓、司機(jī)長時間等待等情況時有發(fā)生。在此背景下，為解決上述問題，研發(fā)了“廠區(qū)泊位預(yù)約排隊系統(tǒng)”，旨在化解廠區(qū)、泊位以及第三方車輛信息不透明，減少車輛積壓擁堵的問題，提升信息共享程度，進(jìn)而提升裝卸貨的工作效率，減少司機(jī)的無效等待時間以及泊位管理員對車輛裝卸貨信息的有效管理。通過泊位預(yù)約排隊系統(tǒng)，廠區(qū)可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)和生產(chǎn)狀態(tài)，自主開放預(yù)約裝卸貨的時間段，司機(jī)可提前查詢裝卸貨計劃預(yù)約裝卸貨時間，有效化解司機(jī)無計劃、無秩序涌向廠區(qū)、泊位所帶來的車輛積壓情況，影響泊位正常作業(yè)。

目前對裝備制造業(yè)廠區(qū)泊位預(yù)約系統(tǒng)研究較少，大多數(shù)車位預(yù)約系統(tǒng)是針對公共停車場的預(yù)約，公共停車場車位預(yù)約系統(tǒng)對此雖有一定的借鑒意義，但是應(yīng)用場景差別較大，對廠區(qū)泊位預(yù)約系統(tǒng)研究意義較大。

1 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)分為移動客戶端應(yīng)用和后端管理平臺兩大部分，移動客戶端包含司機(jī)端小程序和泊位管理員端小程序，本系統(tǒng)的總體功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

1.1 預(yù)約系統(tǒng)后臺管理功能

管理平臺有配置管理、泊位管理、預(yù)約管理、司機(jī)管理、實時看板、消息管理、系統(tǒng)管理等模塊構(gòu)成。

1.1.1 配置管理

該模塊是平臺的基礎(chǔ)核心功能。公司有多個廠區(qū)，每個廠區(qū)由于生產(chǎn)和業(yè)務(wù)管理模式的不同有不同的預(yù)約規(guī)則。配置管理模塊即以廠區(qū)為單位進(jìn)行該廠區(qū)預(yù)約規(guī)則進(jìn)行配置，同一廠區(qū)的所有泊位遵循該預(yù)約配置。配置項包括：單日可預(yù)約次數(shù)、可預(yù)約泊位、提前多少天可以預(yù)約、可預(yù)約天數(shù)、周日是否關(guān)閉、指定日期關(guān)閉、開放預(yù)約時間段等。單日可預(yù)約次數(shù)指的是同一司機(jī)用戶一天內(nèi)可以預(yù)約泊位的總次數(shù)；可預(yù)約泊位指該廠區(qū)的所有泊位中哪些可以開放預(yù)約，哪些關(guān)閉；提前多少天可以預(yù)約，指的是司機(jī)用戶可以預(yù)約從今天開始多少天后的泊位，如果設(shè)置為0，則表示當(dāng)天可預(yù)約；可預(yù)約天數(shù)，指的可預(yù)約多少天內(nèi)的泊位；周日是否關(guān)閉，如果是，則所有周日不可預(yù)約；指定日期關(guān)閉，是考慮到有特殊情況的日期，比如節(jié)假日、臨時泊位關(guān)閉等情況，由于沒有通用性，通過設(shè)置具體的日期不可預(yù)約；開放預(yù)約時間段，指的一天內(nèi)，分為哪些時段，比如8:00 ～9:00。通過這些配置項設(shè)置，系統(tǒng)動態(tài)生成某廠區(qū)某泊位可預(yù)約的日期及時間段供司機(jī)選擇。

1.1.2 泊位管理

泊位管理模塊是對公司所有泊位基本信息進(jìn)行管理，泊位信息包括廠區(qū)、泊位編號、泊位名稱信息。設(shè)置泊位管理員，一個泊位可以由多個管理員管理，可以設(shè)置其中一個管理員為主管理員；設(shè)定泊位的預(yù)約規(guī)則，此處的預(yù)約規(guī)則即在配置管理模塊的基礎(chǔ)上設(shè)置每個時間段內(nèi)可預(yù)約車輛數(shù)。由于每個泊位的貨物品類不一致，裝卸貨時間也不一致，所以每個時間段內(nèi)可預(yù)約車輛數(shù)是不一樣的。

1.1.3 司機(jī)管理

司機(jī)管理模塊對所有在車輛預(yù)約移動端注冊的用戶進(jìn)行管理，包括查看司機(jī)信息、審核司機(jī)信息、司機(jī)的預(yù)約記錄、司機(jī)的違規(guī)記錄以及黑名單管理。黑名單按照一定的規(guī)則，比如有三次成功預(yù)約后未按預(yù)約的時間來裝卸貨，則列入黑名單，要通過接收處理后由系統(tǒng)管理員進(jìn)行從黑名單中移除。

1.1.4 預(yù)約管理

預(yù)約管理模塊是后臺系統(tǒng)管理員查看所有司機(jī)的預(yù)約單，預(yù)約單包括預(yù)約裝卸貨的廠區(qū)、泊位、時間段、車輛信息、貨物信息等信息。廠區(qū)的門衛(wèi)具有預(yù)約管理模塊權(quán)限，當(dāng)車輛到達(dá)廠區(qū)時，由門衛(wèi)根據(jù)預(yù)約管理模塊的預(yù)約單信息核實司機(jī)及車輛身份，對進(jìn)廠卸貨的車輛放行或者拒絕操作，對裝貨的車輛進(jìn)行離廠審核確認(rèn)。

1.1.5 消息管理

消息管理是該系統(tǒng)的輔助功能，但是能大大提升系統(tǒng)的操作界面友好性。當(dāng)用戶預(yù)約泊位成功、泊位信息發(fā)生變更、車輛的簽到提醒等，系統(tǒng)都會發(fā)出消息推送，用戶可以通過微信的服務(wù)通知功能及時掌握車輛預(yù)約狀態(tài)，提醒司機(jī)或者泊位管理員操作。

1.1.6 實時看板

在廠區(qū)設(shè)置了平板電視，可以實時顯示某廠區(qū)的所有泊位的車輛預(yù)約排隊情況，有多少車輛簽到了，有多少車輛進(jìn)廠了，正在裝卸貨的車輛，排隊的車輛，信息一目了然，有助于泊位司機(jī)實時了解處理進(jìn)度以及泊位管理員實時了解后續(xù)車輛情況。

1.1.7 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理包括用戶管理、廠區(qū)管理、菜單管理、角色管理、權(quán)限管理、操作日志等功能。用戶管理是對使用本系統(tǒng)的所有用戶進(jìn)行管理，包括增加、修改、凍結(jié)用戶、分配角色功能。權(quán)限管理是將系統(tǒng)中所有的功能操作權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一管理。一個角色是不同的權(quán)限組合，一個用戶可具備多個角色，即具有這些角色對應(yīng)權(quán)限的總和。廠區(qū)管理即設(shè)置該公司所有的廠區(qū)。

1.2 司機(jī)泊位預(yù)約微信小程序功能

司機(jī)預(yù)約移動端包括用戶注冊登錄、認(rèn)證資料、泊位預(yù)約、我的預(yù)約、系統(tǒng)消息等功能。

1.2.1 注冊登錄

司機(jī)用戶可通過手機(jī)驗證碼或者微信授權(quán)登錄的方式進(jìn)行登錄小程序。微信登錄通過調(diào)用微信的開放API 完成登錄，微信登錄后需綁定用戶手機(jī)號。手機(jī)號作為本系統(tǒng)唯一的司機(jī)用戶標(biāo)識。

微信小程序通過用戶訂閱消息完成消息的推送，為了便于用戶接收微信服務(wù)通知消息，以上兩種登錄方式都需要獲取該用戶在小程序APP 的openid，以便接收消息通知。

1.2.2 認(rèn)證資料

用戶登錄后，需填寫完善必要的個人信息資料，包括車輛信息、駕駛證、行駛證、公司信息等，以便用于信息審核。

1.2.3 泊位預(yù)約

該模塊是司機(jī)端小程序的核心功能。通過該功能首先選擇裝卸貨的廠區(qū)、選擇泊位、選擇日期、選擇時間段、填寫預(yù)約表單、包括送貨單號、送貨信息等。預(yù)約成功會收到微信訂閱消息提示。預(yù)約成功的記錄在“我的預(yù)約”模塊可以查看。詳細(xì)預(yù)約流程時序圖如圖2所示。

圖2 預(yù)約流程時序圖

1.2.4 我的預(yù)約

我的預(yù)約模塊展示該用戶所有的預(yù)約記錄，按照時間倒序排列，查看預(yù)約詳情，查看預(yù)約單的狀態(tài)。在預(yù)約的時間未到之前可以取消預(yù)約。取消預(yù)約后占用的泊位資源釋放，回到資源池。在該模塊中對預(yù)約單簽到，簽到后該車輛即進(jìn)入泊位處理隊列進(jìn)行排隊，一般是在車輛快到廠區(qū)的時候司機(jī)簽到，或者到了廠區(qū)門口司機(jī)簽到。

1.2.5 系統(tǒng)消息

在該系統(tǒng)內(nèi)消息采用兩種方式發(fā)送，一種在小程序應(yīng)用內(nèi)消息模塊展示所有的系統(tǒng)消息，包括預(yù)約成功消息、簽到提醒消息、卸貨消息、離廠消息等。同時該消息通過微信服務(wù)通知同步發(fā)送，以便用戶不在小程序界面接收后臺的消息推送，及時掌握預(yù)約單處理狀態(tài)。

1.3 泊位管理端小程序功能

泊位管理端小程序是提供給廠區(qū)泊位管理員使用的移動終端工作系統(tǒng)。具有受理泊位、受理車輛、卸貨、插隊、轉(zhuǎn)移車輛等功能，完成車輛預(yù)約單的裝卸貨工作流程。

1.3.1 受理泊位

在本系統(tǒng)中，泊位和泊位管理員是多對多的關(guān)系，一個泊位可能有多個管理員，一個管理員也可能管理多個泊位。泊位管理員賬號登錄進(jìn)入小程序后，小程序會展示該用戶可操作的所有泊位列表，管理員選擇一個泊位進(jìn)行受理。

1.3.2 受理車輛

泊位管理員選擇一個泊位后，進(jìn)入到該泊位的處理隊列。該隊列顯示該泊位所有的已簽到的車輛，按時間段排序。管理員可以選擇隊列開始的車輛進(jìn)行逐一受理。受理車輛的含義是指該車輛已經(jīng)被泊位接收，可以到該泊位卸貨了，此時司機(jī)端小程序收到消息推送，車輛可以進(jìn)廠了，車輛進(jìn)廠需經(jīng)過門衛(wèi)審核。

1.3.3 車輛卸貨

經(jīng)門衛(wèi)審核通過后的車輛進(jìn)入泊位，泊位管理員在小程序端操作“開始卸貨”“完成卸貨”功能。同步在實時看板上顯示泊位車輛狀態(tài)變化。

1.3.4 車輛插隊

正常情況下同時間段的車輛按照簽到時間進(jìn)入處理隊列排序，當(dāng)有特殊情況時，泊位管理員可以調(diào)整泊位處理隊列，操作某輛車進(jìn)行“插隊”操作，指定插入的位置。此時泊位處理隊列車輛順序發(fā)生變化。

1.3.5 車輛轉(zhuǎn)移

當(dāng)一輛車裝了多個品類的貨物，需要在多個泊位進(jìn)行卸貨，則依次在多個泊位之間轉(zhuǎn)移車輛。當(dāng)在第一個泊位卸貨完成后，由當(dāng)前泊位管理員操作“轉(zhuǎn)移”功能，選擇下一個轉(zhuǎn)移的泊位，該車輛從當(dāng)前泊位處理隊列刪除，轉(zhuǎn)移至下一個泊位的處理隊列排隊，待下一個泊位的管理員處理。

2 數(shù)據(jù)模型設(shè)計

數(shù)據(jù)庫是泊位預(yù)約排隊管理平臺的核心基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)收錄、整合、管理的倉庫。數(shù)據(jù)庫設(shè)計（Database Design）是指對于一個給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求（信息要求和處理要求）。數(shù)據(jù)模型設(shè)計是系統(tǒng)開發(fā)的核心，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計若不合理，會導(dǎo)致系統(tǒng)開發(fā)運維的難度增大，數(shù)據(jù)處理性能達(dá)不到要求，數(shù)據(jù)冗余程度高，數(shù)據(jù)的一致性得不到保障，導(dǎo)致軟件項目失敗、程序不可用。本項目數(shù)據(jù)庫的設(shè)計按照第三范式（3NF）要求，盡量減少冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，避免客戶端統(tǒng)計數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分頁，在服務(wù)器端執(zhí)行數(shù)據(jù)分頁、存儲過程計算，避免大表交叉運算，減少設(shè)計表外鏈接。

泊位預(yù)約排隊系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的設(shè)計重點是泊位信息模型、配置管理模型、泊位預(yù)約規(guī)則模型、預(yù)約單模型、黑名單模型、泊位處理隊列模型。泊位信息模型記錄泊位的名稱、編碼、所屬廠區(qū)、主管理員等信息。配置管理模型主要存儲每個廠區(qū)的泊位的配置信息，包括：單日預(yù)約次數(shù)、可選擇泊位、泊位鎖定車輛數(shù)、提前幾日開放預(yù)約、可預(yù)約天數(shù)、周日是否關(guān)閉、指定日期關(guān)閉、開放預(yù)約時間段等信息。泊位預(yù)約規(guī)則模型記錄泊位在某時間段的可預(yù)約數(shù)量。預(yù)約單模型記錄司機(jī)信息、預(yù)約日期、時間段、預(yù)約泊位信息、送貨單信息、提貨單信息、狀態(tài)等。泊位處理隊列模型記錄當(dāng)日某泊位的車輛排隊情況，包括預(yù)約單號、排序號、處理狀態(tài)等信息。數(shù)據(jù)庫詳細(xì)設(shè)計模型如表1 至5所示。

表1 泊位信息表

表2 配置管理數(shù)據(jù)模型表

續(xù)表

表3 泊位預(yù)約規(guī)則模型表

表4 預(yù)約單模型

表5 泊位處理隊列模型表

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

泊位預(yù)約排隊系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)構(gòu)成，分別為司機(jī)端車輛泊位預(yù)約系統(tǒng)、泊位管理員端泊位裝卸貨系統(tǒng)、這兩個終端用戶系統(tǒng)均基于手機(jī)APP 或者微信小程序移動平臺設(shè)計開發(fā)，方便用戶隨時使用。另外還有泊位預(yù)約后臺管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)運行在PC 上，供系統(tǒng)管理員使用，對泊位信息進(jìn)行管理配置。后臺管理系統(tǒng)是整個平臺系統(tǒng)的核心，提供核心業(yè)務(wù)邏輯處理能力，通過三個子系統(tǒng)信息共享和交互完成預(yù)約平臺的全部功能。該平臺系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.2 系統(tǒng)開發(fā)框架

基于上述架構(gòu)的泊位預(yù)約排隊系統(tǒng)采用Java 語言基于Spring boot 框架開發(fā)，為提高系統(tǒng)的復(fù)用性和可擴(kuò)展性，采用典型的三層J2EE 架構(gòu)設(shè)計，分別是表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久層。表現(xiàn)層主要由Web 組件構(gòu)成，在本項目中使用Beetl 模板引擎渲染頁面，業(yè)務(wù)邏輯層的業(yè)務(wù)組件負(fù)責(zé)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)和事務(wù)處理，在本項目中由service 組件提供；而數(shù)據(jù)持久層的任務(wù)是將經(jīng)過業(yè)務(wù)處理的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中去，在本項目中由Mybatis 組件提供數(shù)據(jù)持久化。整個項目采用MVC 設(shè)計模式，通過模型層與視圖層的分離，實現(xiàn)各層之間的松耦合，減少層與層之間的依賴，提高代碼復(fù)用性，有利于項目開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化，也便于程序開發(fā)人員明確分工，專注于各層的開發(fā)，各層之間通過接口調(diào)用完成業(yè)務(wù)功能。

3.3 系統(tǒng)應(yīng)用界面

系統(tǒng)首頁界面如圖4所示。

4 結(jié)論

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，企業(yè)數(shù)字化的進(jìn)程大大加快，移動應(yīng)用更是在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，給各行各業(yè)注入了新的活力。為了提升公司裝卸貨車輛的精細(xì)化管理，便于公司業(yè)務(wù)部門、泊位管理員、門衛(wèi)對信息的及時掌握與處理，減少司機(jī)的等待，減少車輛排隊帶來的交通擁堵以及安全問題，推出此車輛預(yù)約排隊系統(tǒng)及微信小程序客戶端。該系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的大量車輛多廠區(qū)裝卸貨的作業(yè)模式，優(yōu)化了公司對車輛管理的工作流程，實現(xiàn)了員工、車輛、貨物信息與公司其他信息系統(tǒng)的有效共享和集成，避免了多部門信息割裂的狀態(tài)，該微信小程序客戶端操作簡單、方便，實現(xiàn)了司機(jī)注冊、預(yù)約、地圖、消息提示等功能，管理員端受理、插隊、卸貨、轉(zhuǎn)移等車輛裝卸貨流程，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化，提高了泊位的利用率，有效減少了車輛排隊和司機(jī)等待時間，顯著提升了業(yè)務(wù)處理的時效性。今后將進(jìn)一步對該系統(tǒng)進(jìn)行不斷的升級與優(yōu)化，推動其在全集團(tuán)公司全面使用。