鐵路貨場(chǎng)閘口管控體系研究

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本文作者：雷洋1李強(qiáng)2作者單位：1．黑龍江瑞威節(jié)能環(huán)保科技有限公司2.哈爾濱鐵路局貨運(yùn)處

近年來，作為鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)和高附加值產(chǎn)品，鐵路集裝箱運(yùn)輸在我國取得了快速發(fā)展，在激烈競(jìng)爭的貨物運(yùn)輸市場(chǎng)中顯示了強(qiáng)大的生命力，已成為現(xiàn)代物流運(yùn)輸鏈中的重要一環(huán)。為適應(yīng)當(dāng)前國際流行的多式聯(lián)合運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展模式，加快鐵路集裝箱的周轉(zhuǎn)效率，提高集裝箱運(yùn)輸?shù)墓芾硭胶头?wù)質(zhì)量，我們提出以現(xiàn)有鐵路TMIS管理系統(tǒng)及射頻識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合新型公路閘口管理控制系統(tǒng)，建立鐵路集裝箱網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)站的閘口管理和控制系統(tǒng)。系統(tǒng)對(duì)進(jìn)、出鐵路、公路節(jié)點(diǎn)站，辦理集裝箱作業(yè)的各種集裝箱及其運(yùn)載工具進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和相關(guān)信息的實(shí)時(shí)采集處理。逐步實(shí)現(xiàn)集裝箱運(yùn)輸管理的信息化、自動(dòng)化和現(xiàn)代化將是今后我國鐵路集裝箱運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1系統(tǒng)功能與構(gòu)成

集裝箱閘口管理控制系統(tǒng)作為鐵路集裝箱節(jié)點(diǎn)站信息管理中心的信息源和閘口控制單元，滿足和實(shí)現(xiàn)以下基本功能（如圖1所示）：（1）對(duì)通過集裝箱閘口站的集裝箱及其運(yùn)載工具能自動(dòng)加以識(shí)別，并將其獲取的相關(guān)信息及時(shí)反饋給鐵路集裝箱節(jié)點(diǎn)站信息管理中心。（2）通過TMIS系統(tǒng)接收集裝箱運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)信息；并向TMIS系統(tǒng)提供和發(fā)送所需的確報(bào)信息。（3）對(duì)集裝箱多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)進(jìn)行信息化管理。實(shí)現(xiàn)與港口，海關(guān)、商檢、銀行及物流公司等不同系統(tǒng)之間標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文格式的信息交換和處理。為客戶提供咨詢服務(wù)。（4）對(duì)進(jìn)、出閘口的車輛設(shè)置專用設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制動(dòng)態(tài)管理。（5）具有信息統(tǒng)計(jì)分析功能，為鐵路貨運(yùn)管理和指揮提供支持。并為客戶提供咨詢服務(wù)。根據(jù)進(jìn)、出鐵路集裝箱辦理節(jié)點(diǎn)站的運(yùn)載工具和作業(yè)流程及服務(wù)對(duì)象的不同。集裝箱閘口管理控制系統(tǒng)應(yīng)由鐵路集裝箱閘口管理控制系統(tǒng)和公路集裝箱管理控制系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)組成。

1.1集裝箱鐵路閘口管理控制系統(tǒng)

集裝箱鐵路閘口管理控制系統(tǒng)主要包括：（1）集裝箱貨車自動(dòng)識(shí)別。利用現(xiàn)有鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝載集裝箱貨車的車種，車號(hào)及屬性（國鐵或企業(yè)自備車）等基本信息進(jìn)行采集，并將相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)（或人工）發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。（2）現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)管理。專門用來管理列車識(shí)別數(shù)據(jù)。建立起自己的信息處理系統(tǒng)。并向節(jié)點(diǎn)站數(shù)據(jù)庫報(bào)告列車、機(jī)車、車輛等動(dòng)態(tài)信息。管理軟件應(yīng)具備站別的錄入和管理功能以及綜合數(shù)據(jù)的查詢，統(tǒng)計(jì)和報(bào)表輸出功能。重要數(shù)據(jù)的操作權(quán)限，如數(shù)據(jù)的變更等須有身份驗(yàn)證和登記，以便日后追溯。（3）集裝箱節(jié)點(diǎn)站計(jì)算機(jī)管理中心。實(shí)時(shí)收集和處理從信息源接收的信息，建立列車、機(jī)車車輛等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫。實(shí)現(xiàn)列車識(shí)別數(shù)據(jù)以及通過閘口貨車相關(guān)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，信息管理以及統(tǒng)計(jì)分析。并通過與TMIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)進(jìn)行貨車進(jìn)站信息預(yù)報(bào)和信息共享。為集裝箱貨物運(yùn)輸管理人員提供信息和有關(guān)查詢。（4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件利用遠(yuǎn)距離傳輸和寛帶相結(jié)合的方法將上述三大部分連成1個(gè)整體。其中包括數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬，軟件接口和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的硬件和軟件等。

1.2公路集裝箱閘口管理控制系統(tǒng)

為滿足對(duì)進(jìn)，出貨場(chǎng)的集裝箱及其載運(yùn)汽車的自動(dòng)識(shí)別和公路閘口的自動(dòng)控制的要求，應(yīng)配置以下設(shè)備進(jìn)行管理：（1）對(duì)所有從事集裝箱貨運(yùn)的專用汽車統(tǒng)一安裝可讀寫電子車牌標(biāo)簽和司機(jī)身份識(shí)別卡。卡中內(nèi)容應(yīng)由鐵路集裝箱貨運(yùn)管理部門錄入并加密。在其通過閘口時(shí)，由閘口管理控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)無線讀取，并聯(lián)網(wǎng)核對(duì)。（2）電子車牌的自動(dòng)識(shí)別和管理分為閘口車道自動(dòng)識(shí)別控制裝置、本集裝箱節(jié)點(diǎn)站管理中心和中鐵集裝箱總部信息管理中心三級(jí)。通過閘口的集裝箱及其載運(yùn)車輛和司機(jī)首先由閘口控制設(shè)備識(shí)別，然后將有關(guān)數(shù)據(jù)上傳至本節(jié)點(diǎn)站管理中心，該中心在接收數(shù)據(jù)并處理后，優(yōu)先向車道設(shè)備發(fā)出應(yīng)答信息，并發(fā)出指示，控制車輛進(jìn)出，同時(shí)將有關(guān)信息上傳給總部信息管理中心。（3）閘口車道自動(dòng)識(shí)別設(shè)備包括：入口：在入口處埋設(shè)地感線圈，并與車輛檢測(cè)器連接。用來檢測(cè)是否有車輛通過。當(dāng)車輛檢測(cè)器判別有車后，立即發(fā)送信息給車道主機(jī)，車道主機(jī)則自動(dòng)啟動(dòng)接車程序。車道：當(dāng)車道主機(jī)啟動(dòng)接車程序后，射頻讀寫器會(huì)自動(dòng)打開天線，對(duì)來車的電子車牌和其駕駛司機(jī)的電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫。并與本海關(guān)管理中心通信，互傳信息。出口：出口處設(shè)有電動(dòng)欄桿，報(bào)警器和信號(hào)燈等設(shè)備及與電動(dòng)欄桿配套的地感線圈和車輛檢測(cè)器。它們接受車道主機(jī)的控制，對(duì)通關(guān)車輛發(fā)出允許通過或扣留的指令。

2閘口管理與信息采集

根據(jù)集裝箱閘口管理作業(yè)對(duì)信息自動(dòng)采集方式的要求，本系統(tǒng)對(duì)通過閘口的集裝箱及其運(yùn)載工具的自動(dòng)識(shí)別裝置必須滿足以下技術(shù)條件：（1）可識(shí)別距離遠(yuǎn)，一般不少于0~5m左右。（2）不受自然環(huán)境條件（如雨，雪，光遮等）影響和限制。（3）對(duì)位置、角度等技術(shù)條件要求較低。（4）對(duì)高速移動(dòng)物體可進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地識(shí)別。出錯(cuò)率少。（5）標(biāo)的物上附設(shè)的電子標(biāo)簽可存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，并可按照需要進(jìn)行改寫。

目前，RFID技術(shù)作為一種先進(jìn)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在國內(nèi)外已得到廣泛的應(yīng)用。該自動(dòng)識(shí)別裝置主要由電子標(biāo)簽和讀出裝置兩部分組成，其中電子標(biāo)簽內(nèi)可事先寫入統(tǒng)一格式和編碼的數(shù)據(jù)信息，并將其固定在需識(shí)別的物體上，作為代表該物體特征的標(biāo)識(shí)。讀出裝置主要包括天線、RF、讀出卡等。通過控制微波的發(fā)射和接收，實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)電子標(biāo)簽的非接觸通信。完成相應(yīng)信息的自動(dòng)采集。近年來，RFID技術(shù)已經(jīng)在我國貨車車號(hào)的自動(dòng)識(shí)別上取得了成功，經(jīng)受了鐵路運(yùn)輸各種環(huán)境和條件的考驗(yàn)。為電子標(biāo)簽讀出裝置的國產(chǎn)化、智能化和實(shí)用化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。可見，利用RFID射頻技術(shù)，并使其進(jìn)一步微型化，在集裝箱閘口管理和控制系統(tǒng)中作為進(jìn)行集裝箱及其運(yùn)載工具的自動(dòng)識(shí)別和信息采集的有效工具和手段是比較現(xiàn)實(shí)和可行的。集裝箱閘口管理控制系統(tǒng)還可以同時(shí)結(jié)合其他配套設(shè)備，如地磅稱重系統(tǒng)，集裝箱圖像采集系統(tǒng)以及各種相關(guān)的系統(tǒng)管理應(yīng)用軟件等完成多信息，多模式的數(shù)據(jù)采集和信息處理工作。并通過系統(tǒng)組網(wǎng)（局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)）將有關(guān)數(shù)據(jù)上傳給節(jié)點(diǎn)站信息管理中心和中鐵路集裝箱總部信息管理中心。同時(shí)，提供友好界面供用戶使用和查詢。

3經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

目前鐵路貨運(yùn)集裝箱管理信息化的建設(shè)還處于初級(jí)階段，對(duì)集裝箱貨物運(yùn)輸?shù)墓芾磉€停留在手工操作階段，組織管理方式、方法落后，無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)共享。通過集裝箱貨場(chǎng)管理控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)可實(shí)時(shí)向貨運(yùn)調(diào)度人員提供有關(guān)集裝箱進(jìn)出貨場(chǎng)的準(zhǔn)確信息。有利于提高調(diào)度計(jì)劃質(zhì)量和指揮水平，加快集裝箱周轉(zhuǎn)效率，降低鐵路運(yùn)營成本，充分發(fā)掘運(yùn)力資源，優(yōu)質(zhì)高效地完成鐵路運(yùn)輸任務(wù)。對(duì)集裝箱公路運(yùn)載工具的自動(dòng)識(shí)別和閘口進(jìn)出車輛的自動(dòng)控制，可有效減少車輛的等待時(shí)間，保證貨場(chǎng)暢通，提高鐵路集裝箱運(yùn)輸市場(chǎng)的信譽(yù)度和競(jìng)爭力。有利于加強(qiáng)集裝箱貨場(chǎng)管理，優(yōu)化作業(yè)環(huán)境，提高貨場(chǎng)工作效率。更好地適應(yīng)國際集裝箱多式聯(lián)運(yùn)發(fā)展的需要。配合電子商務(wù)的應(yīng)用，通過系統(tǒng)擴(kuò)展，還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)客戶在線訂單，信息查詢，預(yù)約服務(wù)及銀行自動(dòng)結(jié)算等業(yè)務(wù)。為物流管理的信息化和現(xiàn)代化創(chuàng)造有利條件。集裝箱貨場(chǎng)管理控制系統(tǒng)是依據(jù)鐵路貨運(yùn)工作的實(shí)際需要和為適應(yīng)鐵路運(yùn)輸今后長遠(yuǎn)發(fā)展而提出的。其實(shí)現(xiàn)必將對(duì)鐵路貨運(yùn)管理的信息化和現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)揮重要作用。