（交通运输工程专业论文）集装箱场站信息系统的研究.pdf

摘要 y 1 0 0 8 0 5 2 近年来宁波口岸集装箱物流毪速发展，带动集装箱供应链中的相关单位的高速 发展，集装箱场站作为供应链中的重要环节，其业务的深度和广度不断加大。口岸信 息化进程的推进，对集装箱场站信息系统提出了新的要求。本文所提出的集装箱场站 综合信息系统，试图从集装箱内部业务管理、对外信息发布、信息资源共享等方面， 为集装箱场站提供一套完整的解决方案。 第一章简要描述了国际国内集装箱运输的发展和宁波口岸集装箱物流发展现 状，并由此引出宁波口岸集装箱场站的发展情况。 第二章简要列举了集装箱场站信息管理的基本要素，并对场站的业务流程从集 装箱场地管理、货运站仓库管理和车队调度管理三个方面进行了详细描述，从场站信 息系统的技术发展历史分析当前阶段所面临的问题和口岸信息化的要求。 第三章对集装箱场站综合信息系统的建设提出了具体设计与实现的思路。首先 是内容和架构部分，详细列举了系统功能模块随内容，并分析了系统实现的架构拓扑 和系统特点。其次从系统建设所用到的技术入手，对三层架构、j 2 e e 框架、g p r s 通 讯、g p s 定位、企业门户网站、网络与安全等方面进行了详细探讨。 第四章对目前建设的场站综合信息系统的优点和局限性做了描述，并对今后的 发展和研究方向做了简要探讨。 关键宇：集装箱场站信息系统，三层结构，j 2 e e ，g p r s ，g p s ，门户网站 第j 负共5 4 页 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s t h er a p i dd e v e l o p m e n to fn i n g b op o r tc o n t a i n e ri o g i s t i c sa n d s u p p l yc h a i nr e l a t e dt oc o n t a i n e ru n i t sr a p i dd e v e l o p m e n t c o n t a i n e ry a r da sa n i m p o r t a n ti i n ki nt h es u p p l yc h a i n t h ed e p t ha n db r e a d t ho fi t so p e r a t i o n sh a v e b e e ns t e p p e du p w i t hp o r t si n f o r m a t i o n i z a t i o nd e v e l o p i n g t h em a n a g e m e n t s y s t e mo fc o n t a i n e ry a r ds e t sn e wr e q u i r e m e n t s t h ep r o p o s e dc o n t a i n e ry a r d i n t e g r a t e d i n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e mp r o v i d e s t h ei n t e r n ajc o n t a i n e r o p e r a t i o nm a n a g e m e n t e x t e r n a ii n f o r m a t i o nd i s s e m i n a t i o na n ds h a r i n go f i n f o r m a t i o nr e s o u r c e sw i t hac o m p l e t ec o n t a i n e ry a r ds o l u t i o n s c h a p t e rlb r i e f i yd e s c r i b e st h ed e v e l o p m e n to fi n t e r n a t i o n a ia n dd o m e s t i c c o n t a i n e rt r a n s p o r t a t i o na n dl o g i s t i c sd e v e l o p m e n to fn i n g b op o r t ，a n dt h u sr a i s e s n i n g b oc o n f i n e ry a r dd e v e l o p m e n t s c h a p t e ri i o u t l i n e st h eb a s i cc o n c e p t so fc o n t a i n e ry a r d ，a n dd e t a i l e d l y d e s c r i b e st h r e ea s p e c t so ft h e y a r do p e r a t i o n a if l o w ，t h ec o n t a i n e ry a r d m a n a g e m e n t ，t h ec o n t a i n e rf r e i g h ts t a t i o nm a n a g e m e n ta n dt h et r u c km a n a g e m e n t i t a n a l y s e sp r o b l e m s o fc u r r e n t p h a s e a n di n f o r m a t i o n i z a t i o n t e c h n o l o g y r e q u i r e m e n t so fp o r t sf r o m l h e h i s t o r yo fd e v e l o p m e n to ft h ec o n t a i n e rv a r d i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m c h a p t e rl i ip u t s f o r w a r d s p e c i f i cb u i l d i n gd e s i g na n dt h er e a l i z a t i o no ft h e i d e aa b o u tt h ec o n t a i n e ry a r di n t e g r a t e di n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m f i r s t i td i s c u s s e sj nd e t a i lt h ec o n t e n t so ft h es y s t e mf u n c t i o n a im o d u l e s a n da n a l y s e s t h es t r u c t u r ea n df e a t u r e so fs y s t e m s e c o n d 。f r o mt h eu s eo ft h et e c h n o l o g y i t d i s c u s s e s d e t a i l e d l y t h el h r e e t i e r s t r u c t u r e ，j 2 e ef r a m e w o r k g p r s c o m m u n i c a t i o n s g p sp o s i t i o n i n g ，e n t e r p r i s ep o r t a l ，n e t w o r k ，s e c u r i t y 。a n ds oo n c h a p t e rl vd e s c r i b e sa d v a n t a g e sa n di i m i r a t i o n so ft h ec u r r e n tc o n t a i n e rv a r d i n t e g r a t e di n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ，a n de x p l o r e sb r i e f l yt h ef u t u r e d e v e l o p m e n ta n dd i r e c t i o no fr e s e a r c h k e y w o r d s ：c o n t a i n e ry a r di n t e g r a t e di n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m ，t h e t h r e e - t i e rs t r u c t u r e ，j 2 e e ，g p r s ，g p s ，p o r t a l w a n gh a nj u n ( m t e ) d i r e c t e db yl iy ur u 1 1 集装箱运输的发展 第一章绪论 自从1 9 6 5 年4 月美国海陆运输公司( s e a l a n d ) 将一艘t z 型油轮在航线上首 次试航成功，开辟了海上集装箱运输的新纪元，集装箱运输因此得到了广泛的发展， 逐步形成了一个世界性的集装箱运输体系。目前，集装箱海运已经成为国际主要班轮 航线上占有支配地位的运输方式。集装箱运输的产生和发展，不仅使运输方式起了巨 大的变化，使货运比例起了巨大的变化，同时也使其有关部门发生了深刻的变化，被 称为“2 0 世纪运输领域的一次革命”。 在最近的1 0 年问，全世界的集装箱贸易量每年平均增长大约9 6 。中国在集装 箱贸易量的增长方面尤其突出，最近l o 年的年平均增长速度大约为3 0 ，在增长速 度方面居世界首位。随之而来的，我国集装箱运输也呈现强劲的增长势头，这几年我 国港口集装箱吞吐量排名前十名的港口的增长速度均在1 5 以上。 1 2 宁波口岸集装箱发展现状 依托国内为数不多的亿吨大港一一宁波港以及马士基海陆、法国达飞、意大利邮 船等世界著名航运公司的集疏运网络，宁波口岸如今己成为中国浙江省最主要的一个 进出口口岸，是浙货出海的主渠道。 2 0 0 4 年，宁波口岸外贸进出口总额达5 1 5 7 6 亿美元，比0 4 年同期增长5 2 ，其 中出口2 6 6 4 1 亿美元，增长4 1 1 ；进口2 4 9 3 5 亿美元，增长6 5 6 。累计实现贸 易顺差1 7 亿美元。目前，宁波口岸辐射面越来越广。异地企业进出口额占宁波口岸 进出口总额的6 0 9 ，达到3 1 4 2 5 亿美元。 伴随集装箱业务的迅猛增长，码头和场站都得到了快速的发展。 以宁波港为例，现有集装箱班轮航线1 l o 条，月航班4 8 0 班，2 0 0 4 年集装箱吞吐 量突破4 0 0 万t e u ，居中国大陆港口第四位，同比增长4 4 5 以上，增幅连续6 年居 中国大陆主要集装箱港口第一位。为加快深水枢纽港和国际集装箱干线港建设，适应 国际贸易和远洋集装箱运输发展的需要，宁波港还将规划建设多个超大型国际集装箱 码头，到2 0 0 7 年，基本建成国际一流的深水枢纽港和国际集装箱远洋干线港，构筑上 海国际航运中心深水外港，成为浙江省、宁波市的物流龙头，全港集装箱的吞吐量将 达到7 0 0 万t e u 以上，争取进入世界港口前1 5 位，国内港口前4 位。 1 3 宁波口岸集装箱场站发展现状 港口的发展必定带动周边的一系列的产业的发展。这其中，集装箱场站作为集装 箱运输过程中很重要的一个环节，在整个集装箱产业链飞速发展的同时，也得到了长 足的发展。以码头为原点，辐射到周边，在短短的几年里面，集装箱场站如雨后春笋 般延伸，围绕码头或者货源地，从丌创到发展到成熟到全方位扩张，正在进行着一场 瓜分集装箱堆存、装箱、拆箱、修箱、查验、熏蒸等等业务的无硝烟的战争。宁波港 码头周边的如通达货柜、铃隆货柜、太平堆场、长胜货柜、高新货柜、安信货柜、宏 达货柜、兴合货柜、大港货柜、新世纪货柜、安达危险品货柜、天翔货柜、迅达仓储、 东兴公司等；内陆腹地的如余姚东方物流、义乌开元、金华c f s 等，都是在2 0 0 0 年 附近崛起并在短短的四五年内迅速发展壮大，很多堆场甚至开始了第四第五分堆场的 建设。 一方面，某些实力雄厚的场站丌始走全功能化发展，期望实现空箱场地、重箱场 地、查验场地、修箱场地、装拆箱场地、普通货物仓库、海关监管仓库等等全面开花； 另一方面，一些场站开始走专业化发展，比如专做危险品集装箱的堆存和装拆箱，专 做熏蒸业务，专做塑料制品的装拆箱仓库等等；还有另外的场站，则通过与码头、海 关等的相关业务进行对接，成为码头的延伸堆场，如废品疏港箱业务、转内陆堆场业 务等等，使之成为相关业务专用的场站。 在集装箱场站市场形成一定的规模格局后，如何适应集装箱飞速发展的大环境， 如何在场站竞争中获得优势，无论其经营的模式与业务的范围如何，有一件事成为大 家共同的焦点，那就是如何提高服务与效率。也就是如何利用信息化技术提升场站自 身的竞争力。这其中包含三个方面的内容：其一、如何利用信息化技术实现企业自身 内部的科学规范管理，也就是“练好内功”：其二、如何利用信息化技术加强企业与 外界的宣传与联系，提升企业形象，也就是“练好外功”；其三、如何利用信息化技 术将企业自身融入到口岸环境的整个供应链中，从而为自己创造更多的商业机会去实 现传统业务模式所无法实现的流程，也就是“挖掘秘籍”，由此，全面拓展业务，提 升场站企业的市场竞争力。 第59 i 共5 4 页 第二章集装箱场站信息管理概述 2 1 场站信息管理的要素 在集装箱流转运行的过程中，集装箱场站是很重要的一个环节，它与码头等单位 。起构成集装箱运输相关信息的集散地，是整个集装箱供应链中的枢纽。从狭义来讲， 集装箱场站就是单纯指“场”和“站”这两块业务，也就是针。对箱体或者适箱货物的 进、提、存展开业务；但是在集装箱物流飞速发展的今天，很多场站也具有了运输、 查验等功能，逐渐走向多元化运作。从场站信息系统的角度出发，最关心的要素就是 场站的资源：箱、货、车。如何科学、合理的调度和使用这三个要素，就是每一个集 装箱场站信息系统所要解决的主要问题。 ( 1 ) 集装箱( c o n t a i n e r ) ： 所谓集装箱，是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器。使 用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换 车、船时，无须将货物从箱内取出换装。按所装货物种类分，有杂货集装箱、散货集 装箱、液体货集装箱、冷藏箱集装箱等；按制造材料分，有木集装箱、钢集装箱、铝 合金集装箱、玻璃钢集装箱、不锈钢集装箱等：按结构分，有折叠式集装箱、固定式 集装箱等，在固定式集装箱中还可分密闭集装箱、开顶集装箱、板架集装箱等；按总 重分，有3 0 吨集装箱、2 0 吨集装箱、1 0 吨集装箱、5 吨集装箱、2 5 吨集装箱等。 集装箱在场站信息管理中常用到的信息元素主要有箱号、箱型尺码、箱经营人、 箱况、箱重、铅封号、船名航次等与集装箱密切相关的信息，以及与集装箱场地密切 相关的箱位( 箱区排列层) 、箱状态等信息。 ( 2 ) 适箱货物( s u i t a b l ec o n t a i n e r i z e a b l ec a r g o ) ： 所谓适箱货物是指能够装箱，并利用集装箱运输的货物。适箱货物使用集装箱装 运，既保证了集装箱和货物的安全，又使集装箱运输能发挥更大的经济效益。 适箱货物的内容在集装箱运输发展过程中不断总结完善，目前有十三大类适箱货 物：交电类、仪器仪表类、小型机械类、玻璃陶瓷建材类、工艺品类、文教体育用品 类、医药类、烟酒食品类、日用品类、化工类、针纺织品类、小五金类和其他适合集 装箱装运的货物。 适箱货物在场站信息管理中常用到的信息元素主要有货名、货类、货主货代、 包装、提单号、件数、重量、体积等与货物紧密相关的信息，与箱信息类似，适箱货 物也有与仓库密切相关的货位( 库行列关层) 、货物状态等信息。 ( 3 ) 集装箱卡车( c o n t a i n e rt r u c k ) ： 集装箱卡车特指专门运输集装箱的卡车，一般以拖车牌号作为集装箱卡车的车 号。集装箱卡车与普通货车相比具有几个特点：车底架为骨架式结构、设有固定集装 箱的装置、承载面低等。这些特点都是为了能够更加方便快捷地装卸集装箱及运输。 由于集装箱卡车是承载集装箱运输的载体，故在场站信息管理中凡是跟箱有关的 管理均与集装箱卡车有联系。其信息元素主要有车牌号、承运单位、集卡司机，以及 与一些特殊业务有关的车状态如海关监管状态、停牌惩罚状态等。 第6 m 共5 4 负 2 2 场站的业务流程描述 从集装箱场站的日常业务来看，一般认为可以分四大块：针对箱体的进箱、提箱、 堆存等的场地管理；针对适箱货物的进货、提货、堆存等的仓库管理；针对商务计费 等的费收管理；针对集装箱运输的车队管理等等，其中商务费收又是渗透在其他三块 业务之中。 2 2 i 集装箱场地管理 集装箱从进入堆场到提箱出门，大致分为进提箱、移箱、修箱等过程。 ( 1 ) 进箱操作 集卡拉箱子并携带相关单证到进门卡口，进门卡口把相关的箱信息等数据输入系 统，并建立起对应于该次操作的一个作业号，该作业号将一直保留到该箱出场为止。 图1 集装箱进箱示意图 行车指南一般只指定到箱区贝位，具体小箱位几列几层由吊机司机根据实际确 定。 出门卡口做确认后表示该集卡已经完成进箱操作并已离开堆场，而该箱已经进入 堆场。 ( 2 ) 提箱操作 空车集卡携带有关提箱凭证到进门卡口，进门卡口根据凭证指定的要求给予提 箱。 图2 集装箱提箱示意图 进门卡l j 提箱受理又分指定箱号提箱和指定箱经营人箱型提箱，前一种一般是提 重箱，后一种一般是提空箱。提鼋箱的情况下，如果是海关监管堆场则还需要进行双 第7 负共5 4 _ i 信息放行。出门卡口仔细检查所提的箱子与受理时候的要求是否符合一致，尤其是提 重箱操作，因为这是提箱的最后道关卡。 ( 3 ) 预约进场 在箱子还没有实际进箱之前先将信息由电子报文、纸面传真或者电话预约等方式 告诉箱管部门，箱管部门预先把信息输入系统。在箱子真正作业时，预先输入的数据 就自动匹配出来，从而减少卡口的输入项。 ( 4 ) 预约出场 控制某个时间段出场箱的总数量，在实际提箱过程中进行累计，以便提前做好相 关调度安排。 ( 5 ) 指定箱的指定释放 对一些需要特殊处理的箱子进行标记，避免被当作普通箱提箱出门的，称为指定 箱。箱管人员对这些箱子进行释放标记的操作之后，才可以提箱。 ( 6 ) 双信息鎏行 重箱进入海关监管堆场就视同进入海关监管状态，对重箱的提箱出场动作必须同 时要有纸面和电子放行信息，这就是双信息放行。进口箱放行标记i p 、出口箱放行 标记e p 均可以通过相关的电子报文获得信息。 ( 7 ) e d i 报文 标准e d i 报文指的是交通部水运所规定的平台文件的格式。目前在应用的与堆场 有关的报文有进出门报文c o d e c o ( 接收发送) ，堆存报文c o e d o r ( 发送) ，装箱单报 文c o s t c o ( 接收发送) ，海关放行报文c u s t p a s s ( 接收) ，查验指令报文c i q r e s p t ( 接收) ，查验移箱到位报文c i q c y ( 发送) ，进口箱进门报文c u s c a r i m ( 发送) ，出 口箱进门报文c u s c a r e x ( 发送) ，进出口箱出门报文c u s t g t ( 发送) ，修箱估价报文 d e s t i m ( 发送) 等等。 ( 8 ) 场地移箱 移箱分为同贝位移箱和跨贝位移箱。移箱的过程需要进行箱位有效性的校验，是 否符合箱区的预安排、校验前后排、校验上下层等等。 ( 9 ) 修箱 修箱部门根据场地中坏箱的破损程度进行修箱估价，估价的结果也就是估价单以 传真、e m a i l 或e d i 报文的方式送到箱经营人，经过互相协商，箱经营人给予批复， 授权堆场进行修箱操作，堆场根据修理派工单进行修理，完成后进行修箱确认，将箱 状态置为好箱。累积一段时间后，堆场进行清款，将当月的修理项目统计起来，形成 清款报文给箱经营人。财务对每一条费收细目进行对帐。 第8 贝共5 4 负 图3 集装箱修箱示意图 ( 1 0 ) 查验 海关或国检将查验指令通过电子报文等形式通知给堆场。堆场在接到指令后的规 定时间内将受理时间通知海关或国检，并对即将查验的箱子进行移箱操作，移到指定 的查验场地，如果是外堆场的查验场地，则还必须做集装箱查验出门。移箱到位后， 堆场将到位信息以电子报文等形式通知指令发送方。 查验完毕所带来的结果是倒箱。倒箱又可以分全倒、1 2 倒等类型。倒箱产生的 货物还需要进行入库或车提等操作。 ( 1 1 ) 特殊箱处理 特殊箱指的是温控箱、危险品箱等箱型。 对于温控箱，需要进行插电操作，定期检查箱内温度等参数，并记录到系统中。 如果是提箱的话，还需要在提走之前进行p t i 预冷作业，让箱内温度达到需要的程度 才可以做提箱出场。 危险品箱对于环境及应急措施的要求更高，比如需要控制环境温度，必要时洒水 或盖隔热布等等。 ( 1 2 ) 费收统计 费收一般包括卡口进提箱时现收的吊机费、洗箱费，铅封费，箱单费，插电费， 商检费等等；还包括堆存费、修箱费等每隔一段时间统一结算的费收。 2 2 2 货运站仓库管理 仓库工作主要是针对适箱货物而展开，主要可以分为出口装箱业务流程和进口拆 箱业务流程。 ( 1 ) 出口装箱 图4 集装箱出口装箱示意图 a 接受客户委托 客户以业务托单、内装箱计划或内装箱预配清单等形式将委托数据采用传真、 e - m a i l 、e d i 、网络数据共享等数据传送手段发送给货运站，业务员对收到的委托信 息予以确认，并通知客户。 b 建立业务台帐 业务人员将收到的委托信息按一定的格式输入到系统中( 若是电子数据则按预先 定义的规则转换到系统中) 。出口内装箱的业务台帐是整个业务管理的核心，每一票 业务的具体操作都要围绕台帐进行，台帐必须详细记载客户的业务要求。业务人员通 过台帐控制业务的进程，安排装箱计划和其它作业。 c 货物的进仓登记 客户送货物进仓时，须在业务受理窗口办理入库手续，业务员将客户的送货单内 容录入系统，并打印出入库作业单。货物进仓后，理货员根据入库作业单进行货物验 收，清点、丈量实际的货物体积以及安排货物的仓位，并将验收的结果、安排的仓位 和货物的数量填写在入库作业单上，业务员将货物进仓的实际数量输入系统中，系统 自动计算卸车费金额，最终确认该票货物进仓完毕。 d 货物装箱作业及送港 理货员根据业务员打印的装箱计划单安排装箱作业，在装箱之前，必须确定集装 箱已经在场内。场内装箱完毕，理货员及时将装箱完成时州和相关的装箱人员、作、 机械等内容完整地填写在装箱计划单上，最终交由业务员录入系统。装箱作业一定要 及时，必须为集装箱的送港筐有充足的时间。装箱完毕，安排将集装箱送到港区前方 堆场及其他码头。 e 仓库内的其它作业 仓库内的其它作业是指诸如“刷唛”、“换包装”、“打托”、“绕薄膜”等一些操作 这些作业是应客户的要求而提供的附加服务。 f 散货车提出库 车提出库有两种形式，一种是本来准备出口装箱的货物没有能够装箱出口，比如 因为退关或其它原因，或者是装箱后剩余的少部分货物需要出库提走；另外一种是货 物进来的目的就是为了堆存几天再提走，即所谓的散货堆存。无论是何种情形车提出 库，都要由业务员开具出库单，并将出库数据输入系统，同时记录一些当场收取的费 用，如“装车费”。 g 费用结算 费用结篡的形式有现场结费( 现收) 和按协议月结费( 托收) ，在业务台帐中只 记录了现收部分的费用，其中托收的费用要在业务完成后，由费收人员在费用结算模 块中去进行结算。每一票的费用既可以是“现收”，也可以是“托收”，也可能是两种 形式都具备。 ( 2 ) 进口拆箱 图5 集装箱进口拆箱示意图 进口拆箱业务流程中也有跟出口装箱类似的模块，比如接受客户委托、建立业务 台帐、货物车提出库、商务费用结算等，其具体描述与出口装箱业务流程类似。 第l lr j t 共5 4 虹 a 接受客户委托 业务员在收到提货单或进口拆箱计划等形式的委托数据后，将收到的信息录入到 系统中。 b 建立业务台帐 业务人员将收到的拆箱要求和业务信息输入系统，通过台帐列表使操作者快速地 掌握业务信息，提高对进口业务的管理。 c 拆箱货物入库 拆箱出来的货物进行入库预安排、登记、确认，将箱号、货物件数、仓库位置等 信息输入系统。 d 拆箱货物出库 车提出库有两种形式，一种是拆箱出来的货物直接车提出库，另一种是先进行入 库，堆存一段时间后再提走。 ( 3 ) 仓库内的其它作业 其它作业是对进口业务的附加服务进行登记，这些完整的操作记录可作为向客_ 户 收费的依据，同时实现对附加作业的管理。 ( 4 ) 费用结算 费用结算模块的作用与功能与出口业务费用结算雷同。 2 2 3 车队调度管理 ( 1 ) 作业计划预受理 通过传真、电话、电子报文等方式接收运输作业计划。 ( 2 ) 派工调度 根据作业计划和集卡车辆资源的使用情况，编排具体运输计划，尽量健同一集卡 车辆能够减少空车运行距离，也就是让不同的运输作业可以按照计划时间及源目标 地点串成一条连续的线。 ( 3 ) 运输作业 集卡作业情况跟踪，包括行进路线、消耗时间等，可作为考核及分析的基础。 ( 4 ) 作业确认核销 运输作业完成后，司机需要将当天( 或多天) 的运输作业一次性进行核销。 ( 5 ) 作业故障处理 当运输作业过程中发生意外或故障，需要进行作业补救和故障善后处理。 ( 6 ) 车辆维修处理 第1 2 负，共5 4 页 维修有计划和突发之分，处于维修状态的车辆不进入计划调度的资源清单中。 ( 7 ) 财务结算 对各司机的作业量进行考核，以此作为司机收入的依据。对车辆的作业量和维修 记录进行考核，以此作为车辆成本计算的依据。 2 3 场站信息技术发展及存在问题 面对集装箱业务的高速增长，集装箱场站的信息化之路从来就没有停止过，只 是在每一个发展的阶段都有其特定的时代特征，都反映出每一个阶段的技术发展程 度。而集装箱及适箱货物跟散杂货相比，在信息化进程中的最大好处就是其信息的标 准化和操作的规范化，这使我们在对其进行管理的时候可以更大程度地运用技术手段 来实现电子化、信息化的科学管理。 对于集装箱场站信息系统，我们关心的是如何科学规范、行之有效地管理好场 站内的业务、人员、设备、以及信息资源。 让业务流程在计算机系统中顺利地跑起来，这是集装箱场站信息系统所必须要 具备的基本功能。能够充分利用计算机的高速、稳定的科学计算及事务处理能力，一 方面，实现日常手工在操作的作业流程，另一方面，开拓只有借助电子信息才得以实 现的新业务流程。这是系统的核心功能，只有通过业务流程的再现，才可以从中获得 信息价值的提升空间。 人员管理和设备管理是实现系统管理的途径。通过业务流程，使企业人员和设 备有序地进行作业，并不断地进行跟踪和分析，以调整其作业状态，用科学技术手段 使其发挥出最大的效益。其中设备管理又分固定设备和移动设备的管理，而移动设备 的管理是整个系统中的难点部分，一直以来都在想方设法试图有效地去管理它。 信息资源的价值是随着互联网的普及而被逐渐重视起来的。尤其是在整个口岸 物流信息网建立起来后，信息资源的共享和利用被提高到前所未有的地位，不仅是企 业的管理依赖它，更重要的是业务的开展和增值也依赖它。对信息资源的有效管理是 一个场站提升企业竞争力的基础和手段。 这当中，场地移动设备管理方式的变迁最能反映出集装箱场站信息系统的发展进 程，大致经过了以下几个阶段： 第一阶段，利用对讲机人工报箱信息给操作台处理。 9 0 年代初，集装箱运输在宁波口岸发展起步，并显示其旺盛的生命力。由于集 装箱运输是一种专业化、标准化的运输方式，无论是箱型或者适箱货物的标准化、场 站设施和布局结构的标准化、运输工艺的标准化、还是运输单据的标准化，都使集装 箱的信息易于在计算机上平台实现全方位的管理。 由于受到技术发展的限制，在9 0 年代初期，无论码头也好，场站也好，所应用 的集装箱场站信息系统基本是一个独立封闭的企业内部信息系统。但是在当时，这种 系统能够使企业很好地把业务中的各种信息管理起来，用计算机管理代替了手工操 作，提高了操作的规范性、准确性和高效性，在很大程度上满足了企业生产的需求。 当然，那个时期的信息系统还停留在单机操作，规模大点的企业也仅仅是采用主机 终端模式柬实现多点操作，但是至少让曾经铺满整个墙壁的“t 卡”成为了历史，告 别了纯手工时代。 第1 3 贝共5 4 页 主机模式的信息系统很难将移动设备纳入信息管理的范围中，所以就利用对讲机 将箱信息人工报给操作台进行处理。集 司机进卡口时，会领到一块编号牌，作为该 集卡的临时编号，吊机司机根据集卡司机举着的编号牌与计算机操作台进行联系获得 相关的信息，并将进提箱情况回报给操作台。 这在计算机应用起步阶段已经是比较先进的做法了。但从现在的眼光来看，其最 大的缺点就是缺乏实时性和准确性。集装箱场地中必须配备多名现场理货员，每隔一 段时间对箱区进行大规模核箱操作，以使系统中的箱位等信息与实际堆存情况保持一 致。 第二阶段，利用场地无线a p 基站和c s 结构实现无线作业。 随着业务的发展和技术的进步，集装箱场站信息系统的开发模式逐渐被c s 两层 结构所代替。这种开发模式把后台数据库与前台客户端操作分开，使信息系统开发的 灵活性大大增加，成为九十年代中期的主流开发模式。一些性能优秀的客户端开发工 具如d e l p h i ，v b 等，把面向对象的设计理念普及开来。而大型的数据库如o r a c l e ， s y b a s e 等等的应用，使集装箱信息系统的性能与功能都有了很大的提高。这个时期 对于集装箱场站信息系统这个范畴来说，是一个百花齐放的时期。由于c s 模式开发 灵活简便，各场站均有能力去开发一套为自己量身定造的信息系统。虽然场站信息系 统的软件市场存在各种各样的版本，但是基本上还是停留在本企业内部的信息管理， 还没有太多地与其他系统、其他单位部门之间发生直接数据联系，可以说这是信息互 联的初始时期。 9 6 年前后，作为交通部“四点一线”( 上海、天津、青岛、宁波各港口及中远集 团建5 个e d i 中心) 的宁波港口e d i 中心开始建立，并作为宁波口岸的集装箱信息枢 纽，在集装箱运输中越来越发挥出它的作用。所谓e d i 就是电子数据交换( g l e c t r o n i c d a t ai n t e r c h a n g e ) ，是用电子化手段将格式化的信息进行传输、交换和处理的技术， 是现代计算机技术与通信技术高度结合的产物。它的出现改变了传统的由人工处理纸 面单证的方式。从人工处理纸面单证到电子化信息处理，是一个质的飞跃。这种方式 的转变使不同的企业、单位、部门之间的数据共享成为可能。e d i 应用的发展得益于 现代通信技术的发展和i n t e r n e t 网络的普及。各场站及码头等单位已经意识到，不 同的系统之间必须消除信息孤岛，取而代之的应该是实现数据的横向联系，利用数据 接口来传递信息报文。 这个时期的场地移动设备管理，引入了无线a p 基站的通讯方式。也就是根据场 地的具体形状，在场地中间几个点上建设无线a p 基站，使它的有效信号范围覆盖整 个场地，在移动机械上安装带有小键盘的工控一体机，通过无线网卡把数据传给场站 中林立的基站，完成与企业网的联接。这种方式与第一阶段的人工报信息相比，极大 地提高了集装箱信息的及时性和准确性，也使核箱员的大部分工作得以解脱出来，使 场站的移动机械也进入系统管理范围中，促进了集装箱场站信息系统的完善和发展。 随着无线基站的使用，一些固有的技术缺陷逐渐暴露了出来，并最终制约了它的 进一步应用。那就是存在信号盲区和受气候影响较大。要减少盲区就需要设立更多的 基站来覆盖，使建设与维护的成本迅速上升，即便如此，在某些狭长的通道中，盲区 现象依然严重。受气候影响的缺点也与场站2 4 小时全天候作! 【k 的方式相矛盾。 第三阶段，利用g p r s 联接i n t e r n e t ，用三层结构实现无线作业。 随着集装箱场站规模的扩大和i n t e r n e t 的普及，集装箱场站市场格局逐渐定型， 笫1 4 炙共5 4 姒 更多的企业开始注重提高服务。一方面加强内部管理，提高作业效率和作业质量，另 一方面改善对外服务，加强沟通，方便客户。基于i n t e r n e t 的查询、申报等业务开 始发展起来，企业在这过程中即提升了自身形象，拓展了业务，又使客户满意，提高 了数据的准确性和及时性。 原来的两层c s 结构很难适应这种趋势。相应的，三层结构的开发思路逐渐被广 泛应用，不但解决了业务需求，还使应用层与客户端表现层脱离，在安全性和灵活性 上有了氏足的进步。 与此同时，一种新型的无线通讯技术g p r s 逐渐成熟。g p r s 简称分组数据业务， 对用户接入互联网来说，拥有“随时在线，按流量计费”等优点，对运营商而言，可 以提高资源利用率，降低运营成本。g p r s 技术的成熟为我们科学解决移动机械的无 线接入提供了实现的思路与技术保证，真正做到无盲区、全天候，并可打破地域限制 随意联接i n t e r n e t ，并利用i n t e r n e t 信息资源与网络资源实现与企业内部网的互联。 本文所阐述的就是如何利用这种模式设计并实现集装箱场站信息系统。 第四阶段，利用r e i d 等技术自动识别和定位箱车信息，完成自动操作。 应该说，g p r s 通讯和三层结构的设计思路在当前发展水平来说基本可以解决生 产中的各种需要，但是很明显地，在我们应用这些技术的时候，更多的是考虑设备设 施等硬件互联和信息资源的发布共享等方面，对于数据的采集定位和智能化管理方 面，依然是一片空白。例如所有的原始数据均需要手工输入，即使在后续流程中可以 共享这部分信息，但不可避免地仍需输入关键数据以匹配既有信息。如何利用信息自 动识别技术( o c r 、r e i d ) 和人机交互技术( c c t v ) 实现信息采集和处理的自动化， 如何利用先进的算法实现辅助决策的智能化，如何综合利用多种通讯和定位系统实现 箱、货运输和流转的全过程监控和管理，必将成为未来的研究和发展方向。 但是有些阶段性因素制约了新技术的应用。首先是成本问题，设计并安装一套完 整的自动识别定位系统，需要很高的硬件和环境投入，即便是安装和维护在每个最终 用户上的r f i d 卡，也是一笔不小的数目。虽然提高的作业效率和节省的纠错费用可 以抵消很大一部分投入，但是与当前的做法相比，其优势不是很明显。其次是环境问 题，一方面计算机系统与网络的环境发展还没有达到适应r f i d 的程度，另一方面， 硬件与现实环境的多样性也限制了自动识别定位的进一步应用，自动识别定位的应用 是整个物流行业的应用，需要各单位一起配合才能发挥其作用。 未来随着集装箱物流的发展，一方面，物流链中不同职能的单位将越来越细致化 和专业化，相似职能的单位则将会朝集团化发展，当集团化进行到一定的程度后，大 规模地发展自动识别定位系统将成为可能，因为规模的扩大降低了每个最终用户的单 位成本，而集团化的操作也能使其在各职能单位之间的推广变得毫无障碍。 2 4 同行业场站信息系统现状 从宁波口岸的现状和发展规划来看，由于码头及周边地区集装箱运输的快速发 展，场站的业务量必然会继续保持快速增长的势头。在企业大力发展“量”的同时， 必然会越来越重视“质”的提高，也就是服务意识逐渐深入人心。“人无我有”是企 业刚刚起步时候追求的目标，“人有我强”是企业发展过程中追求的原则，而“人强 我优”则是当前企业追求的方向。 利润最大化是市场运转不变的法则和目标。同样地，如何更加有效、可持续地获 第15 页共5 4 页 得利润最大化是摆在当前所有集装箱场站面前的一个课题。要想在竞争激烈的集装箱 市场中立于不败之地，首先要从自身的管理抓起，充分利用口岸及周边的软硬件环境 并融入其中。只有整个口岸乃至于整个国际国内市场，科学管理、有效合作、资源共 享、互惠互利，才能创造共赢的和谐目标。 宁波口岸的集装箱场站从九十年代发展至今，走过了起步、动荡、疑惑、思考、 发展的十多年经历，如今在思想认识上都有了清晰的目标。尤其是宁波港口e d i 中心 成立以来，对宁波口岸信息化建设的推动，都影响深远。从单一的报文传输，到整个 口岸信息网络的建立；从为码头服务，到为口岸服务；从船图舱单信息的电子化，到 业务流程渗透周边各单位；从一站式服务，到打造口岸物流平台，宁波港口e d i 中心 始终扮演着宁波口岸信息化建设领头人的角色。 在信息化建设的大格局下，宁波口岸场站信息系统的建设步伐相对滞后。很大程 度上是由于业务发展过速引起的。整个口岸在建设初期缺乏统一的、完整的、科学的 信息资源规划，而高速发展的集装箱业务需求不允许场站企业有过多的思考，以至于 众多场站企业一哄而上，各种各样的场站信息系统百花争艳。在后期的发展过程中， 虽然修修补补，但是缺乏规范、信息封闭的先天不足使其在信息资源共享利用中捉肘 见襟、疲于奔命。即使是企业内部，生产业务信息系统、网站信息查询、场地仓库 各成体系，互相之间的信息互用率低下。 况且，一些技术上的局限性也越来越制约企业的发展。其中一个具有典型意义的 例子，就是分堆场的问题。由于实际地理位置的差别，分堆场之间物理上可能距离非 常遥远，但是逻辑上又必须属于同一个企业管理的范围，也就是局部操作与整体管理 的矛盾。其中最大的问题出在系统设计的架构上。以往的作业系统普遍采用两层结构 设计的，这种长距离的传输必然会对布线和网络拓扑提出更高的要求，但是场站企业 又不可能象银行之类的大企业，投资巨款搭建庞大复杂的网络。而两层结构的应用， 在客户端大量扩展的时候，其维护困难的弱点就成为非常明显的问题。 在宁波口岸信息化进程中，宁波海关是一个关键性的角色，不仅因为宁波海关的 行政地位在整个集装箱物流中举足轻重，更由于宁波海关对信息化的重视。“大通关” 项目的实旋、电子放行的推行、区港联动的建设、保税物流园区平台的搭建、电子卡 口的试运行等等，都得益于宁波海关的大力支持。在口岸信息网建立以后，各企业之 间不仅需要被动接受数据，更可能发展到主动攫取数据。比如海关监管项目，随着技 术进步，必定会从目前的视频监管发展到真正的数据信息监管和业务流程监管。 综上所述，集装箱场站信息系统必将进行一次革新，改变当前信息孤岛林立的局 面，使整个口岸物流形成真正意义上的“数据仓库”。 第三章集装箱场站综合信息系统建设 3 1 建设目标与研究思路 集装箱场站综合信息系统应该函盖集装箱场站信息的各个方面，为集装箱场站企 业的内部业务管理、外部信息发布、信息资源共享等提供一套完整的解决方案，从而 加强集装箱和适箱货物的规范管理，提高场地和仓库等资源的利用率，准确及时地反 映出业务流转的信息，提供丰富便捷的数据检索及分析功能，为企业决策提供充分准 确的辅助信息，提供安全方便的逻辑组件数据交换接口，实现与其他业务单位之间的 e d i 传输，提升企业形象和市场竞争力。 从宁波口岸集装箱场站发展的当前实际出发，笔者认为场站综合信息系统首先需 要重点解决以下几个问题： ( 1 ) 场站企亚内部箱、货、车等资源如何实现互相关联? 以往的场站信息系统由于业务发展的历史原因，其各功能模块是在不同的阶段开 发完成的。比如先是做运输部分，开发了车队信息系统，后来开始做仓库，则另外开 发了仓库货管系统，然后企业扩大，开始做空箱场地，则又开发了空箱信息系统。这 三套系统可能连开发都是由不同的团队担任，他们各自独立运行，互相之间无法实现 很顺畅的数据共享。举一个很简单的例子：重箱拆空货物入库。则必须在仓库货管系 统中做重箱进门、重箱拆空、货物入库、空箱出场，然后再到空箱信息系统中重新做 一次空箱进场。很明显，中间的空箱出场和进场是多余的动作。 场站综合信息系统应该实现对箱、货、车等资源的统一管理，车队管理、货物管 理、空重箱管理等都只是系统中的一个模块，所有信息都可以实现互相使用、互相 关联。同样以重箱拆空货物入库为例，集卡车辆去码头提重箱，码头将装箱单信息发 给场站，车队管理模块中把信息跟踪到箱子进场落地为止，卡口人员在箱管模块中做 重箱进门，仓库人员在货管模块中做拆箱并将货物入库，集卡司机再做空箱移箱归位。 整个过程完全符合作业流程，各资源实现了有效衔接。 所以笔者认为必须站在整个企业信息资源规划的高度，建立企业核心数据库，并 进行相关作业流程的梳理，然后进行其中相关数据的整合，使各业务有效融合衔接， 才能真正实现企业内部资源的有效利用和管理。 ( 2 ) 如何方便有效地实现对移动机械的管理? 移动机械上的操作有其特殊性，一般采用车载工控机或手持终端来实现。 首先在网络传输上，主要解决无线传输问题。本系统采用g p r s 的无线传输接入 方式，来实现移动机械终端与系统主机之间的数据传输。g p r s 传输具有前期投资小， 维护方便，信号连续性好，没有信号盲区，受气候影响小等的优点，非常适合场站信 息系统的需要。 其次在软件设计上，主要解决三个问题。其一，操作方式为触摸方式，也就是系 统界面尽量减少字符输入，多用按钮单击，一些必须输入字符的场合如用户口令登录 等，则必须在界面上模拟出软键盘，以便操作用户选择字符。其二，必须保证界面显 示信息的及时有效性，也就是屏幕所显示的箱、货、车信息必须跟实际情况一致。最 好的解决方法是增量传输，也就是系统主机与客户端之间将互相有变化的增量进行传 输来保持数据的一致性，比如i b m 所推行的m q 传输方式，但是这会使建设成本上升。 另一种比较易用的方法就是及时刷新，使显示的信息与实际情况之间的延迟保证在一 定额度内。其三，由于主机与客户端存在经常性的数据来往，所以必须使刷新的内容 尽量减少范围，以节省传输数据量。三层结构的设计使大量数据交换发生在应用层与 服务器层之间，客户端层仅仅只需要传输显示数据即可。 ( 3 ) 如何实现对运输车辆的实时监控? 民用g p s 定位的普及使集装箱运输车辆的实时监控得以方便实现。运输车辆通过 车载g p s 定位系统获得当前位置信息