智能集装箱运输面临的标准化问题_李继春.pdf

中国标准化 2013年第9期 总第444期 66 学术研讨 智能集装箱运输面临的标准化问题 李继春 赵洁婷 王 婧 交通运输部水运科学研究院全国集装箱标准化技术委员会 摘 要 我国智能集装箱运输标准化工作虽已取得一定成绩 但限于目前的应用试验条件和标准制定进程 智能集装箱运 输还缺乏完全适合的运输条件及完善的配套解决方案 相关标准仍不成熟 尚未在业界得到广泛应用 鉴于此 本文针对智 能集装箱运输面临的标准化问题进行梳理 并提出推动我国智能集装箱运输标准化工作的政策建议 关键词 智能化 集装箱 运输 标准化 Analysis on Standardization Problems in Smart Container Transportation LI Ji chun ZHAO Jie ting WANG Jing China Waterborne Transport Research Institute National Standardization Technical Committee of Container Abstract Standardization work on smart container transportation in China has obtained some achievements however limited by application test conditions and slow standard development the smart container transportation is still in lack of fully suitable transportation conditions and complete matched solution standards are still not mature having not been used widely in the industry In view of this the paper comprehensively combs problems of smart container transport standardization and puts forward the policy recommendations to promote national smart container transport standardization Keywords smart container transportation standardization 智能集装箱 概念最先起源于美国 所谓的 智能集装箱 通常指在现有集装箱外部和内部 增加一些用于集装箱运输通信 状态检测与设备 识别的电子设备 可以在集装箱运输过程中将集装 箱的一些关键信息 如集装箱基本信息 货运信息 集装箱位置 安全状况 箱内温湿度或压力等状态 信息传送给集装箱运输应用网络 集装箱承运人 发货人 收货人均可以通过相关系统 不用开箱就 可以实现货物信息的读取 箱位的追踪 了解货物 的实时方位 状态和安全状况 更先进的智能集装 箱还可以进行一些自我防护措施 如超温自动降温 超压自动降压处理等 随着 智能集装箱 产品的 基金项目 国家科技支撑计划项目 现代物流关键技术标准研究及应用示范 资助 课题编号2012BAH35F02 中国标准化 2013年第9期 总第444期 67 出现 智能集装箱运输逐步融入到现代交通运输 快速发展的轨道 并发挥着积极的作用 1 智能集装箱运输发展现状 近年来 随着RFID Radio Frequency Identification 技术的不断进步 全世界范围内不 断掀起应用RFID的热潮 无论在社会生产流程管 理方面 还是在社会服务质量跟踪方面 各部门都 在积极探索本领域应用RFID的模式和关键技术 集装箱行业 更是被国际社会公认为 最具有应 用RFID技术前景 的行业之一 随着集装箱应用 RFID技术条件不断成熟 基于RFID技术的 智能 集装箱 开发也越来越趋成熟 基于RFID技术的 智能集装箱运输系统已经基本确立 1 1 智能集装箱运输系统的构成 一般来讲 智能集装箱运输系统由三部分组成 智能集装箱 智能交互网络 后台系统 这三部分 互为促进 缺一不可 构成一个完整的应用环境 智能集装箱一般有两种形式 一是在现有的集 装箱上加挂智能电子设备 把通用集装箱改造成为 一般意义上的智能集装箱 二是在生产集装箱阶段 通过对集装箱进行技术改进 直接嵌入智能电子设 备模块 直接生产严格意义上的智能集装箱 智能交互网络主要包括数据读取设备 读写 器等 数据传输网络 专网 公用网络等 自组 网等系统 后台系统主要包括服务器 信息终端等 1 2 我国开展智能集装箱运输的应用实践 集装箱作为多式联运的重要载体 其运输的 过程需要经过不同的环节 智能集装箱运输不仅仅 考虑我国的发展需求 还要考虑能够与国际运输接 轨 我国智能集装箱运输不能脱离国际集装箱运 输发展而孤立存在 基于这些考虑 我国的智能集 装箱运输在起步阶段就强调了 与国际运输相兼容 通过应用示范 带动自主创新 的原则 在交通运 输部 科技部等相关部门的支持下 我国港航企业 先后开展了国内航线 国际航线集装箱RFID示范 工程近10项 这些智能集装箱运输实践 在行业内 外都引起了强烈的反响 其中最为典型的是长江航 线示范和中美航线示范 1 重庆 上海 长江航线示范工程 2006年至2008年 在交通运输部的支持下 交 通部水运科学研究院从重庆至上海开展了大量的 长江航线实验 对智能集装箱应用的电子箱封 电 子标签产品性能进行了实地检测 并起草了相关的 国家标准 示范工程取得了重要的成果 2 上海 美国 国际航线示范工程 2006年 在科技部和上海市政府的支持下 上 海港组织开展了上海至烟台 两港一航 航线试 验 2008年3月10日中美集装箱运输示范航线正式 开通 通过国内国际航线试验 上海港主导起草了 ISO18186国际标准 社会各界都给予了高度的评价 2 智能集装箱运输面临的标准化问题 2 1 标准化战略 二元论 之争 一直以来 智能集装箱标准化战略一直存在 二元论 之争 暨推到论 兼容论 这种争论从智 能集装箱运输产生之日起 就没有停止过 坚持 推到论 的学者认为 只有重新构建基 于智能集装箱运输特点的标准化战略 才能从根本 上解决现有标准存在的问题 解决智能集装箱运输 相关标准的不协调甚至矛盾的问题 解决信息互联 互通问题 最终实现智能集装箱 开放性 运输 坚持 兼容论 的学者认为 没有必要 推倒 重来 加强标准的规划协调 标准间的矛盾问题 是可以避免的 没有必要重新建立一套全新的智能 集装箱运输标准体系 智能集装箱运输的闭环性问 题 不是标准的问题 主要是市场的接受程度和应 用模式不成熟 随着时间的推移 智能集装箱 开 放性 运输终将实现 2 2 标准化体系 覆盖面狭隘 之殇 一直以来 智能集装箱运输标准化的重点主要 李继春 赵洁婷 王婧 智能集装箱运输面临的标准化问题 中国标准化 2013年第9期 总第444期 68 集中在系统本身 多年的发展实践证明 单纯孤立 的智能集装箱远远不能适应智能运输发展的需要 智能集装箱与其装备 车辆 托盘 搬运设备等 标准的有效衔接 在物联网技术应用时代 显得尤 为重要 近年来 集装箱及其装备物联网标准化 不断被提及 客观要求将智能集装箱及其装备标 准进行系统优化 解决智能集装箱标准体系 覆盖 面狭隘 问题 2 3 标准内容 技术分歧 之辩 智能集装箱运输体系的建立 是一项复杂的系 统工程 客观上要求标准化提供支撑和保障作用 在发展现代物流的大背景下 智能集装箱运输行业 标准化面临的挑战就是标准间的衔接不够 甚至出 现矛盾的情况 标准内容 技术分歧 之辩尤为突 出 这种技术性分歧主要体现在应用模式 作业方 法 产品技术选型等方面 1 应用模式 从发展的角度来看 智能集装箱的应用与推广 基本上应该遵循由点到线 由线到面 由面扩散到 全方位跨国跨部门应用的范围 功能上由简单到复 杂 由闭环系统应用到开环系统应用这样一条发展 轨迹 但是 全球集装箱运输系统结构复杂 集装 箱运动规律性差 虽然在整体上是典型的开环系统 但就特定的码头 场站 公司内部或一定范围内合 作应用电子标签的几家企业来说 其内部在一定时 期内又可看作是闭环系统 对于不同规模的集装箱 运输企业及用户 其应用模式也会有所差异 因此 智能集装箱可以有不同层面 不同模式的应用 根 据智能集装箱应用的范围大小 可分为点 集装箱 码头 场站 线 集装箱航线 面 地区内多式 联运应用 立体 跨国 跨部门应用 四种基本模 式 在不同的发展阶段 不同的部门采用的作业模 式不尽相同 这为标准化统一带来了很多困扰 2 作业方法 智能集装箱运输系统的有效运行 需要规范 统一的作业方法 但集装箱堆场作业还处于人工 或半人工管理状态 由于操作不规范或管理不完善 集装箱在堆场内不能实现完全按计划摆放 对堆 场管理和集装箱转运 流通造成一定的困难 为标 准化作业带来了隐患 不利于标准化作业的推广 3 技术选型 一直以来 智能集装箱面临着 被动读取 和 主动发送 的技术选型抉择 主张 被动读取 的 学者 主要从信息安全角度出发 这种观点的学 者认为 智能集装箱 作为物流供应链中的一部 分 其信息的读取是被动的 类似于一个普通的物 品标签 智能集装箱只是记录集装箱的基本信息和 货物信息 并不能记录集装箱运输状态信息 而坚 持 主动发送 的学者认为 智能集装箱 应该更 多地报告物流信息 才能更智能 更聪明 3 智能集装箱运输标准体系的构建 3 1 基于综合标准化方法的标准要素研究 综合标准化是用系统分析方法针对具体的标 准化对象及其相关要素所形成的系统进行整体标 准化的方法 又可叫做 全面标准化 或 整体标 准化 这是一种以考虑整体最佳效果为主要目标 把所涉及到的全部因素综合起来进行系统处理的 标准化管理方法 智能集装箱运输技术标准体系的 构建 可考虑运用综合标准化方法 能够系统提升 智能集装箱标准整体发展水平 基于综合标准化方法研究 智能集装箱运输 是一个新兴的综合性行业 涉及到多个领域 如现 代网络技术 信息技术 自动识别技术 传感技术等 其标准化侧重通过高新技术进一步系统 规范性整 合运输中的物流功能 实现运输与仓储 配送等环 节的协同运行 智能集装箱标准化要素主要包括 1 技术标准 技术标准主要包括基础设施设备标准 技术方 法标准等 2 信息标准 信息标准主要包括信息采集标准 数据交换 标准等 李继春 赵洁婷 王婧 智能集装箱运输面临的标准化问题 中国标准化 2013年第9期 总第444期 69 李继春 赵洁婷 王婧 智能集装箱运输面临的标准化问题 3 管理标准 管理标准主要包括数据安全标准 作业管理 标准等 4 服务标准 服务标准主要包括服务评价标准 统计标准等 3 2 标准体系构建 3 2 1 标准化对象 标准化对象一般可分为两大类 一类是标准 化的具体对象 即需要制定标准的具体事物 另一 类是标准化总体对象 即各种具体对象的总和所 构成的整体 通过它可以研究各种具体对象的共 同属性 本质和普遍规律 与标准化共性类同 智 能集装箱标准化对象也分为两大类 具体对象和 总体对象 1 具体对象 具体对象主要包括 智能集装箱运输设施 港 口 航道 道路 桥梁 中转站等 智能集装箱运输 设备 车辆 船舶 搬运设备等 智能集装箱生产工 艺 原材料 配件等 智能集装箱信息化 代码 标 记 等 2 总体对象 总体对象主要包括 智能集装箱运输工艺技 术方法 智能集装箱管理方法等 3 2 2 体系架构 按照感性层面和逻辑层面划分 智能集装箱 标准体系的范围由两个维度空间构成 1 物理层面 物理层面分为智能集装箱系统设备标准 运 输作业标准 2 逻辑层面 逻辑层面分为3个层次 即基础层 交换层 感 知层 如图1所示 基础层主要是集装箱通用标准 生产和运输管理标准 交换层主要是数据交换和 网络传输标准 包括UN EDIFACT格式报文 XML 格式报文以及网络传输等标准 感知层主要是信息 集成标准 包括集装箱传感器 电子标签 电子箱封 物流标签等标准 4 推进我国智能集装箱运输标准化工作的 政策建议 4 1 制定并完善相应的法律法规 智能集装箱的推广应用 其作业流程 数据安 全等内容迫切需要相关的法律法规进行规范 才 能形成规范化应用 并形成标准进行推广应用 4 2 建立并完善与国际标准接轨的标准体系 完善的标准体系是智能集装箱运输发展的重 要技术基础保证 只有在科学合理的标准体系指导 的基础上 才能真正实现智能集装箱运输标准的制 定 从而实现智能集装箱运输标准化的推广和应用 4 3 积极开展标准化应用示范工程 目前 各方对智能集装箱的应用模式等还存在 很多分歧 只有国家科技主管部门 交通行业主管 部门积极推动相关应用示范工程的开展 才能在 实践中不断加强研究与技术交流 不断通过点 线 面的局部推动 才能尽快推动智能集装箱的行业 应用 4 4 推动社会力量参与智能集装箱的应用与推广 智能集装箱的标准化应用 既需要政府部门 的主导与推动 更需要社会力量的积极参与 智能 集装箱的推广应用除了国家政策法规的支持外 需 要更多的社会力量 特别是第三方力量的推动 在 标准制定的过程中要考虑到集装箱多式联运涉及 感知层 智能 集装 箱标 准化 体系 架构 交换层 基础层 RFID标准 传感标准 云计算标准 数据交换标准 网络传输标准 集装箱相关通用 标准 图1 智能集装箱标准架构 中国标准化 2013年第9期 总第444期 70 李继春 赵洁婷 王婧 智能集装箱运输面临的标准化问题 到各部门的相关标准和各种标准以后发展变化趋 势的判断 提高标准的兼容性与适应性 4 5 积极参与国际标准的制定 争取国际话语权 我国智能集装箱标准要与国际标准兼容 能 够全球通用 同时 加强自主创新 积极争取国际标 准话语权 我国是集装箱制造大国和运输大国 在 智能集装箱领域 涉及到集装箱运输信息安全等领 域 应该具有足够的话语权 这对我国集装箱运输 向综合物流方向发展 具有重要的意义 4 6 加强智能集装箱标准宣贯 行业部门从技术角度和应用管理的角度 主动 开展智能集装箱标准应用的宣传工作 加大对标准 的宣传力度 通过不断地宣传 让行业企业认识到 智能集装箱标准化应用的重要性 5 结语 半个多世纪以来 集装箱运输的发展过程也 是集装箱运输技术持续革新的过程 从集装箱的 诞生 到多式联运的运输组织模式出现 再到标准 化的推广与各种特种集装箱的研发与应用 每一次 新技术与新管理模式的应用都极大地促进了集装 箱运输的发展 也增强了集装箱运输的竞争力与生 命力 智能集装箱运输技术的发展也应遵循从无到 有 从试验到推广的过程 智能集装箱的应用发展 将越来越快 并将在许多领域都获得成功的应用 限于目前的应用试验条件和标准制定进程 智能集 装箱运输还缺乏完全适合的运输条件及完善的配 套解决方案 相关标准也不成熟 尚未在业界得到 广泛应