基于集装箱电子标签的物流信息平台规划与构建研究

（论文）摘要随着经济全球化、一体化的步伐加快，集装箱运输己经成为当今世界上最重要的运输方式之一。然而，集装箱物流过程的不透明性，导致了集装箱运输信息化水平依旧停留在操作自动化的层面，还引发了一系列诸如偷渡、走私、偷窃等集装箱不安全事件的屡次发生。这些问题早己成为制约集装箱运输发展的关键因素，与现代物流所要求的信息透明化、实时化极其不吻合。本文正是基于此，从集装箱物流存在问题和发展趋势出发，结合现代物流理论和前沿的信息技术，研究如何将无线射频识别技术与信息平台相结合来解决上述问题。首先，论文阐述了集装箱传统的物流流程和基于集装箱物流的供应链，分析了该供应链的上、中、下游成员和核心企业，成员之间的关系以及目标冲突。提出集装箱物流的四大问题和三大趋势。四大问题指的是安全问题、集装箱运输效率低下、缺乏专业化信息服务、责任归属问题;三大趋势是指物流增值服务专业化、管理智能化和在运物流可视化。接着，在介绍RFID基础理论的基础上，指出了RFID技术应用于集装箱物流的优势，构建了一个基于RFID的集装箱物流系统的可行性方案，并界定基于集装箱电子标签的物流信息平台在该系统中的结构层次和效用。最后，本文将生命周期法和原型法两种方法以适当的形式融合，对信息平台进行系统分析和系统设计。通过分析供应链节点企业各自的信息需求，确定系统的功能需求;最后按照这些功能需求设计功能模块，根据业务流程确定各个功能模块的输入输出，并对物理方案的配置、数据库、接口、界面进行详细设计。本论文重点突出了RFID技术给集装箱物流流程带来的改变，解决了客户无法实时跟踪集装箱的问题，实现了集装箱物流过程透明化;第二，本文提出了基于B/S结构的应用解决方案，使系统使用更加灵活，能满足客户随时随地查询货物信息的需求;第三，充分考虑到了系统的安全性设计，本文将供应链上的用户进行权限分配，这一方案不仅满足了不同客户的不同信息需求，同时也在一定程度上保障了集装箱信息的安全性;第四，系统考虑到客户的个性化需求，用户能够在平台上进行不同服务的定制和享受会员的相关服务。关键词：集装箱物流；电子标签物；流信息平台；供应链AbstractWith economic globalization, the accelerated pace of integration, container transport has become one of the worlds most important mode of transport. However, the opacity of the container logistics process, leading to the level of container transport information remain on its current level of Automation, also caused by the repeated occurrence of a container such as illegal migration, smuggling, theft and other unsafe events. These issues early has become a key factor restricting the development of container transport, and the transparency of the information required by the modern logistics, real-time is extremely consistent. This article is based, from the container logistics problems and development trends, combined with modern logistics theory and cutting-edge information technology, to study how the radio frequency identification technology and information platform for the combination to solve the above problems.First, the paper described the logistics processes in the container and container-based logistics supply chain, analysis of the supply chain, downstream members and core business, the relationship between members of conflicting objectives. Propose four questions of the container logistics and the three trends. The four major problems is the security issue, the lower the efficiency of container transport, the lack of specialized information services, the question of attribution; three major trends in the logistics value-added services professional, intelligent management and transport logistics visualization.In this thesis highlights the changes brought about by the RFID technology to the container logistics processes, to solve the customer can not real-time tracking of containers, container logistics process transparent; Second, this paper proposes a solution based on the system more flexible and can meet customers anywhere, anytime to check the information needs of goods to use; third, , the program is not only to meet different needs, and also to some extent, protect the security of the information of the container; Fourth, the system taking into account the individual needs of customers and users to different services on the platform to customize and enjoy member-related services.Key words: Container logistics; electronic label material; flow information platform; supply chain目录第一章 绪论71.1选题背景与意义71.1.1选题背景71.1.2选题意义81.2国内外集装箱电子标签系统应用现状及应用模式91.2.1RFID技术在集装箱运输中的应用现状91.2.2集装箱电子标签的应用模式121.3论文的研究内容及组织结构13第二章 集装箱物流及其发展142.1集装箱物流流程142.2基于集装箱物流的供应链分析152.3集装箱物流存在的问题162.3.1安全问题162.3.2集装箱运输效率问题162.3.3缺乏专业化信息服务172.3.4责任归属问题182.4集装箱物流发展趋势192.4.1物流增值服务专业化192.4.2管理智能化202.4.3在运物流可视化20第三章 基于RFID的集装箱物流系统规划方案223.1RFID系统组成223.2RFID系统工作原理223.3RFID系统工作流程233.4RFID系统分类243.5RFID技术在集装箱物流中的应用优势253.6基于RFID的集装箱物流系统规划273.6.1系统目标273.6.2系统构架283.6.3系统流程303.6.4系统功能31第四章 基于集装箱电子标签的物流信息平台系统分析324.1基于集装箱电子标签的物流信息平台的内涵324.2需求分析324.2.1系统集成需求324.2.2基于集装箱物流的供应链成员信息需求334.2.3集装箱物流信息平台功能需求344.3基于RFID的集装箱物流系统业务流程分析354.4可行性分析364.4.1技术可行性364.4.2经济可行性374.4.3社会可行性374.4.4管理可行性38第五章 基于集装箱电子标签的物流信息平台设395.1系统设计原则395.2系统总体结构设计395.2.1系统物理配置方案设计395.2.2功能模块设计405.2.3系统开发环境425.3系统详细设计435.3.1数据库设计435.3.2接口设计465.3.3界面设计505.4信息平台在中美航线上的应用55第六章 结论566.1总结566.2展望57参考文献58致谢60附录一 中文译文1附录二 外文资料原文958基于集装箱电子标签的物流信息平台规划与构建研究第一章 绪论1.1选题背景与意义1.1.1选题背景RFID(Radio Frequency Identification)射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。孙ID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。从1948年孙ID技术问世以来，直到20世纪末、21世纪初它才被150和其他机构确定为供应链的首选管理手段，在我们面前展现出了一片繁荣昌盛的RFID应用前景图。2004年，中国相关机构也开始了国际标准的引进与本土化工作。如今，RFID主要应用于如下领域:物流和供应管理，生产制造和装配，航空行李处理，邮件/快运包裹处理，文档追踪/图书馆管理，动物身份标识，运动计时，门禁控制/电子门票，道路自动收费。在集装箱物流领域中，由于集装箱是国际物流的主要运输装备，国际货运的90%是通过集装箱运输来完成的，2006年全球集装箱吞吐量达到4.21亿TEU，集装箱贸易量达到1.17亿TEU，预计到2010年全球集装箱吞吐量将达到5.21亿TEU件。对于如此快速的集装箱吞吐量的增长趋势而言，集装箱物流信息化发展水平却没有与之相匹配，集装箱的供应链管理、信息收集、跟踪监控大部分仍然通过手工完成，实时且准确的数据仅65%。目前港口虽然对集装箱采用计算机管理，但是，在集装箱运输中，集装箱的信息采集还是依靠传统的货单，集装箱本身不携带信息。集装箱的流向、流转和识别还比较落后，集装箱的识别基本上还是于人工半人工识别状态。同时，集装箱的安全问题也受到社会广泛关注，利用集装箱进行偷渡和走私的行为屡禁不止。以RFID为代表的现代化信息采集与处理技术在解决上述问题中应该发挥关键的作用，对于提升集装箱物流作业效率、充分发挥管理信息系统的作用具有重要意义。1.1.2选题意义传统的集装箱跟踪、管理和调度大都是基于图像识别技术以及手工录入数据的方式实现的。利用摄像头将集装箱的相关信息传送到处理节点，完成对集装箱箱号的识别与管理;而货物的跟踪和调度则是由人工进行非实时的数据录入，其跟踪、管理和调度通过查询数据库的方式来实现。这种方法识别速度较慢、差错率高并且不能实现实时(准实时)跟踪闭。将RFID技术应用于集装箱运输，主要目的是实现对集装箱的跟踪，通过自动化限制人工干涉，避免人为错误。因此，集装箱电子标签系统可以解决上述难题，而物流信息平台作为整个系统的表现形式，将采集到各个子系统的数据由信息平台进行规范化处理后加以存储，根据不同客户的需求发送不同信息，实现在运输的各个环节上跟踪集装箱，实时地掌握集装箱的安全状态以及位置信息。基于集装箱电子标签的物流信息平台提供了一种更快捷更安全的方案，解决如何更有效地跟踪和管理集装箱的问题。对于实施该项技术的港口而言，集装箱电子标签是RFID技术的典型应用，用来实现集装箱在通关、吊运和运输等过程中的信息自动识别和交换。其信息平台可以疏通集装箱运输的信息渠道，消除了错箱、漏箱的现象，增强对物流成本的控制。同时，可以提高港口作为第三方物流企业的服务质量，通过为顾客提供个性化的物流服务增加合作企业的顾客满意度。对于集装箱运输链上的其他节点而言，包括货主、物流公司、船公司、货代、船代、边检、商检、海关以及最终的客户，他们对集装箱运输过程中的地点和状态有着很高的关注度。物流信息平台的建设，可以为这些客户提供便利的信息查询，让客户第一时间掌握集装箱此刻的物流信息和安全信息。从整个供应链的角度来看，集装箱电子标签的应用是在一个巨大的物流网络环境下，该网络涉及到国际间多个国家、多个地区、多个部门的参与和合作，牵涉到众多部门和单位。物流信息平台的建设通过充分发挥规模经济效益和信息技术优势，促进资源优化配置，减少资本投入，加速资本周转，加快通关速度并确保其安全性，为供应链成员创造更多的效益。最重要的是提高了集装箱运输的安全性，通过在平台上实时反映集装箱运输的各种状态，提高了集装箱运输的实时性、准确性和可靠性，在某种意义上满足了集装箱安全和国家安全的迫切需求。对于提高集装箱运输的安全性和可靠性来说意义重大。1.2国内外集装箱电子标签系统应用现状及应用模式1.2.1 RFID技术在集装箱运输中的应用现状由于集装箱物流的特殊性，如气候恶劣、温差大、港口环境复杂等，适合港口集装箱物流应用的RFID技术不是很多。在国内外，RFID在集装箱跟踪上的应用实例主要有以下几个。(1)中集集团的集装箱RFID电子标签和智能集装箱安全设备 (ICD)从03年开始，中集集团启动智能安全集装箱项目，研究集装箱的智能化，信息化，实现集装箱的自动识别、跟踪、监测与管理，服务于国际反恐、货运安全、贸易便利与资产便捷管理。07年3月，中集集团、交通部水运科学研究院、重庆港务物流集团有限公司和上海国际港务(集团)股份有限公司等四家单位，在交通部西部交通建设科技项目的支持下，以中集集团为技术供应方，联合启动重庆港上海港的集装箱RFID电子标签应用测试项目“集装箱电子标签技术开发及应用”。中集集团开发的集装箱RFID电子标签适合集装箱的金属表面特性，采用一定的结构设计，实现装箱在整个物流链的各种环境和情况下的有效读写，从而实现一个集装箱电子标签适合各种读写场合，避免了需要采用多个电子标签方可解决的集装箱多场合读写问题。堆高机和桥吊、岸吊上安装的读写设备采用无线数据传输模块，实现读写器与后台系统之间的数据通讯，实现堆场、港口内部走线难度大的情况下的RFID读写设备的快速有效布置。通过在港口堆场的进出闸口、堆场内侧吊堆高机、堆场内顶吊堆高机、堆场内龙门吊、岸吊、桥吊上布置读写设备，整个集装箱物流链所涉及到的所有数据采集点的采集设备都己覆盖，完整解决集装箱物流链的读写设备安装和数据采集问题。通过中集集团开发的第三方智能集装箱公共信息系统vsmartchain系统，各数据采集点的数据都将通过Internet远程传输到vsmartchain系统，VSmajrtchain系统作为第三方公共信息系统，可查询到任何一个集装箱的全寿命周期信息，包括出厂、历史、当前信息等，从而实现对集装箱的跟踪和监管，为政府监管部门和普通行业用户提供有效及时信息。(2)上海港“两港一航”集装箱电子标签系统，2006年上海港研究开发了工作频段为全球通行的 IsM2.4GHz、具有世界领先技术水平的集装箱电子标签系统，并率先在我国的内贸集装箱运输中应用示范。在示范线上，智能标签安装在集装箱的箱体表面，天线和读写设备安装在集装箱运行通道和集装箱吊运设备上，读写器可以向电子标签读写集装箱运输中的信息，并通过数据接口用有线传输和无线传输方式与集装箱管理系统进行数据交换，实现集装箱的自动识别和实时管理。该智能管理系统以上海港龙吴港务公司集装箱作业典型环境为平台，主要应用于港区内部，简化集装箱的业务流程，智能化其操作，利用电子标签真实可靠的读写特性大大改善了集装箱运输效率，提高港口的生产能力，节约机械成本及人力成本。(3)美国倡导的集装箱安全协议，自“9.11”恐怖事件后，为防止恐怖组织利用船舶携带大规模毁灭性武器或恐怖分子进入美国，确保对其贸易至关重要的海运安全、畅通，美国政府不断强化其港口和航运的保安措施。CSL(集装箱安全协议)就是美国政府基于此项考虑而出台的一项措施，该倡议旨在建立一个保护全球海运集装箱贸易安全的机制，通过全球定位技术(GPS)，电子标签技术(好ID)以及传感器技术检查集装箱内的高危货物，集装箱安全系统将使集装箱的整个运输过程都处在智能化和网络化的监控之中。这些举措，不仅可以有效增强政府对货物的监管，提高国家安全防护水平，而且可以帮助货主及时了解货物的运输状态以及预防货物丢失。2005年深圳港也加入该协议，从深圳港出口的所有输美集装箱，将安装电子封条，通过数据读取仪从电子封条上获取数据，然后将集装箱信息实时传送到特设的信息平台。当集装箱受到损坏、运输线路变更或延迟等意外情况发生时，集装箱管理者可通过电脑、手机或PDA迅速接收系统的自动报警，第一时间了解相关情况。目前来看，感兴趣的企业并不是很多，因为这需要港口配备相关信息网络平台及大量定位器、电子封条等外设，集装箱的运输成本会明显增加。但从长远来看，这种电子封条提高了集装箱运输的安全程度，提高了运输过程的透明度，可以减少运输周期，供应链效率也将大幅提高，这将使综合运输成本幅降低。CSL包括四种核心技术:采用智能及自动化信息系统识别高风险的目标集装箱;在出发港筛选开往美国港口的高风险集装箱;先进探测科技迅速筛选高风险集装箱;使用智能型集装箱。RFID解决方案，该方案可以实现从制造地到Buenaventura港口的运送货品追踪。每个货品集装箱都装备一个 SaviTechnology的ST-662电子封条，负责集装箱的安全。sT-662由 EJBrooks集装箱封条和 saviTechn01ogy符合 15018000标准的 433MHz、有源RFID标签组成。集装箱封条的插销插入标签中，如果插销被移去，标签会发出警报，这样就为海关和运输商提供集装箱没有被破坏的证明。当装载集装箱的卡车经过公路边的阅读器时，阅读器读取集装箱标签的ID号，经过的时间和位置。这不仅仅减少了集装箱在港口的时间，也免掉了卸载和重装卸集装箱的历行海关程序。基础设施的建设包括了在港口、制造地和配送中心安装RFID阅读器，及在制造地/配送中心一港口的高速公路上，每隔两个小时的运输路程便安装一台阅读器。阅读器接收的所有数据转送到信息网络，该网络是由SaviNrks掌握的全球网络系统。(4)通用电气安全集团的集装箱安全电子系统，2005年1月，通用电气安全集团发布了一套针对集装箱安全市场的电子系统，并和中国集装箱企业合作完成了一次跨海运输的商业测试.装有通用电气安全系统的18个集装箱，从中国内地港口经过香港运往美国。启运之前，技术人员手持的RFID读写器记录了集装箱的首次装货和密封信息，而固定的RFD读写器则安装在香港港口和美国长滩港，用来记录满箱的集装箱从船上卸下的整个过程.当集装箱到达目的地加利福尼亚的通用电气工厂之后，技术人员再次使用手持RFID读写器读取了传输过程中记录的各种信息。信息显示，18个集装箱中有12个未被打开，但是其中5个曾在运输过程中被打开，剩下的1个则在密封之后起航之前被打开。这样，货主可以全面了解集装箱的运输过程。这个系统可以记录安装了RFID的集装箱的密封，开启等信息，无法提供更详细的信息。(5)西门子结合RFID实现集装箱海上追踪西门子工业解决方案与服务集团公司与一国际联盟正就在海上甚至陆地网络到达不了的领域进行集装箱托运时的监测系统进行测试。此次利用集成了无线频率识别(RFID)、全球移动通信系统和通用分组无线业务(GPRS)于一体的西门子RR解决方案，在海上运输中货物丢失或毁坏，甚至集装箱丢失的风险能被消除。(6)每个集装箱内安装有一个即ID芯片。这种芯片能规律性将集装箱当前状态发送无线电信号，比如当集装箱打开或关闭时，箱内氧气压力水平是多高，这些信息将发送到在船上的一个GSM盒内。当在没有授权的前提下尝试打开集装箱时，将会立即触发一个报警信号。同时，每个集装箱的RFID标签发射其ID号和感应数据到一个RFID阅读器，阅读器再接着将信息通过GSM基站发到船上一个控制系统，后者再通过卫星将信息发送到一个由中央监视中心监测的地面系统，这将为近海控制系统提供信息此系统的特点是，拥有敏捷的RFID读写器和标签，通过RFID收集的数据可以由连接在卫星通讯系统上的船载GSM和GPRS通讯网络进行传输。但该系统受天气和卫星接受能力的影响较大。(7)美国海运业的全球集装箱运输跟踪服务系统，SAVI科技公司携手香港和记港口控股有限公司(简称HPH)与美国的两家海运公司合作推出SaviTrak全球集装箱运输跟踪服务系统，主要面向的对象是海洋运输者以及货物运输者。SaviTrak技术主要是为了提高集装箱运输的安全性能和便于信息追踪，加强对运输中进出港口货物的监控力度。使用SaviTrak系统，以及使用美国海运公司MTC集装箱服务司来进行集装箱运输的客户需要在集装箱上贴上Savi公司的SaviST-676ISO集装箱专用标签，这是一种RFID有源标签，工作频率为433MHZ;这套装置拥有温度、振动和湿度传感器，在航海运输过程中，如果运输环境发生危险变化，这些标签里的传感器将向 SaviTrak系统发出警报，这样可以在灾难发生前快速反应，很好的避免或者降低危害。安装在在港口的RFID读卡器，主要分布在起重机的起重臂上，这样就可以读到装载或卸下的集装箱标签上的数据。读卡器以及附近的检测点也可以监控到集装箱的活动状况当一个标签贴加到集装箱时，SaviTrak数据库将记录下标签的唯一的ID;如果在集装箱里使用无源 UHFRFID标签，只要这些标签符合国家标准，这套系统都可以实现标签ID的连接，这种功能可以让客户很方便的使用SaviTrak系统。1.2.2 集装箱电子标签的应用模式在RFID技术应用于集装箱物流，结合RFID技术自身的特点及集装箱运输涉及到的各个层面分析，集装箱RFID标签的应用大体上可分为4个基本层次，如今对集装箱RFID标签的应用大多停留在第一层次和第二层次上，仅仅将集装箱电子标签作为一种代替传统识别方式的技术，主要应用在闭环系统中，即港口、堆场等企业内部的生产管理，实现局部信息管理效率的提升，因此有一定的局限性。集装箱电子标签应用虽然在向供应链开环系统(即国际集装箱物流领域)发展的过程中会遇到诸如技术、标准、合作等方面的障碍，但总体趋势应遵循由基本应用到国际通用、由闭环应用到开环应用的发展模式。1.3论文的研究内容及组织结构本文以国家科技支撑计划项目“现代港口物流服务示范工程”之“基于电子标签的集装箱物流服务示范工程”为依托开展理论和实证研究。该课题共分为三个部分:即集装箱电子标签自动识别系统，“三网合一”数据传输系统，以及集装箱物流信息服务平台。本文立足于第三部分集装箱物流信息服务平台，在项目参与过程中充分调研，结合自身的研究，以供应链和物流相关理论为理论背景在深入学习射频识别技术原理的基础上，对集装箱物流流程和发展趋势进行剖析，分析、设计和构建了基于集装箱电子标签的物流信息平台。研究论文的组织结构如下：第一章介绍了本课题的研究背景与意义，分析RFID技术在集装箱运输中的应用情况以及应用模式。第二章分析了“门到门”集装箱物流的流程，以及集装箱物流存在的问题和发展趋势。同时提出“基于集装箱物流的供应链”的概念，阐述了供应链成员，成员之间的关系以及各成员的目标冲突。并得出结论:集装箱物流信息化是解决问题和迎合发展趋势的最佳途径。第三章在介绍RFID技术的理论基础的基础上，阐述了为何要选择补ID技术作为集装箱物流信息化的信息采集手段，同时对基于RFD的集装箱物流系统.进行了规划。第四章对“基于集装箱电子标签的物流信息平台”的概念进行界定，进行系统需求分析，业务流程分析，并论证了系统的可行性。第五章在系统分析的基础上，介绍了系统的具体设计开发过程及应用情况。依据系统设计的目标和设计原则，分别对物理配置方案、功能模块、数据库和接口进行设计。第六章针对本文的不足和对课题的展望，指出文章还可以改进的方面，以及对集装箱电子标签系统商业模式的运行提出一些个人的建议。第二章 集装箱物流及其发展集装箱运输由于自身的优越性，已成为现代海运的一装箱，除了使货物成组、包装牢固、运送安全等优点外，转和货物运送。另外，由于实行成组整箱运输，能更好地发势，而且集装箱签封清晰，交接方便，可以减少商务事故装箱运货，为安全优质运输提供了技术保证。根据美国物流管理协会对物流的定义，物流是对货物起源地到消费地进行有效率、有效益的流通和储存，以满足这个过程进行计划、执行和控制。综上所述，本文对集装箱物流进行如下定义:为了满集装箱设备货物成组、包装牢固的优势，通过对集装箱的包装、运输、保管形成贯通全程的物流，以先进的物流服依托，以现代信息技术为手段，以优化物流资源整合为目本，实现将进出口货物从出口地运往进口地的运输全过程不同运输手段，形成“多式联运”，实现“门到门”的物流服务2.1集装箱物流流程在集装箱货物的流通过程中，货物的集散方式有两种:(LCL)。整箱指的是货主向承运人租用集装箱。当空箱运主自行装箱，加锁铅封后，交承运人并取得站场收据，最运单。拼箱指的是由于货物不满一整箱，需要由承运人分运站或内陆站集中，把不同货主的货物按性质、流向进行拼拼箱货应送至货运站，由集装箱货运站负责装箱，由承运人提取，几乎所有的拼箱货都是通过集中办托，集中分拨其货物交接模式多为场到场，场到站，站到站模式。其中，“场”指港口的集装的集装箱货运站。由于集装箱运输的货物为高附加值货物，一般来说，务水平等运输需求要求较高。传统集装箱物流是点对点运而现代集装箱物流是一种门到门的服务，运输工具可以多样工厂或仓库，门到门(doortodoor)运输指的是由托运在其货仓或厂库交承运人验收后，负责全程运输，直到收货交箱为止。这种货物交接方式更有利于为用户提供多功能。从管理上看，由货主装箱、拆箱更便于实现专业化和箱货物装卸流程中各环节的责任划分更加明确。为了更好物流服务功能，本文选择“门到门”的方式进行分析。同时，是一个发货人发货和一个收货人接货，一般均为整箱货运的“集装箱物流”界定为整箱货的“门到门”物流。其物流流程如下：(l)货主或其货运代理人填写集装箱货物托运单或订代要求订舱。(2)船公司或船代在接受托运申请后，货主或货代即货单向海关办理货物出口报关手续。(3)货代或托运人安排车辆和司机到空箱堆场提取空。(4)发货人或货代在规定期限内分别向商检，卫检，管部门申报检验。(5)集卡司机到厂家仓库装箱，然后运往集装箱堆场。(6)船舶到港后，装船。货代在货物上船后做好提单。(7)船舶代理收到船舶到港信息后，落实泊位并向海人发出到货通知。(8)货代凭相关单据向船公司或船代换取提货单。(9)货代在规定期限内，到海关办理申报纳税手续，植物检疫等口岸监管部门办理有关申报手续。(10)卸船，并将集装箱运往指定堆场。(11)货代出示相关证明到三检和海关办理进口清关手。(12)货代委托车队到港区提货。(13)车队将集装箱运往收货人的工厂或仓库交货。2.2基于集装箱物流的供应链分析由于物流和供应链的发展，越来越多的企业把供应链管理作为获取竞争优势的新手段。集装箱码头已经从单一的货运生产转变为综合运输体系网络中的中心节点，成为世界生产与消费的重要环节。同时，由于集装箱码头通过两头的运输商(船公司和陆上运输商)，与世界各地的供应商和消费者相连，从而形成了一条集成多种运输方式和物流形态的全球供应链与传统的由供应商、制造商、分销商、零售商等组成的供应链不同，基于集装箱物流的供应链是一条服务型供应链，它没有制造环节，以港口为核心企业，结合各类物流服务商和政府职能部门以及客户(包括货主、收货人等)，将原材料、半成品、成品等货物通过港口运往世界各地，进行再生产或最终的消费，通过提供物流服务进行增值。供应链成员组成:这条基于集装箱物流的供应链包括：客户：货主、收货人、最终用户；服务型企业:港口、货代、船代、承运公司、船公司等；政府职能部门：海关、边检、商检。在这个物流链中，港口是集装箱物流的信息中心、集疏运中心、物流服务中心，处于“供应链链主”的地位。成员之间的关系：港口和供方、需方均是独立运营的经营性主体，同时，在全球经济增长、国际贸易规模不断扩大的背景下，2007年中国港口集装箱吞吐量将增长17%，总量超过l-亿箱;预计2008年将增长巧%，达到1.15亿箱。在今后一段时期，中国集装箱运输将从快速成长期进入平稳增长期。2.3集装箱物流存在的问题2.3.1安全问题由于国际货物运输90%以上是通过集装箱运输来完成，集装箱的安全性，包括本身的安全、运输过程的安全、以及物流数据与信息的安全，对国家的安全、国际反恐具有极其重要的意义。集装箱是在全球范围内流动的，对进出口集装箱的检查由海关来完成，而目前每年只有3一5%的集装箱经过海关检查。集装箱的安全问题主要体现在偷渡、盗窃、走私及恐怖活动上。联运协会的JohnNich0lls先生几年前曾做过一次调查，追踪一个重箱从日本运往美国西海岸。调查结果显示，共有485人接触到这个集装箱或其载货清单、箱内货物等有关信息。因此，利用集装箱偷渡、箱内货物盗窃等问题不可避免。据统计，每年因集装箱货物被盗而造成的直接损失为200500亿美元，间接损失在2000亿美元以上。集装箱物流的特点是量大面广，而这些特点以及集装箱运输的跨国性都给集装箱运输的安全带来了困难。在集装箱船离泊后，集装箱物流链上的各个节点，包括货主、船代、货代、港口等，掌握的集装箱的信息仅仅停留在集装箱目前是在陆路运输还是海上运输，无法掌握集装箱某一时刻的具体位置和集装箱内货物的状态，因此集装箱的安全问题无法保障。除非货运具体细节有适当控制，全程追踪以及应用好的铅封，百密而无一疏，否则任何系统都是能破坏的。2.3.2集装箱运输效率问题集装箱到达港区后，道口识别箱号的速率和通关速率是影响集装箱运输效率的主要因素：(l)道口识别箱号的速率虽然信息技术和网络技术已经十分普及，但在整个集装箱运输流程中，集装箱箱号的识别大多还是采用人工抄写的方式，导致了工作量繁多、出错率高、信息传递受阻，作业流程不精练，重复性工作较多。据统计，每个集装箱从进站到离站的全部流程中。需要人工抄写登录集装箱箱号达7次。虽然在全球己经开始采用箱号识别技术采集集装箱表面的箱号，并通过图象处理形成数字箱号采集到计算机中，但这种技术识别率只有90%左右，而且很容易收到天气和集装箱损耗程度的影响。ABI调查显示，由于集装箱没有装备类似自动识别的RFID电子标签，大部分的集装箱箱号信息的采集是通过手工来进行，目前35%的信息是不准确或不实时的，根本无法准确及时追踪到集装箱的who，where，when信息，成为影响现代物流效率，货物配送效益，供应链管理水平的主要瓶颈。(2)通关速率在集装箱运输过程中，海关处在一个十分重要的位置上，所有货物的进出口必须在海关的监管下有序地进行，海关通关效率高则货物可以快速通过港口这个节点。通关需经过申报、查验、征税、放行四个步骤，每一个步骤都涉及众多单位和环节，如果每一个环节流程简洁，快捷，则可以加快通关速度，提高港口物流的效率。但从客观来讲，报关、查验等步骤在很大程度上延缓了港口物流的速度。然而，为了保证了港口物流健康、有序的进行，海关的查验又是必不可少的。在查验这个环节中，各个港口会采取不同做法。例如，香港通关通常只对有举报线索和有疑问的货物才进行检查;进出新加坡的货物，海关一般不予检查;而上海要对8%的集装箱进行开箱检查。因此，香港、新加坡的通关速度远高于上海。由此可见，快速性和安全性在此构成了二律背反关系。如果有一种技术能有效地对集装箱进行追踪和管理，保证某一个集装箱在整个运输过程中的安全性，确保其到达时的状态和装箱时的状态保持一致，运输工具可以不用停下来而直接通过，那么该集装箱可以通过“绿色通道”从而大幅减少通关时间，加快集装箱的周转速度，最终提高集装箱的运输效率。2.3.3缺乏专业化信息服务专业化信息服务是以用户为中心，研究用户的需求，利用计算机和通信网络等现代科学技术对需求信息进行生产、收集、处理、加工、存储、传输、检索和利用，为用户搜索、组织、选择、推荐更具针对性的信息服务或提供客户定制的服务，从而提高用户的满意度。专业化信息服务包括系统集成、增值网络服务、数据库服务、咨询服务、培训、维护等。然而，有关数据表明:国内第三方物流企业收益的85%来自基础性服务，增值服务及物流信息服务等的收益只占巧%。如今，集装箱运输信息化的成果主要表现在三个方面，一是自动化完成以前需要由人工完成的工作，如电子数据交换技术、自动冷藏箱控制技术和定位系统技术:二是提供了能够提高人的劳动生产率的工具，如进门车道大门处理技术、图形化船舶和堆场计划技术和无线数据终端技术。三是提供集装箱空箱的数据统计及进出场站的管理。但是仅仅将信息技术应用在集装箱操作自动化的层面是远远不够的。随着客户个性化需求不断增强，货主对物流服务的需求开始呈现多样化，例如对货物的运输速度、物流成本、货物安全、运输的温度等等会有不同的要求，而集装箱的箱信息、货物信息、安全信息、物流信息分布在集装箱物流链上的不同节点，同时由于技术、数据保密性等问题，分散的信息难以整合，更不用说将整合的信息进行处理与共享。如何利用信息技术提供集装箱物流全程信息化服务，满足客户个性化需求，增强集装箱物流链的竞争力，提高物流链的整体运作效率，是一个鱼需解决的问题。2.3.4责任归属问题集装箱在运输过程中要经过多次装卸、搬运和存储，集装箱的每次交接都意味着保管责任的转移。按照责任归属划分，集装箱运输的整个流程可分为以下几个节点:装箱点装货港卸货港拆箱点。在装箱之前，集装箱的责任归属为货主;在“装箱点装货港”这个时间段，集装箱的保管责任转移给托运人;从装货港接收集装箱货物时起至装船时止，集装箱处于港口经营人掌管;在“装货港卸货港”的海上运输期间，集装箱交由船公司负责:从卸货港接收集装箱货物时起至卸船，集装箱责任由船公司转移给卸货港;集装箱在离开港口至拆箱点这一段陆上运输期间，责任归属为托运人;拆箱后责任转交给收货人。从集装箱被挂上铅封后，直到拆箱，对集装箱的监控基本上处于一个暗箱的状态。即使遇到海关查验，从查验完毕直到集装箱到达目的港这一段时间内，集装箱的状态也不得而知。一旦发生了不安全事件，无法追溯到该事件在哪一个环节发生。例如，在卸货港检查出某个集装箱内藏有偷渡客，无法得知偷渡究竟是发生在装箱点，陆路运输，还是港口堆放期间，因此无法明确责任归属，更严重的将会导致国际纠纷。2.4集装箱物流发展趋势2.4.1物流增值服务专业化随着供需双方合作不断加深，服务模式的日趋完善，集装箱物流链上的企业更加注重按照客户需求实施个性化的物流资源配置，提供个性化的物流解决方案。主要表现为传统服务的整合和专业化服务的创新。目前集装箱物流链上的企业正在朝着提供专业化物流增值服务的方向发展，有如下几个趋势：(l)承运人型企业提供货物全程追踪服务;电话预约当天收货;车辆租赁服务;对时间敏感的产品提供快速可靠的服务:对温度敏感的产品提供快速可靠的服务如冷藏、冷冻运输;配合产品制造或装配的零部件、在制品及时交付被客户退回的商品回收运输服务；运输设备的清洁或消毒等卫生服务;信誉好的承运人甚至可以为客户提供承运人的评估选择，运输合同管理服务等。(2)货运代理型企业提供订舱、租船、包机、托运、仓储、包装；货物的监装、装卸、集装箱拼装、拆箱、分拨、中转等运输服务；报关、报检、保险，多式联运、集运全套的物流一体化服务。(3)港口型企业港口属于以提供货物装卸作业和物流服务为产品的服务型企业。从我国大多数港口企业目前的产业结构来看，仍是以提供码头装卸作业为主，以提供船舶代理、货运代理、仓储堆存、集疏运及信息等基本物流服务为辅，极少数港口上升到提供增值服务的高度。但国外港口已经可以提供多种增值服务，集装箱物流服务形式也趋于专业化，服务具有柔性化。例如提供IT、物流、供应链解决方案和海运等多种增值服务，如为客户提供集装箱管理服务，利用自身的RR技术开发了虚拟仓库系统，帮助客户提高仓储的响应速度和减少费用，提升客户供应链效率;为多家公司开展各种货物、特别是高价值商品的加工、包装、配、分类、修理等作业;为货物代理人使用EDI通讯方式，办理海关手续;提供各种仓储、配送、进出口集装箱装拆箱和门到门服务。集装箱物流运作的专业化必然要求港口和其他物流服务企业能够提供专业化的管理服务、技术服务和作业服务，促进客户物流成本降低，物流效率提高，提高客户核心竞争力。2.4.2管理智能化据世界最大的管理咨询公司A.T.K预计，在未来三年，最大的进出口商会逐步要求货运代理和发货人在远洋航运中应用智能集装箱系统进行集装箱管理。基于集装箱物流的供应链要实现物流、资金流、信息流有序的流动，就必须对客户、货物、资源、设备实行有效的组织和管理，提高资源利用率。当前集装箱管理智能化是借助现代化的信息技术、计算机技术和管理理论等工具，在管理信息系统(Mls)的基础上重点实现计算机辅助决策支持系统。它的直接目标是要实现加快货流、运输工具流、信息流、资金流的流通速度，实现集装箱物流的快速化，规模化，经济化。如今，普遍应用于集装箱智能管理的基础技术包括:自动识别技术、精确定位技术、导航技术、设备智能维护监测技术、数据库技术、电子数据交换技术和网络技术等；信息系统技术包括电子订货系统(E05)，仓储管理系统伽、运输管理系统(TMS)、供应链物流资源计划系统等。其智能化管理体现在以下方面：(l)集装箱数据采集智能化；(2)数据交换智能化；(3)堆场作业安排智能化；(4)设备资源调度智能化；近年来新兴发展的基于射频识别技术的电子标签自动识别/管理系统，作为集装箱信息化的重要载体，在港口集装箱物流智能化管理中起着极其重要的作用，成为集装箱物流智能化管理的重要技术解决方案。2.4.3在运物流可视化可视化是现代物流的重要特征之一，而在运物流可视化是物流可视化的重要组成部分。集装箱从供应地向需求地的实体流动过程中，它的在途运输是必不可少的环节。在运物流可视化首先需要以流程的无缝链接和稳定运行为基础，利用合适的技术工具实现对服务对象、服务行为、服务过程、服务时间和空间、物流、信息流等进行确定性管理。技术信息的发展为物品的在运可视化提供了可能性，为有效跟踪和控制在运物流的过程提供了技术保障。当前在运物流可视化就综合运用了射频识别、无线通信、计算机网络通信，卫星定位以及GPS，GLS等技术。在运物流可视化可以将集装箱物流运作过程中的不确定性因素转化为相对的确定性因素，提高所有集装箱物流供应链参与者的可控性，从而提高整个物流供应链中的各个参与者的信息共享程度。基于上述分析，集装箱物流信息化是解决上述问题的关键。集装箱物流信息化包括集装箱物流过程中设备的信息化以及集装箱物流管理的信息化。设备的信息化是指条形码、射频技术、全球卫星定位系统、地理信息系统等。物流管理信息化是指物流管理信息系统，物流决策支持系统等信息系统在物流中的应用。设备的信息化是集装箱物流信息化的初步应用，管理的信息化则是集装箱物流信息化的主体和标志。由于当前集装箱相关信息采集效率不高，影响了后期的数据传输和应用。因此本文的后续篇章主要解决运用何种信息化手段和技术解决集装箱物流过程的信息化管理问题。RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，是物流设备信息化的一种解决方案。第三章 基于RFID的集装箱物流系统规划方案3.1RFID系统组成最基本的及计算机系统电子标签RFID系统是由电子标签(Ta幼、读写器(Reader)、天线(Antenna)以(Computers)一个典型的RFID系统可以按照如下方式分为两部分:物理部分包括电子标签、读写器、天线及实施环境;信息技术部分包括与读写器相连的主机、设备驱动程序、RFID中间件、数据库以及各种软件。(l)电子标签，即携带数据的发射器(如标签)。位于要识别的目标表面或内部，一般由两个部件(如线圈或微波天线)和一个电子芯片组成。标签根据使用的电源分为主动标签、半被动标签和被动标签，还可以根据其编码的数据进一步分为只读、读/写及读/写/重写。(2)读写器，即读取电子标签数据和写入数据到电子标签的收发器(或阅读器)。许多读写器都有额外的接口，可以把收到的数据传送给另一个系统，如个人计算机或自动控制系统。(3)信息技术部分由各种计算机系统、网络、数据库以及各种软件组成。RFID软件一般分为3类:前段软件(设备驱动程序)、中间件和后端软件(企业应用软件)。中间件直接与RFID物理部分相互作用，从读写器收集数据，将商业过程信息关联到数据上，存储数据，并且以本地格式给企业应用软件提供数据。此外，中间件还负责硬件的管理、监测和配置。中间件为用于管理商业过程和硬件组成的企业应用软件架起了桥梁。后端软件或企业