智能集装箱-未来铁路集装箱运输的发展方向

1、 智能集装箱未来铁路集装箱运输的发展方向 文刘路黄兴华近年来，集装箱运输不断发展完善，海运和内陆运输相结合的多式联运方式发挥的优势，使集装箱成为世界货物运输最主要的方式。在运输市场迅速发展的带动下，内陆集装箱运输也蓬勃发展起来。铁道部于2003年底，组建了专业性的集装箱运输公司，加快了集装箱中心站建设和装备现代化步伐，同时积极组织开行集装箱班列，使运输服务质量不断提高，加快了内陆铁路集装箱的快速发展。但是，随着整体运输水平的发展，即对货物运输的实时性、可控性和安全性的要求越来越高，现有铁路集装箱运输系统存在的缺陷，如无法随时获知货物的情况、无法随时确定集装箱在整条供应链中所处的位置等，也越来越

2、多地制约了运输整体供应链的发展。现存的集装箱追踪系统存在明显的缺陷，无法满足将来运输业对集装箱运输的安全性日益增高的要求。集装箱的智能化为这一现状提供了很好的契机，rfid的智能集装箱管理系统能够对集装箱运输的物流和信息流进行实时跟踪，从而消除集装箱在运输过程中可能产生的错箱、漏箱事故，加快通关速度，提高运输安全性和可靠性，从而全面提升集装箱运输的服务水平。基于智能集装箱系统的供应链成为新的发展趋势，人工智能在未来集装箱的发展中将会起到至关重要的位置。人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。rfid的智能集装

3、箱充分利用人工智能的实际应用，在集装箱运输中发挥了积极的作用。目前国内的铁路集装箱还没有使用智能集装箱系统，即还没有采用rfid的智能集装箱，但是在国外和国内有一些港口的部分海运箱已经开始使用，效果显著，所以说铁路箱的发展空间巨大。专业性的集装箱公司的发展要和国际接轨，实行多式联运，更要积极推进智能集装箱的实施，使集装箱的各项规格标准与世界统一。什么是智能集装箱所谓“智能集装箱”，通常是在设备的外部和内部均使用或加装多个主动rfid产品，包括一张电子封条和一张传感器封条，这些标签可以贴在运输货物的集装箱上，而这些标签能够随时将集装箱的一些关键信息如位置、安全状况、灯光、温度和湿度的变化传送给读

4、取器网络，现场负责人管理当地读取器网络，收集、过滤获得rfid的信息，并将有效信息输送到tss系统（transportationsecuritysystem交通安全信息系统）。发货人通过tss系统，不用开箱就可以实现货物的追踪，了解货物的及时方位、状态和安全状况。构成智能集装箱的关键技术一是rfid技术。rfid技术的原理非常简单。在具体应用中，rfid技术系统包括tss系统的导入、rfid无线射频硬件建置以及由某单位提供集装箱现场作业信息转换成tss系统对外接口信息等三部分及其整合。rfid即无线射频识别技术，俗称电子标签。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可在各种

5、恶劣环境中工作。该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。其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对物品的自动识别，已成为全球识别技术发展主要方向。rfid技术可以检测的相关信息包括安全性信息：是否载有爆炸性物质，核物质，放射性物质，化学物质等危险性货物，是否有人藏匿，是否存在非法开箱行为；运输信息：集装箱箱门开、关状态，集装箱是否满载、部分装载或者空箱，集装箱的位置；设备信息：电池状态，集装箱自身状态及集装箱安全设备的状态。二是卫星技术。一般来说，有两种广义的gprs（全球定位通信）卫星系统，即低轨道卫星系统和高轨道卫星系统。低轨道卫星和高轨道卫星都可以跟踪和确

6、认集装箱在供应链中的位置，但低轨道卫星的优势在于它可以与调频信号类似的频率低成本地传送窄带数据，并传送声音和图像信号。最关键的是，低轨道卫星提供的接收盲点较少，并可以使用不可见的天线，在全球反恐的大局势下，这对供应链系统的安全性更为有利。高轨道卫星的缺陷在于接收盲点较多，安装在运输工具上的天线是可见的。可见的天线似无大碍，但是却给那些想要劫持破坏集装箱的非法分子提供了可乘之机。卫星技术只能帮助确定集装箱在供应链中所处的位置，无法探测到集装箱的具体状况。所以，只有将rfid技术和卫星通信技术有效结合，才能真正增强全球供应链的安全性，才能真正体现智能集装箱系统的“智能性”。三是人力因素。通常人们总

7、是更多地关注于高新技术的应用，而忽略了人力在智能集装箱系统中的重要地位和作用。没有人力的有效操作，仅使用rfid和卫星技术的智能集装箱系统缺乏完整性和可控性。对于一个智能集装箱系统来说，在集装箱运输的起运点须有现场负责人检查集装箱所载货物的情况，确定舱单的准确性，并启动rfid和卫星技术系统，最后监督集装箱的封装。而在集装箱运输的目的地也要有相应的现场负责人，双方必须通力合作才能完成智能集装箱系统中的监控工作和安全作业。智能集装箱系统通常存在一个rfid技术的激活密码，负载了舱单信息和其他如使用系统的终端代理的身份确认等信息。这个安全电子密码是用来从公司的物流系统向集装箱安全设备传送和输入有用

8、信息的。因此，负责键入这个电子密码以激活系统的人员也是智能集装箱系统中不可或缺的要素。rfid应用在集装箱上的不足与展望一是rfid系统标准问题。读写器硬件包含的频率和标签内容在国际上存在了几个标准，导致厂家推出的rfid产品会互不兼容，不利于推广应用。集装箱运输中的rfid系统，不但涉及国内的运输企业，而且也涉及国外发货人或收货人等，因此也应该是世界范围内统一的标准。只有这样，才能使贴有rfid标签的集装箱无论在国内外都能够读取和写入，都能进行有效跟踪。虽然人们已经认识到，全球统一标准是这种新技术能得以推广和运用的必然要求，但是标准之争实际上就是利益之争，各国主管机构未能协调好利益和主权，成了rfid应用的最大障碍。二是电子标签本身的安全问题。首先是标签内容的安全问题，其次是标签的位置安全。集装箱的标签是多次重复使用的，在集装箱整个生命周期中不能失效。因此，用于集装箱运输系统中的rfid标签不能让非系统内读取器阅读，即标签要能够辨识阅读器，从而决定是否将标签内信息发送给该阅读器。或许，将来通过一种简单的电子设备，犯罪分子能够通过无线通讯方式获得电子标签隐含信息，然后利用这些信息获得或破坏电子标签密码。另外，电子标签还面临着功能性和可靠性问题，集装箱上的rfid标签工作环境恶劣复杂，要求标签在可靠性上须达到很高水平