RFID技术在洋山港集装箱运物流中的应用研究

1、毕 业 论 文题 目 RFID技术在洋山港集装箱运输物流 中的应用研究 学 院 商学院 专 业 物流管理 年 级 BE1213 学 号 121004361342 姓 名 谈思凡 导 师 鲜于建川 定稿日期：2016年5月8日 上海电机学院商学院毕业论文摘要在当下的社会中，海运仍然在全球的物流运输中占据重要地位。而在海运中，又以集装箱运输最为重要。在物流行业竞争日益激烈的今天，科学高效的对箱体进行识别、跟踪和管理成为集装箱运输业发展的迫切需要。为此有必要将无线射频识别（RFID）技术引入到集装箱运输中来。本文拟研究如何通过无线射频识别技术与互联网的有机结合，为洋山港集装箱运输物流提供集装箱实时状

2、态信息，借助物流货运信息网络加速开发低成本、安全可靠、使用方便的集装箱电子装置，提升集装箱安全运输水平。关键词：集装箱运输，RFID技术，电子标签，洋山港ABSTRACTIn the present society, shipping still occupy an important position in the logistics and transport in the world. In the sea, and the container transportation is the most important. In the logistics industry increasi

3、ngly fierce competition today, scientific and efficient for case identification, tracking and management become an urgent need for the development of container transport. Therefore it is necessary to radio frequency identification (RFID) technology into container transportation to.This paper intends

4、 to study how to combine technology and the Internet, radio frequency identification, provide real-time status information of container container transport logistics in Yangshan Port, to accelerate the development of low cost, safe and reliable, the use of electronic device with convenient container

5、 freight logistics information network, improve the level of container transport safety.Key words: container transport, RFID Technology, Electronic label, Yangshan Harbor目 录1.绪 论11.1研究背景11.2文献综述11.3研究方法42.集装箱运输概述52.1集装箱含义和标示52.2集装箱运输及其特点；集装箱运输业务流程72.3我国集装箱运输的现状和问题103.RFID技术及其在集装箱运输中的应用123.1RFID系统概述1

6、23.2RFID技术在集装箱运输管理中的应用分析123.3RFID技术在我国集装箱运输中的运用现状及问题144.洋山深水港集装箱运输管理现状及问题174.1洋山深水港集装箱运输现状174.2RFID技术在洋山港运用中存在的问题185.基于RFID技术的洋山深水港集装箱运输策略215.1RFID技术应用的优势分析215.2技术可行性225.3具体改造方案225.4预期效益24参考文献26致 谢28III 1. 绪 论1.1 研究背景在21世界集装箱运输在物流运输中因为其优点被广泛应用。港口在海运中起着中转的作用。港口的集装箱吞吐量十分巨大所以迫切需要一种高效的集装箱识别技术来取代传统的依靠摄像头

7、区别箱号来识别集装箱的过程来提高集装箱的流转速度及识别准确率。摄像头识别印刷箱号的技术手天气局限性过大，港口一般多雾易雨，在这种恶劣天气的情况下，摄像头不能很好识别箱号；且集装箱可能在运输途中破损污染，导致箱体上的印刷箱号难以识别。种种原因导致这种识别技术的准确率只有70%。而且存在人工参与度大、信息采集的准确和实时性差、无法准确及时追踪到集装箱信息等缺点，成为限制集装箱运输发展的瓶颈。RFID技术在集装箱运输上的运用则从根本上解决了这个问题。以往的集装箱由于没有自动读写技术，港口管理员管理集装箱只能对每个集装箱进行人工读写然后录入系统，不论产品的性质都需要人工进行读写管理的操作，管理者也只能

8、通过自己的记录来了解集装箱的流转和堆放位置。我们只需要通过在所有的载具上粘贴RFID电子标签就能通过及时扫描集装箱并自动化收集集装箱信息，确认其所在位置。RFID技术在这一方面可以有效减少集装箱装卸及流通时间。通过RFID技术的应用，可以确保货主、集装箱运输企业都能实时追踪掌握集装箱的最新动态，RFID技术带来的全面的信息管理系统能为客户带来诸多的利益，使得集装箱物流供应链信息化、透明化。而这种技术在洋山港的应用则大大提高了洋山港集装箱的信息和数量核对的效率，避免人工核对可能出现的差错。1.2 文献综述吴剑新1通过研究发现近年来集装箱吞吐量迅速增长，迫切需要一种高效的集装箱识别技术来提高集装箱

9、的流转速度及识别准确率。这种技术不足但是被集装箱运输中所需要，所以要大量引进推广。吴金2在自己的研究发现基于RFID温度与湿度标签的集装箱装载货物，并锁上RFID电子安全锁来保障货物安全，再通过车载GSM和GPRS通信网络实时定位监控进一步保证了集装箱物流的安全性，再用电子证书实现快速通关，减少开箱封箱的过程，不仅提高了货物安全性，也提高了物流的速率。南熙3研究发现海运集装箱运输管理是一项重要工作，做好这项工作是保证正常运输的重要前提。以RFID技术为基础的管理模型的构建是提升管理水平的必然要求。赵军辉4较为全面地介绍了射频识别（RFID）技术的基本原理、关键技术与应用案例。李鹏飞和张洮萌5简

10、要介绍了射频识别技术的工作原理和优点，综述了射频识别技术在国内各个领域的主要应用，最后指出了当前射频识别技术所存在的主要问题。胡海晨6的研究体现了在物流领域，RFID在物流系统集装箱运输中的应用不但提高运输过程中的透明度和安全性，还实现了整个供应链的流程简约化和运输高效化。朱桂松7在研究中表明了当前集装箱物流过程中的信息化水平是制约集装箱运输发展的瓶颈之一。若将RFID技术与现代信息技术想结合，能够解决集装箱运输与管理上的问题，也将是整个集装箱运输行业的一个发展契机。周汉斌8表明射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频方式进行双向通信，从而达到识别或交换数据或读写记录媒体信息的目的。闵

11、骐9主要结合近些年来，RFID技术的发展的特点，简要介绍了集装箱运输管理中RFID的应用。陈笑蓉等10我国经济迅速发展，对外贸易夺前繁荣，集装箱运输在物流业中的影响力也越来越大。陶学宗和钟雁11研究表明集装箱运输应用RFID技术必须解决好节点选择、标准和成本问题，同时数据的结构、有效性和同步性以及信息的安全性等问题也要处理得当，只有这样，集装箱运输各关系方才能真正享受到RFID技术所带来的好处。王登清12分析了RFID技术在港口集装箱领域的应用背景和现状，提出了在港口集装箱领域推广RFID技术的措施。总结了应用RFID技术产生的效益。邵煜13研究条码技术、无线射频识别技术(RFID)等自动识别

12、技术以及GPS跟踪技术，比较这些技术在物流运输中的实际应用。李秋霞14研究表明利用EPC和RFID技术对集装箱进行EPC编码，便于对集装箱进行跟踪、管理，还能实现对物品的惟一标识。王逸之15简述表明我国开通了世界上首条集装箱电子标签国际航线，即中国上海港-美国萨凡纳港示范航线。这条航线通过电子标签对集装箱实行全程实时在线监控，集装箱物流链的所有节点，包括货主、物流公司、船公司、货代、船代、海关、边检、商检以及终端客户都能即时查询物流信息，强化了港口作为第三方物流服务企业的职能，也提高了集装箱物流的整体效率、货运质量和安全保障。王小斌16简述了RFID的组成及其工作原理，RFID在集装箱运输管理

13、中的具体应用及RFID在集装箱运输管理应用中的瓶颈，并对RFID未来发展进行了展望。包起帆等17结合上海港务集团的内贸集装箱智能标签示范线，介绍智能标签在集装箱物流应用中的关键技术和应用前景。肖汉斌和阮轶18介绍了典型的RFID集装箱应用系统和应用实，分析了实施应用中的不足之处。秦固19表明加快发展集装箱运输对促进经济贸易发展、改善经济结构和运输结构、扩大对外开放具有十分重要的意义。赫永霞20详细介绍了射频识别技术及其优点和射频识别系统的工作流程，在此基础之上，介绍基于RFID技术而实现的智能集装箱和智能集装箱的工作流程及整体设计。刘霄宇21表明随着我国与世界贸易迅速发展，集装箱运输迫切需要一

14、种能够实时更新数据的技术来及时、精确地采集和处理信息，RFID技术无疑成为最佳选择。Hakam等22两所大学提供一个射频识别技术在港口中的应用，并通过实例和案例研究说明其优势和劣势。Songdo-Dong等23本文研究的情况下，返回到供应商的容器的分数是随机的，并且射频识别系统可以用来支持在供应链中的容器位置的跟踪。射频识别技术的应用导致了集装箱返回的信息和更好的可预测性以及较高的收益率，集装箱平均回流率的增加和减少。本文首先开发了一个数学规划模型，这种情况下，然后研究如何使用射频识别影响系统的性能。此外，分析了在何种情况下使用射频识别技术是经济的。Meyer-Larsen等24研究表明在最近

15、的经济危机之后，集装箱码头和运输运营商面临着越来越多的挑战，如RFID以最好的方式为过程自动化（无线射频识别）和SCEM（供应链管理）。集装箱安全，可以提高使用射频识别技术，特别是电子密封。Thomas和Thorsten25论述了射频识别（RFID）引入海上集装箱物流，专注于基于RFID技术的改进及相关问题在现有的IT系统。物流系统嵌入业务逻辑，规则和程序。1.3 研究方法1.3.1 对比通过对比洋山港在运用和没有运用RFID技术的两种情况下，洋山港的差异和分析洋山港在不同情况下的港口集装箱运输效率和对于库存集装箱清点和信息核对的效率，来阐述RFID技术对于洋山港的必要性。1.3.2 敏感性分

16、析敏感性分析：敏感性分析是指通过分析在使用RFID技术后洋山港对于周边港口特别是对于吴淞国际邮轮码头的影响来分析RFID技术对于洋山港的意义。2. 集装箱运输概述2.1 集装箱含义和标示2.1.1 集装箱定义集装箱，英文名container。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。集装箱最大的成功在于其产品的标准化以及由此建立的一整套运输体系。能够让一个载重几十吨的庞然大物实现标准化，并且以此为基础逐步实现全球范围内的船舶、港口、航线、公路、中转站、桥梁、隧道、多式联

17、运相配套的物流系统。2.1.2 集装箱种类干货集装箱散装集装箱20英尺40英尺20英尺钢制钢制高柜铝制钢制钢制高柜玻璃钢制铝制铝制高柜钢制钢制高柜玻璃钢制外尺寸长(mm)6058605860581219212192121921219212192605860586058宽(mm)24382438243824382438243824382438243824382438高(mm)24382591259125912896259125912896243825912438内尺寸长(mm)5917590259251205012034119771204512060588758245892宽(mm)233623

18、38234423432345227323502343233023352333高(mm)22492376239123862677230023772690215923752202内容积(m3）3132.8433.167.475.961.367.47629.632.330.3总重(kg)2400022396213723048030480304803037330480203202438620320自重(kg)18602275179431004080476329813000253023512450载重(kg）221402012119578273802640025717273922748017790220

19、3517870表2.1 各种集装箱尺寸及装载重量干货集装箱（dry container）以装运件杂货为主，通常用来装运文化用品、日用百货、医药、纺织品、工艺品、化工制品、五金交电、电子机械、仪器及机器零件等。这种集装箱占集装箱总数的70 80%。散装货集装箱（bulk container）一般在顶部设有23个小舱口，以便装货。底部有升降架，可升高成40的倾斜角，以便卸货。这种箱子适宜装粮食、水泥等散货。如要进行植物检疫，还可在箱内熏舱蒸洗。冷冻集装箱（reefer container）分外置和内置式两种。温度可在-28 +26之间调整。内置式集装箱在运输过程中可随意启动冷冻机，使集装箱保持指定

20、温度；而外置式则必须依靠集装箱专用车、船和专用堆场、车站上配备的冷冻机来制冷。这种箱子适合在夏天运输黄油、巧克力、冷冻鱼肉、炼乳、人造奶油等物品。这三种是比较常见的集装箱，在这些集装箱中基本都分为20英尺和40英尺两种，应对不同的货物和拼箱要求。干货集装箱运用的最为广泛是当下主流商品所运用的集装箱。而散装则应用在一些无固定形状颗粒或者半液态的商品方面，冷冻集装箱则运用在了一些冷冻生鲜食品上，当然有一定保存要求的药品或者文物等也会用到冷冻集装箱。2.1.3 集装箱识别集装箱的识别现下还是主要靠集装箱箱体外部的箱号来识别，这种识别方法依靠人工或者摄像头分析抄录箱号。也有小部分现代化程度高的码头已经

21、使用RFID技术，通过附着在集装箱箱体上的标签来区别集装箱，扫描后技能从阅读器获得信息。是一种现代化的识别方法。通过集装箱外体箱号来识别集装箱的方法受天气影响，一旦在运用这个技术的地方开始下大雨或者大雨，成功几率就会降低至70%，在这种情况下一旦出现识别障碍，就需要工作人员外出亲自观察集装箱的外体的箱号，效率大大降低。但是RFID技术则不可能出现这种情况，RFID技术通过扫描集装箱上的信号发射器识别集装箱的具体信息，做到每个发射器对应独有的集装箱，将识别失败率降至几乎0%。2.1.4 集装箱标记必备标记包括：识别标记，它包括箱主代号，顺序号和核对数字；作业标记，它包括额定重量和自定重量标记、空

22、陆水联运集装箱标记、登箱顶触电警告标记。自选标记包括：识别标记，包括：国家和地区代号，如中国用CN;美国用US；尺寸和类型代号（箱型代码）；作业标记。包括：超高标记；国际铁路联盟标记。同行标记包括：集装箱在运输过程中能顺利的通过或进入它国国境，箱上必须贴有按规定要求的各种通行标志，否则，必须办理繁琐证明手续，延长了集装箱的周转时间；集装箱上主要的通行标记有；安全合格牌照、集装箱批准牌照、防虫处理板、检验合格徽及国际铁路联盟标记等。2.2 集装箱运输及其特点；集装箱运输业务流程2.2.1 集装箱运输集装箱运输（Container freight transport），是指以集装箱这种大型容器为载

23、体，将货物集合组装成集装单元，以便在现代流通领域内运用大型装卸机械和大型载运车辆进行装卸、搬运作业和完成运输任务，从而更好地实现货物“门到门”运输的一种新型、高效率和高效益的运输方式。2.2.2 集装箱运输特点1) 高效益集装箱运输经济效益高主要体现在以下几方面：(1) 简化包装，大量节约包装费用。为避免货物在运输途中受到损坏，必须有坚固的包装，而集装箱具有坚固、密封的特点，其本身就是一种极好的包装。(2) 减少货损货差，提高货运质量。由于集装箱是一个坚固密封的箱体，集装箱本身就是一个坚固的包装。集装箱运输可减少被盗、潮湿、污损等引起的货损和货差。(3) 减少营运费用，降低运输成本，由于集装箱

24、的装卸基本上不受恶劣气候的影响，船舶非生产性停泊时间缩短，又由于装卸效率高，装卸时间缩短。2) 高效率传统的运输方式具有装卸环节多、劳动强度大、装卸效率低、船舶周转慢等缺点。而集装箱运输完全改变了这种状况。(1) 普通货船装卸，一般每小时为35t左右，而集装箱装卸，每小时可达400t左右，装卸效率大幅度提高。同时，由于集装箱装卸机械化程度很高，因而每班组所需装卸工人数很少，平均每个工人的劳动生产率大大提高。在运送一些生鲜食品时，在过往通过普通卸货方式，速度慢效率低下。又没有一个良好的包装，食品很快就会腐败变质。当生鲜食品变质腐败后就没有任何价值了，集装箱的出现很好地改变了这一点，集装箱的装卸速

25、度优秀，甚至冷冻集装箱能够提供冷藏环境，这让以前很难实现的生鲜食品运送成为了较为简单容易的事。图2.2 装卸效率对比图(2) 由于集装箱装卸效率很高，受气候影响小，船舶在港停留时间大大缩短，因而船舶航次时间缩短，船舶周转加快，航行率大大提高，船舶生产效率随之提高，从而，提高了船舶运输能力，在不增加船舶艘数的情况，可完成更多的运量。3) 高投资集装箱运输虽然是一种高效率的运输方式，但是它同时又是一种资本高度密集的行业。(1) 船公司必须对船舶和集装箱进行巨额投资。根据有关资料表明，集装箱船每立方英尺的造价约为普通货船的3.74倍。集装箱的投资相当大，开展集装箱运输所需的高额投资，使得船公司的总成

26、本中固定成本占有相当大的比例，高达三分之二以上。(2) 集装箱运输中的港口的投资也相当大。专用集装箱泊位的码头设施包括码头岸线和前沿、货场、货运站、维修车间、控制塔、门房，以及集装箱装卸机械等，耗资巨大。(3) 为开展集装箱多式联运，还需有相应的内际设施及内陆货运站等，为了配套建设，这就需要兴建、扩建、改造、更新现有的公路、铁路、桥梁、涵洞等，这方面的投资更是惊人。(4) 集装箱运输涉及面广、环节多、影响大，是一个复杂的运输系统工程。集装箱运输系统包括海运、陆运、空运、港口、货运站以及与集装箱运输有关的海关、商检、船舶代理公司、货运代理公司等单位和部门。4) 多式联运由于集装箱运输在不同运输方

27、式之间换装时，勿需搬运箱内货物而只需换装集装箱，这就提高了换装作业效率，适于不同运输方式之间的联合运输。在换装转运时，海关及有关监管单位只需加封或验封转关放行，从而提高了运输效率。此外，由于国际集装箱运输与多式联运是一个资金密集、技术密集及管理要求很高的行业，是一个复杂的运输系统工程，这就要求管理人员、技术人员、业务人员等具有较高的素质，才能胜任工作，才能充分发挥国际集装箱运输的优越性。2.2.3 集装箱业务流程订舱发货人根据贸易合同或信用证条款的规定,在货物托运前一定时间内填好集装箱货物托运单委托其代理或直接向船公司申请订舱。接受托运申请-船公司或起代理公司根据自己的运力,航线等具体情况考虑

28、发货人的要求,决定接受与否,若接受申请就着手编制订舱清单,然后分送集装箱堆场,集装箱堆场,据以安排空箱及办理货运交接。发放空箱-通常整箱货货运的空箱由发货人到集装箱码头堆场领取,有的货主有自备箱;拼箱货货运的空箱由集装箱货运站负责领取。拼箱货装箱-发货人将不足一整箱的货物交至货运站,由货运站根据订舱清单和场站收据负责装箱,然后由装箱人编制集装箱装箱单。整箱货交接-由发货人自行负责装箱,并将已加海关封志的整箱货运到集装箱堆场。集装箱堆场根据订舱清单,核对场站收据及装箱单验收货物。集装箱的交接签证-集装箱堆场或集装箱堆场在验收货物和/或箱子,即在场站收据上签字,并将签署后的D/R交还给发货人。图2

29、.3 集装箱业务流程图2.3 我国集装箱运输的现状和问题中国集装箱运输始于20世纪50年代中期的铁路集装箱运输；70年代，中国海上集装箱运输的增长速度远远超过世界平均增幅的水平；现今中国已初步形成了布局合理、设施较完善、现代化程度较高的集装箱运输体系。尽管我国集装箱运输发展极快，也具备了一定量的经验。但是为了继续高速发展下去以下这些问题必须解决：1） 中国大多数港口基础设施落后，与海上集装箱运输相连的内陆设施在技术、效率等方面不能与集装箱运输发展配套。例如一些发展落后的港口货物包装落后，装卸用落后的肩扛手抬式方法，这大大减弱了港口的装卸效率，采用正式的包装能更好的保护产品，采取机械装卸的方式也

30、能加快装卸的速度，避免人工装卸时因操作失误产生对货物的损害甚至于装卸错误的差错。且中国内陆的众多港口没有接卸大型国际集装箱船的能力，港口设施的落后与集装箱运输需求增长的矛盾十分突出。这导致了中国内陆和临海港口的装卸能力，吞吐量的的悬殊差距，使得集装箱运输在临海港口就脱节了，不可能进一步完成全国的集装箱运输体系化，流程化。2） 集装箱运输缺乏统一的管理。运输环节中管理缺乏，不到位；数据处理能力过于低下，处理不及时；运输过程中需要填写各种单据过程复杂繁琐，处理时间极慢；箱型与车型标准不统一，导致运送集装箱时困难经常导致集装箱在港口堆积盈余。还有一些港口没有成熟的集装箱拆装设备，结果用具只能单程使用

31、，回程空载率偏高，用具转换性差，导致运输成本高。中国很多的运输企业实力不足，导致难以负担虽然效率高但是成本较大的集装箱运输，在这种情况下，要做好线路的规划和加大集装箱运输的发展，来加大国内集装箱运输的使用率，防止回程空载率偏高的缺点，降低集装箱运输的成本，来强化国内集装箱运输的使用率。3） 大量适箱货没有能力纳入集装箱运输，巨大的市场潜力和发展前景吸引了外国船公司进入我国集装箱运输市场，导致造成最为直接的国内集装箱竞争压力，但是我国集装箱运输却没有团结在一起仍然在国内竞争，导致不必要的消耗。我们需要团结在一起总结日常运输的适箱货来加大集装箱的使用率，适当降低运输价格来与国外企业竞争，国内也可以

32、适当进行良性竞争来提高国内集装箱运输企业的实力和市场竞争力，预防国外企业独占国内市场。4） 现下的集装箱运输的运量上看，我国集装箱运量仅占货物运输总量的0.73%，国际箱运量仅占适箱货的23%，而西方发达国家为70%80%，邻国日本则高达80%以上，相比这些发达国家，我们的集装箱运量太低，国内内陆河很多完全可以开发出这一优势，但是国内的水路运输很少采用集装箱运输的方式，加大国内集装箱运输的占比和内需。5） 从采用新技术上看，信息系统和管理系统都比较落后，研究开发系统也没有跟上现在的物流技术时代。3. RFID技术及其在集装箱运输中的应用3.1 RFID系统概述RFID 是Radio Frequ

33、ency Identification 的缩写，即射频识别，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，可快速地进行物品追踪和数据交换。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID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 技术诞生于第二次世界大战期间，它是传统条码技术的继承者，又称为电子标签或“射频标签”。RFID系统在不同的运用中，组成可能各有不同，但是基本的组成部件还是有迹可循的，系统一般由信号发射机、信号接收机、发射接收天线等组成。请求执行结果数据输入响应配置命令数据输出图3.1 RFID系统架构3.2 RFID技术在集装箱运输管理中的

34、应用分析3.2.1 集装箱运输的特殊要求1) 集装箱与集装箱货物集装箱是有一定技术标准要求的运输设备，应符合集装箱定义。集装箱分为国际标准、国内标准和非标准集装箱。承运的集装箱可以是托运人托运的集装箱，也可以是承运人的自备集装箱。集装箱货物是指能装入集装箱内而进行载具运输的货物。集装箱货物分为整箱货物和拼箱货物。2) 运输类别按集装箱所装载货物的性质，集装箱载具运输分为普通箱、特种箱载具运输；特种箱包括危险货物箱、冷藏保温箱、罐式箱等。根据集装箱箱型情况和贸易运输合同，集装箱汽车运输分为国际箱、国内箱载具运输。3) 集装箱公路中转站、货运站集装箱公路中转站、货运站的设置和配备，应符合GB/T枣

35、12419集装箱公路中转站站级划分和设备配备的要求。场站作业人应配备集装箱专用装卸机械和装拆箱作业机械，装卸机械应有集装箱专用吊具，装卸机械的额定起重量要满足集装箱总质量的要求。装拆箱作业机械要能适应进箱作业。3.2.2 RFID的集装箱自动识别技术RFID技术的集装箱自动识别技术作为RFID技术在集装箱运输中作为重要的一部分有着不可动摇的地位。可以说我们是因为RFID的自动识别技术才大肆将其引入集装箱物流。过往港口码头大多采用摄像头拍摄集装箱箱体上印刷的箱号来识别集装箱，但是这种技术的局限性如同上文研究背景中所提到的，受天气影响严重；箱号受到污染损坏时不能正常识别，准确率只有70%。那么我们

36、必须马上着手解决这个问题。在诸多学者，专家研究后认为RFID技术是将来集装箱物流发展的必须技术。RFID技术的集装箱自动识别技术是改善现下摄像头识别的最好方法。RFID技术的自动识别方法在于在每一个集装箱上附着一个标签，通过阅读器的扫描就能识别不同标签，并从数据库中拉出这一独有标签的详细数据，显示在阅读器上，这种识别不同于以往的箱号识别，不受天气限制，即便集装箱受到破损或者污染导致箱号不能正常识别也没有关系。而且这种方式也是绝对准确的，每一个标签对应数据库中的一个字段，从货物装箱开始就对数据库进行更新，扫描得到的就是从装箱开始数据库一连串的更新状态。对集装箱从发货开始的状态、内部货物、货主、经

37、运人都有一个详细的信息显示在阅读器上。而传统的摄像头识别方法则无法及事准确地提供集装箱的准确信息，在箱体的箱号时刻受到箱体损毁和天气原因的影响都会造成不能识别的问题，在争分夺秒的运输行业把尽可能快的服务提供给客户才是最重要的，所以RFID技术对于集装箱行业来说是不可或缺的重要核心技术。3.2.3 RFID技术给集装箱运输带来的新亮点1) 电子封条电子封条是保护集装箱内部货物安全的设备，分为主动式和被动式两种。被动式电子封条具有成本低廉、使用距离短和一次性的特点。在运输过程中通过每个节点时，在阅读器的扫描下能够显示集装箱内的货物是否完好无损，在运输途中集装箱是否打开过等信息。但是由于被动式电子封

38、条无法一直提供通电，导致只能在被扫描时显示集装箱是否完好无损，若集装箱被打开，被动式的电子封条无法提供准确的时间和地点。主动式电子封条则能做到这一点，通过GPS主动式的电子封条能实时向货主或者管理员反应集装箱的状态，在集装箱被打开时也能记录准确的时间和地点，更有能够在非正常损害行为发生时能够向货主或者管理者报警和发出求救信号的电子封条。但是主动式的电子封条造价成本高，在其成本降低钱很难推入大规模使用阶段，现在只能用于运送一些贵重物品的集装箱。主动式封条因为其优秀的特点被广泛运用于现下的保安行业中，一些国际知名的保险或者押运公司都用到了主动式封条作为集装箱的封条来加大集装箱的安全性和对集装箱的掌

39、控行。2) 实时追踪功能RFID技术还提供了对于集装箱实时追踪的可能，除了刚刚提到的电子封条通过GPS来追踪位置。我们还能够单纯的通过附着在箱体上的标签来对集装箱进行追踪，当集装箱进入节点后，阅读器对标签扫描后，通过阅读器实时对集装箱信息有一个更新。在这个过程中我们通过判断阅读器的位置来确定标签的位置，再在数据库中完成对标签位置的更新，这样就能提供给货主和管理者一个集装箱的具体位置。3.3 RFID技术在我国集装箱运输中的运用现状及问题3.3.1 我国港口现代化程度参差不齐临海的几个重要港口例如大连、宁波、洋山港等的现代化程度较高，但是内陆的港口就相对落后，有些港口甚至还在靠人力装卸，这些港口

40、没有硬件条件来引入RFID技术。在这些港口RFID技术不能适用，导致可能出现数据更新的断层。这是很严重的问题，如果临海港口建立了附带RFID技术的全自动化港口建设，而内陆港口的设施技术未跟上临海港口的高度，我们则需要加大内陆港口的建设。我们需要将国内的港口建设至统一水平才能圆滑地完成全国的自动化港口建设。3.3.2 资金成本问题RFID系统的安装到集装箱物流的完全自动化是一个极度漫长的过程，港口需要有大量的人力、物力和时间去完成这一项工程，那么资金就成为了极大的问题，中国临海港口众多，内陆的小港口更是数不胜数，要完成自动化，我们至少需要将国内80%的常用港口改造成为有能力运用RFID技术的现代

41、化港口，这所消耗的资金是难以想象和衡量的。解决这一问题成为建立全面现代化港口的一大难题。当下全球经济形式不景气，各行各业都有一定程度的下滑，运输业作为全球贸易的重要连接渠道必然会受到一定影响。在这个时期筹集资金具有一定的困难性，那么是否应该在全球经济不景气的情况下来筹集资金发展港口是一个应该考究的问题。我认为室友必要的，我们需要在经济不景气的情况下在其他国家港口驻足不前时抓紧时间发展国内港口的水平，迎头赶上。在这个时间内为下一次全球贸易旺盛期作准备。3.3.3 确定适合各个港口的RFID技术标准国际标准的RFID系统，主要是由两个部分组成，一部分是前期的数据信息采集，另一部分是后台信息库网络应

42、用系统。制定的标准主要和前者有关，后者还没有形成真正的标准，所以直接引用RFID技术国际标准的好处就是无需研究时间，直接与国际接轨。不过，使用国际标准的RFID产品及方案，需要支付数以亿计的高额专利使用费，还会带来数据上的安全问题，使用国际标准的外国数据库与服务器，各个港口的商业信息可能会泄露，有极大的安全隐患。因此，采用何种RFID技术标准以及如何开发系统成了中国港口推广技术最迫切要解决的问题。在建设前确定RFID技术的标准是非常重要的，每个港口之间的RFID技术标准需要统一，若没有先前及时沟通而确立了规则。必然会造成各个港口之间的信息不统一，可能造成同一个集装箱因信息不统一出现无法读取的情

43、况。3.3.4 港口技术人员的培训问题在RFID技术引进港口的过程中，港口人员的培训工作也显得额外重要，在新技术的引进中，我们需要对港口的实际操作人员做一个具体的有规划的培训，做到让他们能够在技术上线时就熟练操作，省去了员工们熟悉操作和练习的时间，对于港口这样一个需要高效和时间的地方，员工能够尽快进入工作状态是非常重要的。4. 洋山深水港集装箱运输管理现状及问题4.1 洋山深水港集装箱运输现状洋山港虽然在后期建造的港口中初步运用了RFID技术，但是在2005年刚刚开港投入使用的一期港口并未成熟运用RFID技术，导致现在还在进行繁琐复杂的人工操作。在每天的装卸过程中，工作人员不能及时清点出集装箱

44、的正确数量和核对集装箱具体信息，为了区分不同船上卸下的集装箱，导致码头集装箱摆放混乱，进场导致运输受堵。拖慢整个港口的工作进度。现场工作人员在清点集装箱正确数量是也是苦恼不已，经常清点几次得出的数字都不一样，导致经常重复工作且人工清点容易出错。在集装箱被运送出港口时也不能进行很好的实时跟踪，对信息被即时要求的当下是十分不利的。港口采用通过摄像头识别集装箱表面的印刷箱号，将图像处理形成数字箱号采集到计算机中。但是这种技术容易受恶劣天气和集装箱破损污染的影响，导致识别准确率只有70%左右。存在人工参与度大、信息采集的准确和实时性差、无法准确及时追踪到集装箱信息等缺点，成为影响集装箱运输发展的主要瓶

45、颈。表4.1国际中转量月份2013年2014年国际中转量/万TEU比例/%国际中转量/万TEU比例/%1月11.579.3413.6810.552月9.9911.1815.7514.703月13.8511.9414.7511.744月13.9611.4416.4913.105月16.1112.4917.0212.986月12.4510.4613.910.68共计77.9311.1491.5912.22上表反映了洋山港13、14年的一个国际中转量的情况，喜人的是洋山港的中转量呈现一个整体上升的趋势，我们在这里表中可以看到，每个月对比去年的情况都有一个上升，这代表洋山港的能力越来越强，在国际中所承

46、担的角色越来越重，在这个大趋势下，洋山港必须要不断强化自身势力和设备来应对世界和国家对它进一步的需求。那么引入RFID技术来增强港口的实力已经成为刻不容缓的事项。在洋山港的建立初期因为其地理位置选址的关系，并没有得到外界青睐，很多人还是看好一些老港口。但是在短短开港十年的过程中，洋山港一跃成为世界上最大的港口之一，连续多年排名第一。这说明洋山港得到了全世界的认可，那么接下来洋山港要做的就是完善自己，继续向世界提供更加优质的服务。如上文所说，洋山港在日常运营中还是存在着管理混乱，导致工作效率低下的缺点，这与洋山港不断发展成为世界顶级港口的趋势相悖，应该趁早进行改正早日完成港口的全民自动化。4.2

47、 RFID技术在洋山港运用中存在的问题4.2.1 港口建设相对滞后洋山港一期的设施及各项设备相对于后期建造开港的三期四期在技术装备和技术引用上有着较大的差距，要更新RFID技术需要不断更新自身的技术设备和基础保障，在将港口的技术设备更新换代至能够平滑引入RFID技术后再在港口推行RFID技术会显得更加专业和无缝。在成为世界顶级港口后，洋山港还没有进行过设备更新。从一期开始开港超过10年出了基本的设备维护和更换，基本没有经过打的设备更新。这成为了RFID技术在港口实行还有安装的一大障碍。在日后的实施过程中，洋山港需要根据RFID技术的需求不断更新自身设备来迎合技术需求。在这个过程中港口的设备更新

48、能带动港口自身发展，使得港口的工作效率不断提升。4.2.2 港口周边交通环境的建设众所周知，洋山港位于临港，通过全长30公里左右的东海大桥与临港相连，周边的交通设施较为不便，临港地处上海郊区，与上海周围几个主要的重要城市较为疏远，那么我们必须要将临港周围的交通设施建立起来，辅助洋山港在全面使用RFID技术后对于集装箱处理速度的大幅提升。让集装箱能够更快到达目的地，真正实现快速的“门到门”。洋山港和外界的运输途径基本只有公路、水路，铁路可以忽略不计。公路运输占了内陆运输的绝大部分，体现了洋山港对公路运输的绝对依赖，这问题很大，公路运输时汽车所带来的污染极大，也导致了临港周边交通压力增大。且高速收

49、费站较多，造成了运送成本的上升。但是洋山港特殊的地理位置不允许建立完整的铁路运送体系，只能改善临港周边的公路运送体系，建立完善的高速体系，减少路上的收费站从而降低运送成本而水上运输部分还是需要引进RFID技术后更好的提升效率。图4.1 洋山港对外运输途径4.2.3 资金问题RFID技术在前文中就提到需要大量的资金作为支持，从设备的购入、装设到人员使用的培训和对集装箱的整改。每一个部分都是一笔庞大的资金支出，洋山港长期处于建设状态，于今年6月即将四期投入使用。是否有足够的资金能够支撑起洋山港前期码头的设配完善是一个比较大的问题。在今年6月洋山港的四期即将开港投入使用，又增加了一笔巨大的开支，在这

50、个形式下，洋山港的资金问题逐渐严峻起来，在这个方面要进行开源节流。做到真正节省成本，再从支持的市政府中获得一部分资金应该能够解决这个问题。4.2.4 人员使用的培训洋山港一期的员工多为吴淞码头直接调配过去的员工，基本年龄层都为4050岁，是一期中流砥柱的熟练工。但是员工集体的年龄偏大，在使用RFID技术的培训中是否能够及时跟上节奏接受新事物是一个十分严峻的问题。即便港口引入了RFID技术，如果操作人员不熟练，对系统不够熟悉，很可能出现误操作，导致整个码头陷入混乱之中，那么完善对人员的培训，做到RFID系统一旦实装，码头操作人员立即就能投入使用，这就能大大降低码头在磨合系统时的损失。即便是新进入

51、的大学生也不一定能马上接受，那么就应该聘请专业的系统训练师，并在实际上岗操作时到二期三期的码头上先实际操作一下熟练流程。结合实际操作来理解RFID技术的操作原理和运作流程。26 5. 基于RFID技术的洋山深水港集装箱运输策略5.1 RFID技术应用的优势分析洋山港建立时间较晚于2005年一期才正式投入使用，那么在设施上洋山港也相较于其他港口更为先进，有着得天独厚的优势。在成功引入RFID技术后又能为以后中国其他港口继续引入RFID技术树立榜样和累计经验。且洋山港地处上海市是中国商业极度发达的城市，每天的集装箱的日吞吐量极为惊人。而在一期使用过往的摄像头识别集装箱外体箱号的方法识别集装箱则会在

52、大雨起雾天造成识别成功率的下降，需要港口工作人员亲自外出查询，这会导致运输效率的下降，这对于洋山深水港这种国际知名的港口是十分致命的，所以急需引进RFID技术，避免这一情况的发生。上海临港附近的建设还不完全，只有少数的居民区和数个大学，这对于洋山深水港来说是一个好消息，周边设施的不完全代表了临港周围的可再开发性，我们能够在需要的情况下，在临港周围为洋山深水港建立需要的设施设备，如同临港已经有了和洋山深水港相挂钩的自贸区和一大批物流公司以及仓库，这些设施给与了洋山深水港极大的辅助和便利，而临港因其在上海未开发的特点，土地价格合理，因地处偏僻导致居住在临港的居民也极少，若要建设一些大型的设施设备也

53、不用过多考虑当地居民的意见。上海信息交流发达，能与国外做一个很好地交流和连接，更好的引入技术。人才涉及范围也更加广泛和全面，在适用新技术方面也有得天独厚的优势。外加洋山港是上海市政府鼎力扶持的港口，在各个方面都能给予极大地帮助，不会因为资金问题和人才缺乏而困扰，适合成为运用新技术的试点。再者，在上海已经拥有吴淞港这一港口，在洋山港建成的当下，每天的业务量较少，我们可以选取吴松港作为试点，测试RFID技术的引进在港口中可能发生的问题，在吴松港中发生的问题我们可以提前预计，寻求解决方案，在吴松港的实验中总结经验，避免在洋山港中再次出现。临港二期三期已经初步运用RFID技术，在运用方面具有一定的经验

54、，可以从已经实行的后期中找到有相关经验的人员非常方便，在实行RFID技术引入或者RFID技术培训的过程中都能有十分优秀有经验和了解洋山深水港自身切实世纪情况的工作人员提供意见和给出方案，对于RFID技术在一期的应用有了更大的优势。临港周边依赖于公路运输，高速公路的完成度也很高，实现“门到门”的可能性也十分高。临港桌边的交通还有待建设，但是上海作为国家化大都市和临海城市有着优秀的交通能力，只要在临港稍加建设相信就能达到RFID技术对于港口的硬性要求。RFID技术以其能够高效连续识别集装箱的特点在集装箱运输中起到了在装卸集装箱时能够及时有效分辨集装箱的各项信息，而传统的摄像头箱号识别技术，必须要求

55、在验证箱号时，我们需要要求被检测的集装箱载具停止运动，供摄像头识别，但是有了RFID技术后，集装箱载具就可以在移动过程中通过集装箱信息的检测和识别，对于集装箱常用载具集卡来说，停下再启动需要大量的时间造成大量的时间和油耗损失。总体来说RFID的标签可以在相对较为恶劣的环境下正常工作，杜绝了传统摄像头识别箱体箱号而造成的集装箱运输时间长、路途遥远、天气恶劣或者箱体污染损坏等等情况。且RFID技术的电子标签可以重复使用，使用寿命又长，在电子标签不损坏的情况下可以长期重复使用，节约运输成本。RFID技术的高度安全性和自动化的数据采集，无需花费大量的人力和时间进行开箱检查，加快了运输的速度，降低了工作

56、人员的工作量，减少了可能因人为产生的差错。5.2 技术可行性洋山港的两期三期都有不同程度的使用RFID技术，在运用的熟练度上有极大的经验。有了这些宝贵的经验，一期在引入和使用的过程中基本不会遇到太大的挫折，在这种状态下，引入过程平滑，出现问题马上就能解决。相关的技术人员可以就近找到，不管在设备安装、调试、使用和人员培训上不会遇到任何问题都能做到一步到位，这位一期在RFID技术的引入和具体使用上提供了极大的方便。5.3 具体改造方案在这个技术的使用上，我们新需要及时与二期三期的相关使用者沟通，了解他们所采用的真正适合洋山港的RFID技术标准，他们的意见是十分宝贵的，毕竟他们是在使用上的先驱者。然后我们必须统一洋山现有的RFID技术的设施设备，做到整个洋山港的设备统一，这样我们才能更好的为将来整个洋山港共同使用RFID技术