物联网环境下集装箱堆场管理系统解决方案

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1、物联网环境下集装箱堆场管理系统解决方案　　在国际贸易蓬勃发展的背景下，集装箱物流以其高效、安全、便捷等特点在国际航运中发挥着越来越重要的作用。2010年上海港和深圳港集装箱吞吐量分别达到和，分列世界港口集装箱吞吐量第一和第四位。随着港口集装箱吞吐量的上升，集装箱堆场的集装箱处理量大幅度提升，堆场作业效率不仅直接关系整个港口的物流效率和成本，而且关系船公司和货主的切身利益。[1]　　在集装箱物流快速发展的同时，2010年我国物联网产业市场规模达到亿元人民币。物联网通过无线数据通信网络，把无线射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）标签存储的产品电子代码自

2、动采集到中央信息系统中，从而实现对物品的识别。将物联网运用到集装箱堆场管理中不仅可以实现对堆场内集装箱的定位和跟踪，而且可以利用开放的计算机网络实现信息交换和共享，通过对数据进行及时的分析处理为集装箱堆场管理提供解决方案。本文以物联网为背景，在分析目前大多数集装箱堆场所面临的堆存区规划和箱位管理问题的基础上，提出基于物联网的集装箱堆场管理系统解决方案，以达到降低堆场翻箱率、提高箱位分配效率的目的。　　1基于物联网的集装箱堆场管理需求　　目前我国大多数港口主要通过人工或半自动方式采集集装箱信息，存在效率低、差错率高、不及时等缺点，影响后期数据信息的传输和应用。随着集装箱运输的发展，越来越多的

3、集装箱堆场及其客户（包括船公司、集装箱制造公司以及用箱公司等）要求建立信息共享平台，实现数据信息共享。除此之外，集装箱堆场管理还存在其他许多尚待解决的问题。　　（1）集装箱识别精度较低。集装箱在进出堆场或在堆场堆存的过程中通过箱号进行识别，集装箱交接也以箱号为准。目前经常采用的集装箱数据采集方法有人工采集和图像识别等。人工采集的数据有35%是不准确或不实时的；而采用图像识别方式进行监管则需要用4～5台摄像机同时拍摄，成本较高，识别率也只能达到80%～90%，雨雾天气下的识别率则更低，对供应链的整体效率造成一定影响。　　（2）进提箱作业出错率较高。提箱作业指码头将堆场集装箱提供给客户的作业，

4、这对堆场服务的准确性和高效性的要求较高；然而，受船公司放箱和收箱指令、堆场箱管信息、闸口工作人员发放指令、吊机工作准确度等因素的影响，堆场进提箱作业出错率居高不下。　　（3）堆场管理依赖人工经验。目前，多数集装箱堆场的堆存区规划、箱位计划等均依靠人工经验安排，因人工规划考虑的因素不够全面且精准度有限，具有很大局限性，部分堆场使用的堆场管理系统只能起到代替员工手工劳动的作用，无法为管理者提供有效的决策支持。　　（4）翻箱率较高。翻箱问题在各个堆场普遍存在，部分堆场的翻箱率甚至达到20%左右。按堆场年处理箱量100万TEU计算，每年翻箱量达到20万TEU；单位翻箱成本（包括人员成本、燃油费和维

5、修费等）近30元人民币，每年翻箱成本接近420万元人民币。　　针对集装箱堆场存在的上述问题，引入物联网，将RFID技术应用于集装箱自动识别和货物信息数据采集，实现物品追踪定位，从而解决集装箱识别精度较低的问题；所有集装箱的信息均能在系统里查找，减少各终端输入错误，从而保证堆场进提箱作业的准确度，使提箱效率得以提升；建立堆场集装箱管理平台，实现用箱公司、船公司、集装箱制造公司及海关之间的信息共享，由数据库存储集装箱的进场时间，并预先存储集装箱的出场时间、箱属、箱型、内装货物等信息，由系统按照一定顺序自动为集装箱分配箱位，并在预计出场时间之前自动分配不同的时间段给客户并通知其前来提箱，从而避免

6、人工安排箱位，并减少随机提箱、装船等造成的翻箱情况。　　2物联网环境下RFID技术在堆场管理中的作用　　物联网指在计算机互联网的基础上，利用RFID和无线数据通信等技术构造覆盖世界上万事万物的网络，在该网络中，物品（商品）无需人的干预即可彼此“交流”。[2]RFID正是能够让物品“开口说话”的技术，在RFID标签中存储着规范且具有互用性的信息，无线数据通信网络将之自动采集到中央信息系统，从而实现对物品的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，并实现对物品的透明化管理。RFID技术是形成堆场物联网的必备条件，在集装箱堆场管理中起到十分关键的作用，具体表现为：　　（1）集装箱唯一标

7、识基于产品电子代码的RFID标签利用微型芯片存储信息，并采用特殊薄膜封装技术，体积大大缩小，并且随着技术改进和推广应用，其成本不断降低；此外，RFID标签利用全球统一标识系统编码技术，能够为每个物品设定唯一的身份标识。[3]　　（2）记录集装箱信息集装箱上的RFID电子标签可以记录固定信息，包括序列号、箱号、持箱人、箱型、尺寸等，还可以记录可改写信息，如货品信息、运单号、启运港、目的港、船名、航次等，且这些可改写信息可以