電子商務條件下的鐵路貨運物流信息化研究

牛忠海，賈元華，張文學，張東華，鐘 江

（1.?北京交通大學?交通運輸學院，北京 100044；2.?昆明鐵路局?昆明東站，云南?昆明 650215）

鐵路物流具有路網發達、場站樞紐硬件設施較為完善、運輸生產集成度高、運輸成本低等優勢，但是由于鐵路貨運以傳統運輸為主，在全程物流方面拓展較少，經驗不足，面向客戶及物流市場的信息化程度較低，導致提供物流服務內外銜接環節效率不高。鐵路物流企業亟需加快物流信息化建設，實現鐵路物流運輸組織的信息化和智能化，提高鐵路物流效率，促進鐵路貨運場站物流化全面轉型發展。

1 鐵路物流信息化發展概況

目前鐵路貨運向物流化轉型發展，除了應繼續深化貨運組織改革外，還應加強鐵路物流信息化體系的建設與改造。盡管我國鐵路運輸在以鐵路運輸管理信息系統 (TMIS) 等為核心的運輸生產信息系統建設中取得了很大成就，而且近年來在此基礎上開發了鐵路貨運電子商務系統，但是在鐵路貨運場站向物流中心轉型過程中，符合現代物流產業發展要求的信息化體系建設方面相對滯后，成為制約我國鐵路運輸物流企業融入社會化物流產業鏈中的技術瓶頸。

隨著鐵路貨運組織改革的不斷深入，鐵路物流信息化發展加快，尤其是體現在集裝箱物流方面。中鐵集裝箱物流信息系統在公司內部 Intranet 網的基礎上經過路由器和防火墻接入互聯網實現對外電子商務接口，系統具有支持集裝箱物流下各業務環節的管理功能。通過電子商務方式在互聯網上實現客戶網上預約、貨物實時查詢、貨運業務查詢等用戶在線查詢與管理功能；同時，在物流管理方面，通過集成條碼技術、全球定位系統/全球移動通信系統 (GPS/GSM) 技術、地理信息系統 (GIS) 等先進物流技術和現代信息技術，構建了電子商務環境下的第三方物流企業的信息系統，實現了集裝箱物流各個環節的信息管理與集成[1-3]。

2 基于BPM的鐵路物流全流程信息化再造

以昆明東站為例，分析鐵路貨運站轉型為物流中心的基礎功能，主要包括貨運站生產作業和物流作業。生產作業主要包括：列車接車、到達作業、解體、站調、編組、出發作業、列車發車等；物流作業主要包括：貨調、倉儲、裝卸、配送等。鐵路貨運站業務全景流程如圖1所示。

圖1 鐵路貨運站業務全景流程

以鐵路貨運站業務全景流程為基礎，結合昆明東站既有鐵路貨運站組織技術及相關流程，研究電子商務條件下的鐵路貨運樞紐貨運作業流程，采用業務流程管理 (Business Process Management，BPM) 和運用業務流程再造 (Business Process Re-engineering，BPR) 技術，建立詳細的電子商務過程模型，基于BPMX 流程引擎平臺進行信息化流程再造[4]，對鐵路貨運樞紐進行業務流程優化、資源整合與管理集成，實現鐵路貨運樞紐中心站全物流業務流程管理，以及鐵路業務的物流、商流、信息流融合，為鐵路貨運樞紐中心站轉型為物流中心提供基礎保障。鐵路物流業務全流程優化如圖2所示，主要采用流程嵌套 (子流程)，如“站到門”子系統中除了包含配送計劃、出場確認、配送在途、交付確認等基本業務，還嵌套出庫子系統和裝卸子系統。

圖2 鐵路物流業務全流程

3 基于現代物流應用技術的鐵路貨運站物流管理信息系統設計

3.1 總體技術架構

鐵路貨運站物流管理信息系統采用基于 Java 的B/S 架構，主要包括采集層、數據層、業務邏輯層、用戶展現層、客戶端5個部分。鐵路貨運站物流管理信息系統總體架構設計如圖3所示。

（1）采集層。采集層主要包括數據采集設備，主要包括計劃員、值班員、貨運員的手工錄入、外部表單自動抓取等。

（2）數據層。數據層主要包括貨區貨位、現存數據、出庫信息、入庫信息、裝卸班組信息、裝卸設備信息、裝卸流程信息、配送班組信息、配送車輛信息、配送流信息等，這些數據通過傳感器采集傳輸由數據庫管理系統 (DBMS) 實現存儲。通過數據操縱語言 (DML) 實現對數據庫的索引、存取、修改、刪除操作，依靠 DBMS 提供數據控制功能對數據庫運行進行有效地控制和管理，以確保數據正確有效，并通過 DBMS 提供的傳輸功能，實現業務邏輯層與DBMS 之間的通信。

（3）業務邏輯層。業務邏輯層主要對應物流管理信息系統要實現的物流業務，主要包含以出入庫管理、貨物裝卸管理、配送接取管理、組織管理，以及系統管理功能等。

（4）用戶展現層。應用 HTML，JSP，Ajax 等技術實現業務邏輯層功能，這部分主要包括管理信息界面和信息發布界面2類。管理信息界面包括物流管理信息系統界面、手機客戶端、手持設備等，對外信息發布界面主要包括情報板發布界面。

圖3 鐵路貨運站物流管理信息系統總體架構設計

（5）客戶端。主要通過網絡、手機、可變情報板、手持設備終端等方式發布交通信息。網絡形式一般使用 Internet Explorer 或 Firefox 瀏覽器即可，貨場管理人員可以通過登入界面，進行信息分析與處理物流作業數據；手持機形式主要面向貨場管理人員，主要是網絡形式相關的內容的簡化，并在手機端實現相關的信息錄入和流程管理；標志形式包含標線、標志、可變情報板等，主要是在這些設備上發布貨場出入誘導信息。

3.2 系統功能結構

按照鐵路物流全流程，鐵路貨運站物流管理信息系統主要由業務管理、貨位管理、裝卸管理、配送管理、組織管理、設備管理、合作企業、系統管理等功能組成，主要以貨位管理、裝卸管理、配送管理業務功能為主，業務管理、組織管理、設備管理、系統管理等功能為支持，系統功能結構如圖4所示。

圖4 鐵路貨運站物流管理信息系統功能結構

3.3 系統現代物流技術應用

（1）RFID 門禁應用技術。采用 RFID 技術 (射頻識別技術) 實現進出入的智能化管理，根據貨場需求制作 RFID 卡工作牌和車輛標識牌，作為身份識別介質，結合網絡門禁系統，并可便捷地擴展為非接觸一卡通系統，構建智能化的門禁系統，提高貨場的安全性。根據進出人員攜帶 RFID 讀取情況判斷，進行一系列正常進出站場操作和相關數據庫信息更新，或者給出警報、通知相關人員，待情況解除后恢復正常運行。智能門禁管理系統集中授權管理方式進行管理，人員通過一張已授權的非 RFID 卡便可完成日常的進出入，同時，記錄不同工作區和場區出入信息，供門禁系統進行查詢、統計管理。

（2）RFID 數據采集與交互技術應用。RFID 是繼條形碼技術之后的新一代識別技術，它能夠借助無障礙閱讀、快速掃描、容量大、重復使用、安全性與便捷性、準確性高等方面的優勢，實現物流系統中貨位管理的高效化與標準化運營。該技術在鐵路貨運業務中的運用，最大限度地解放了貨運人員的雙手，降低了操作的復雜度，從而在保證作業質量的同時也提高了工作效率。具體來說，RFID 技術主要通過對鐵路貨場貨物、貨位、貨車等進行 ID 標識，應用于貨區貨位的到貨、入庫、驗收、揀貨、移動、出庫等一系列環節中，進行貨物品種、位置、數量、載體等諸多信息內容的采集和統計活動，最終通過倉庫管理系統(WMS) 所提供的指示進行信息效驗，提高倉儲貨物管理的準確性和效率，實現貨區貨位管理業務的自動化、智能化。其最終實現目標包括：貨位貨物的可視化管理，降低庫存水平，降低貨物在不同貨運環節信息重復錄入，提高客戶服務質量和水平等。

（3）Activiti 物流業務流程可視化技術應用。Activiti 是一個業務流程管理和工作流系統，采用基于 Activiti 的BPMX 工作流引擎平臺進行在線流程可視化設計，支持多個業務系統同時運行及切換處理，根據不同的用戶授權允許用戶進入不同的系統進行訪問，而不同的業務系統的開發可以基于 BPMX 平臺上開發，也可以由其他開發框架開發再與 BPMX 做整合，能夠最大限度地進行不同系統間的交互及可視化管理。在流程業務上更改可以有效減少系統流程的變更成本，以滿足鐵路物流不斷變化的業務流程需求，對業務流程進行可視化管控，包括業務發生時間、地點、業務員、處理的表單數據等。

（4）鐵路物流業務全程跟蹤技術。站內主要通過 RFID 標簽與貨物建立關聯，同時根據貨物具體業務 (如裝汽車、裝火車、卸汽車、卸火車、對裝、入庫、出庫、存庫等) 建立貨態標準，通過不同業務流 程對貨態進行實時修改，同時顯示貨物站內流程明細，實現站內對物流業務的全流程實時管控。站外主要對配送的車輛跟蹤管理，綜合考慮車站自備汽車和委外車輛，考慮汽車整車和零擔運輸情況，編制不同情況下的RFID 標簽的使用規則，實現貨物配送中的智能化識別和電子化交接，并通過 GPS、GIS 與通信技術 GSM、GPRS/3G 的集成，或者通過RFID 與 3G 的綜合應用實現對車輛實際位置、速度、運行方向等信息的獲取與無線傳輸[5]，實現調度中心的動態監控和優化，結合裝卸管理、貨區貨位管理等系統信息，實現物聯感知技術下的鐵路貨運樞紐物流作業的智能化識別、定位、監控和管理。

4 鐵路物流管理信息化輔助決策研究

以鐵路貨運站物流管理信息系統為基礎，構建鐵路物流決策支持系統，主要由數據抽取、數據倉庫管理系統、模型庫/知識庫管理系統、數據挖掘、用戶界面等模塊組成，以此進行定量分析和定性分析，進一步提高了輔助決策能力[6]。數據倉庫的數據源基于鐵路系統目前的業務系統及其綜合應用，主要包括：18 點統計分析系統、車號自動識別系統、貨車追蹤系統、貨票系統、集裝箱系統、貨運營銷與生產管理系統、精密統計系統、調度系統、確報系統、編組站現在車管理系統等。

以數據倉庫系統為基礎，建立以查詢、多維分析、客戶分析、數據挖掘等功能模塊為主的鐵路物流營銷決策支持系統。查詢功能模塊利用數據倉庫技術，可以讓用戶隨時面對數據庫，獲取所希望的來自各業務系統的數據；多維分析功能模塊，主要包括總運量趨勢圖、按品類運量趨勢圖等，多維分析通過多維報表和三維柱圖、餅圖來展示；客戶分析功能模塊，主要是根據客戶歷史貨運資料對客戶進行細分，根據不同客戶指定不同的營銷策略；數據挖掘功能模塊主要利用 SAS 的數據挖掘工具 SAS/ETS 對運輸綜合指標進行預測、聚類分析、關聯分析、時間序列分析及統計分析等。

5 結束語

隨著鐵路貨運組織改革的不斷深入，鐵路物流企業亟需加快物流化和信息化建設，實現鐵路貨運站物流組織的智能化，提高鐵路物流中心作業效率和服務能力。隨著貨運市場需求的不斷變化，以及客戶對鐵路物流服務水平要求的不斷提高，除了構建鐵路電子商務系統等基礎平臺，鐵路物流企業還應建立一個功能完善、服務便捷、安全可靠、面向客戶經營管理，并能夠融入社會化物流全過程的物流綜合管理信息系統，形成電子商務條件下的鐵路物流聯盟，使鐵路物流適應貨運市場競爭新形勢，并滿足客戶復雜多變的物流服務需求。

[1] 郭 磊.北京鐵路局貨運電子商務平臺構建探討[J].鐵道貨運，2014，32(8)：32-34.

[2] 王大治.鐵路貨運物流信息化與優化[D].成都：西南交通大學，2011.

[3] 王 虎.鐵路物流管理信息系統設計及關鍵技術研究[D].北京：中國鐵道科學研究院，2013.

[4] 張文學，張東華，鐘 江，等.鐵路物流綜合管理系統的研發[J].鐵道貨運，2014，32(11)：1-7.

[5] 嚴傳生.基于RFID/GPS/GIS的全程智能物流系統研究與實現[D].北京：北京郵電大學，2011.

[6] 李 敏.數據倉庫在鐵路運輸決策支持中的應用研究[D].成都：西南交通大學，2013.