鐵路集裝箱物流園區信息管理系統優化探討

(中國鐵路上海局集團有限公司 合肥貨運中心，安徽 合肥 230001)

近年來，鐵路集裝箱運量不斷增長，截至2019年底鐵路集裝箱已連續4 年發送量增幅超過30%，但占貨運總量比例卻不到10%。根據2018 年《第五次全國物流園區(基地)調查報告》，全國包括運營、在建和規劃的各類物流園區共計1 638 家[1]，其中只有約10.9%的物流園區交通主導方式以鐵路為主。2018 年12 月21 日，國家發展和改革委員會、交通運輸部聯合印發《國家物流樞紐布局和建設規劃》[2]，根據要求，鐵路大力推進物流基地規劃，加快“散改集”節能環保鐵路運輸建設，實現以“干線運輸+區域分撥”為主要特征的集裝箱物流園區配置。隨著國家經濟政策變化、產業結構調整及轉型升級，社會物流需求和物流結構發生變化，傳統低效的鐵路集裝箱物流園區信息管理方式難以滿足現代物流發展的需要。因此，應進一步提高鐵路集裝箱物流園區信息化建設，優化鐵路集裝箱物流園區信息管理水平，促進鐵路集裝箱物流園區向現代高科技物流園區轉型[3]。

1 鐵路集裝箱物流園區信息管理系統優化設計分析

1.1 現狀

鐵路集裝箱物流園作業流程主要分為發送作業、到達作業、進出門3 個部分。目前鐵路集裝箱物流園暫無一套切實可行的信息管理系統，僅依靠集裝箱運輸信息系統(以下簡稱“箱管系統”)來進行作業。而箱管系統主要是基于集裝箱在途運輸進行管理，對于其他集裝箱相關業務及物流園區管理業務涉及較少，不能全面涵蓋園區內所有作業流程，鐵路集裝箱物流園主要還是依靠人工輔助完成全部作業流程。鐵路集裝箱物流園區作業流程如圖1 所示。

（1）集裝箱到達作業。集裝箱由鐵路運送到站后，貨主接到領貨通知至營業大廳辦理相關內交付手續，同時貨運員通過箱管系統點擊外交付作業，并通過箱管系統進行裝卸派班，開具吊箱單后口頭布置裝卸人員將集裝箱卸至輔助堆場暫存。最后通過箱管系統發出領貨短信通知并由裝卸人員告知集卡駕駛員提箱出站，或由站內集卡轉運輔助堆箱區等待提箱。在到達作業中，箱管系統主要是為貨主提供箱體到站信息及卸箱作業完成信息。

（2）集裝箱發送作業。貨主進站至營業大廳辦理完集裝箱托運業務后，通過箱管系統辦理進門手續并分配箱位。集卡駕駛員將集裝箱運至輔助堆場待裝箱區或直接運至主堆場作業區，貨運員通過箱管系統進行裝卸派班作業并開具吊箱單進行集裝箱裝車作業。在集裝箱發送作業中將由貨運員通過現場觀察對裝車后集裝箱箱門捆綁、FTR 鎖閉、集裝箱超偏載、現場箱號車號一致性逐一檢查。在發送作業中，箱管系統主要是提供分配園內堆場暫存箱位，需要裝卸人員通知集卡車輛前往堆場區大致堆放區域，后期裝箱作業也需要貨裝人員在輔助堆場中找到。

（3）集裝箱進出門作業。集裝箱進出門作業包括“空去重回”“重去空回”“重去重回”等作業流程。空去重回作業即貨主在站內通過箱管系統辦理提取空箱，裝貨后送回站內進行發送作業；重去空回作業即通過箱管系統辦理到達業務，客戶領取重箱，在廠內卸空后并將空箱送還站內；重去重回作業即通過箱管系統辦理到達業務，客戶領取重箱，在廠內卸空后并再次裝貨后送回站內進行發送作業。在進出門業務中，箱管系統主要是針對空重箱在系統上進行流轉。進出園區車輛及人員停放以及到輔助堆場、作業區都是需要與貨場人員進行聯系。而在服務區的裝卸人員、設備接收在指定作業區起止作業指令，以及整個動態作業環節則需要貨運員與裝卸人員根據現場情況隨時溝通。

1.2 優化設計

目前我國鐵路集裝箱運輸信息集成化程度相對較低，沒有一套完整的信息系統涵蓋園區內多業務進程。進出門、園區車輛人員管理，裝卸車作業，裝卸派班等業務均不能通過統一平臺進行調度指揮及信息共享，甚至很多業務仍然采用原始的電話及對講機等工具進行信息協調指揮，不能滿足物流現代化發展的需要。一是外來車輛、人員進出園區缺乏協調指揮。外來車輛、人員進出鐵路集裝箱園區內辦理發送到達業務時，進出門管理采用普通小區的車牌識別進出以及外來人員登記制度，車輛及人員進入園區后沒有相對應的信息指導性管理，以自助服務為主。二是集裝箱精準管理不足。對進入園區內的集裝箱不能有效地實時監控其具體位置，只能掌握其堆放區域，裝卸車作業時需要作業人員逐一找出。三是裝卸業務缺少全程監管。目前集裝箱裝卸派班主要是貨運員實時通過對講機來進行裝卸全過程指揮，無法做到指令信息化管控，在效率低下的同時存在一定的安全風險隱患。四是集裝箱作業安全技防手段匱乏。集裝箱裝卸作業過程安全卡控主要通過貨運員上線路進行“前后三檢”，對裝車后集裝箱箱門捆綁、FTR 鎖閉、集裝箱超偏載、現場箱號車號一致性逐一檢查進行人防卡控，信息化技防手段缺乏。

因此，為提升鐵路集裝箱物流園區信息管理水平，集成基礎物流服務、增值信息服務、配套智能服務等多項功能[4]，將鐵路集裝箱物流園區按作業流程分成服務區、堆場區、作業區3 個區域，對物流園區內的人、車、設備、作業流程、作業安全等進行信息化管理，實現人員車輛、貨物位置及狀態等信息實時查詢，統一調動指揮園區內的樓宇資源、人力資源、交通資源、設備資源，通過對信息資源的匯聚及共享，實現移動化、智能化和人性化，提高管理和工作效率[5]。鐵路集裝箱物流園區信息系統優化設計如圖2 所示。

（1）服務區。出入車輛定位管理模塊對進入貨場的私家小型汽車以及取送集裝箱集卡進行分類管理；AI 人臉識別管理模塊對園區內作業人員、外來人員、管理人員分類管理，以提高園區內標準化管理程度；裝卸設備智能派班模塊指揮裝卸作業人員進入指定作業區域并根據實時派班指令調整作業時間及進度。

（2）堆場區。在堆場區設置集裝箱堆箱區VR 電子標簽管理模塊，作業人員可以運用VR 技術直觀地觀測箱區內集裝箱整體堆放變化情況以及某個集裝箱的具體堆放箱位。通過推廣電子標簽，可以全流程監控園區內站存及到站箱，對堆場內集裝箱精準定位，進一步提高集裝箱運輸周轉率[5]。

（3）作業區。作業區設置集裝箱裝卸車作業安全管理模塊，在裝車完畢時系統將對外勤貨運員手持機拍攝上傳的視頻進行截取，其中視頻拍攝的車(箱)號、關鍵部位捆綁加固、車輛落鎖等圖片與系統中記錄的車(箱)號、規章規定的相關車種關鍵部位規范加固圖片進行比對，并對門吊傳輸的待裝(卸)箱超偏載數值與各箱型安全數值范圍進行比對，對所有異常信息進行提示。

2 鐵路集裝箱物流園區信息管理系統功能模塊設計

鐵路集裝箱物流園區信息系統優化設計，在箱管系統基礎上對各作業流程進行智能精細管理，通過融入AI 人臉識別、VR 電子標簽、GPS 定位等先進技術，實現鐵路集裝箱物流園區內集裝箱各作業環節全流程動態監控管理。

2.1 出入車輛定位管理模塊

出入車輛定位管理模塊主要是對各類進場車輛根據車輛性質、占用時間并結合園區定位功能進行分類調度管理。鐵路集裝箱物流園區經常出入的車輛分為私家車及集卡，通過車輛定位管理模塊對2 類車型分類管理，以達到對鐵路集裝箱物流園區內車輛智能統一管理的目的。出入車輛定位管理模塊功能示意圖如圖3 所示。

圖3 出入車輛定位管理模塊功能示意圖Fig.3 Vehicle positioning management module

從圖3 可以看到，當私家車輛通過智能大門時可以通過手機進行掃碼識別，當門禁系統識別為物流園工作人員的車輛將被自動放行并推送空余車位定位信息到手機端；當門禁系統識別為外來訪客的車輛時將自動推送電子地圖，外來人員車輛通過系統提供的自助導航功能到達指定區域泊車，并可以免費停車2 h。當外來人員車輛超出停車時限時，可以通過手機APP自動或手動輸入發、收貨人預留電話或貨物運單號抵消當日停車費。

運送班列箱的集卡通過智能大門進入貨場后，門禁系統記錄并比對固定班列的集卡車(箱)號并在物流園區電子地圖顯示去往指定作業區、待裝(卸)箱堆碼區、候車區的路線。同時集卡駕駛員將實時通過手機APP 接收下一步指令。運送非班列箱的集卡駕駛員可以通過系統輸入領貨憑證等相關信息綁定車號，并通過手機APP 接收指令，并按電子地圖到達指定作業區域取送貨物。

當系統通過手機定位發現進入園區內的車輛未駛入指定區域時，將通過手機APP 進行提示并引導。如車輛長時間偏離指定區域，系統將通知園區安保工作人員到達偏離車輛定位區域進行勸導。

2.2 AI人臉識別管理模塊

AI 人臉識別管理模塊通過AI 智能圖像識別技術對進入園區內人員按園區作業人員、外來人員、園區監管人員進行分區分類管理。AI 人臉識別管理模塊示意圖如圖4 所示。

圖4 AI 人臉識別管理模塊示意圖Fig.4 AI Face recognition management module

AI 人臉識別管理模塊可以通過手機APP 為外來人員推送營業大廳導航圖，如果外來人員長時間偏離系統導航路徑時，系統將通知園區安保工作人員。園區作業人員到規定工作崗位進行面部識別打卡，當系統發現與實際當班人員不符合時將通過手機APP 推送至園區監管人員處進行現場核查。園區監管人員對不同作業區域進行巡查，通過系統定位記錄打卡，加強安全卡控。

2.3 裝卸設備智能派班模塊

裝卸設備智能派班模塊通過電子定位、智能確認派班等手段對園區內裝卸作業人員進行信息化調度指揮，裝卸作業人員通過手機APP 實時接收派班作業指令進入作業區域進行作業，并根據實際作業情況隨時調整作業時間及進度。物流園裝卸設備智能派班模塊有助于園區內裝卸管理，防止錯派漏派，保障作業人員在崗在位，確保裝卸安全。裝卸設備智能派班模塊功能示意圖如圖5 所示。

圖5 裝卸設備智能派班模塊功能示意圖Fig.5 Intelligent dispatching module of loading and unloading equipment

2.4 集裝箱堆箱區VR電子標簽管理模塊

集裝箱堆箱區VR 電子標簽管理模塊對園區內所有堆箱區箱體進行電子標簽管理，全程跟蹤直到通過集卡或貨運列車離場。集裝箱堆箱區VR 電子標簽管理模塊如圖6 所示。

圖6 集裝箱堆箱區VR 電子標簽管理模塊Fig.6 VR electronic label management module for container stacking area

電子標簽管理模塊對站內所有堆箱區根據實際容量及貨物品名進行VR 重塑分區。在系統中可以直觀地看到堆箱區集裝箱整體堆放情況以及某個集裝箱的具體箱位坐標。當堆箱區內集裝箱數量發生變化時，現場視頻將捕捉上傳堆箱區變化的箱號，箱管系統將實時更新VR 堆箱區堆碼情況，而外勤貨運員可以根據作業進度及時在箱管系統中進行確認[6]。利用堆箱區VR 電子標簽管理模塊可以加快集裝箱作業流轉速度，同時可以準確地掌握園區內站存集裝箱情況。

2.5 集裝箱裝卸車作業安全管理模塊

集裝箱裝卸車作業安全管理模塊對園區內鐵路集裝箱箱門捆綁、F-TR 鎖閉、集裝箱超偏載及發送箱錯裝等常見問題通過技術手段進行安全隱患排查。集裝箱裝卸車作業安全管理模塊通過對關鍵作業項點進行智能卡控，結合鐵路集裝箱貨物運輸生產的實際需要，推進集裝箱安全管理工作[7]。集裝箱裝卸車作業安全管理模塊如圖7 所示。

圖7 集裝箱裝卸車作業安全管理模塊Fig.7 Safety management module of container loading and unloading operation

集裝箱外勤貨運員對線路上裝妥完畢的車輛箱門捆綁情況及F-TR 鎖等關鍵部位進行攝錄并上傳系統，并與系統內正確捆綁加固關鍵部位進行圖像對比。同時，通過圖像識別導出車號、箱號，并與系統內記錄的車號、箱號進行一致性匹配。最后系統對站內門吊傳輸的待裝(卸)箱超偏載數值進行分析，判定其是否超偏載。當箱門捆綁、F-TR 鎖閉、集裝箱超偏載以及發送箱箱號確認符合裝卸車規定時，將通過手機APP 推送檢查合格指令至外勤貨運員處。當系統檢查不合格時，將檢查不合格指令推送至外勤貨運員處并同時發送不合格車輛的車號、箱號及不合格比對圖片，便于外勤貨運員進行現場糾錯。當系統再次檢查符合裝卸車規定時，將通知外勤貨運員確認掛車。

3 結束語

在鐵路集裝箱物流園區綜合運用車輛定位、AI人臉識別、VR 電子標簽、智能派班及裝卸車作業安全管理等功能將進一步提高物流園區信息化運用水平，加快提升鐵路集裝箱物流園區服務質量，增強鐵路在運輸市場的競爭力。針對目前鐵路集裝箱智慧物流園區建設仍然面臨全智能化程度較低等問題，應加強集裝箱物流園區信息技術和先進設施設備應用，以滿足客戶需求為目標，提供全流程服務、開展全過程管理，發揮鐵路集裝箱物流園區智能安全、低成本、全天候、綠色環保的優勢[8]，走出一條具有鐵路特色的現代物流發展道路。