海法新港一期自動化集裝箱碼頭電子數(shù)據(jù)交換報文系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

孔晗欣　王曜　喬潤青

為了順利執(zhí)行海側裝卸船和陸側進提箱等作業(yè)，集裝箱碼頭需要與船公司、船代和貨代等業(yè)務主體及海關等監(jiān)管部門交換大量數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的郵件和電話等溝通方式存在靈活性較差、數(shù)據(jù)差錯較多等缺點。隨著信息技術的發(fā)展，電子數(shù)據(jù)交換（electronic data interchange，EDI）報文系統(tǒng)應運而生。EDI報文系統(tǒng)詳細記錄航運業(yè)務數(shù)據(jù)，能夠準確、快速地查詢、交換或修改業(yè)務數(shù)據(jù)，并實時響應業(yè)務請求，在線處理貨物進出口、船舶靠離泊等業(yè)務。EDI報文系統(tǒng)的應用使得自動化集裝箱碼頭（以下簡稱“自動化碼頭”）操作系統(tǒng)能夠實現(xiàn)進提箱業(yè)務流程自動化，從而在降低人力成本的同時，提升碼頭服務的持久性和穩(wěn)定性。[1]本文分析以色列海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)設計與實現(xiàn)難點，并提出系統(tǒng)業(yè)務邏輯、設計方案和優(yōu)化方向。

1 以色列航運業(yè)務報文框架

以色列境內(nèi)的航運業(yè)相關主體均通過由政府建設和維護的數(shù)據(jù)中心Task-Yam平臺接入報文系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)管道定時獲取報文數(shù)據(jù)，再根據(jù)預設的規(guī)則和報文命名判斷報文接收者，并逐一轉發(fā)。碼頭進提箱業(yè)務流程中涉及的業(yè)務主體均作為信息交互的環(huán)節(jié)之一加入數(shù)據(jù)流中，相關數(shù)據(jù)供船代、貨代、報關行、港外堆場、車隊和碼頭等各類業(yè)務主體的信息系統(tǒng)使用。

碼頭對外業(yè)務包含完整的報文交互流程。相關業(yè)務主體在報文交互流程中僅執(zhí)行與自己相關的任務，各項任務在執(zhí)行過程中互不干擾。所有任務均以有序的方式并行處理，但并非全部報文均交由系統(tǒng)處理，例如：碼頭放關報文和提箱通知報文等需要由人工確認后發(fā)送，以確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

除了傳統(tǒng)的平文件格式報文外，當?shù)睾ｊP還采用更為高效的web服務技術實現(xiàn)報文交互，從而提高報文處理和響應速度，統(tǒng)一報文開發(fā)標準;但目前只有海關報文系統(tǒng)支持web服務技術，其他業(yè)務主體的信息系統(tǒng)仍然采用傳統(tǒng)的平文件格式報文實現(xiàn)信息交互。

2 海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)設計與實現(xiàn)難點

第一，由于海法新港的碼頭業(yè)務流程與上海港完全不同，上海港現(xiàn)有的EDI報文系統(tǒng)不適用于海法新港。這就意味著，研發(fā)團隊必須在調(diào)研的基礎上，針對海法新港碼頭業(yè)務需求，重新設計EDI報文系統(tǒng)。由于時間有限，研發(fā)團隊采用螺旋式開發(fā)模式，同步推進調(diào)研、設計和研發(fā)工作，在研發(fā)的同時發(fā)現(xiàn)新需求，在明確需求的同時更新設計。

第二，與上海港相比，海法新港EDI報文系統(tǒng)的應用環(huán)境較為復雜，導致系統(tǒng)設計面臨很多挑戰(zhàn)。當?shù)睾ｊP報文系統(tǒng)正處于新舊交替階段，舊系統(tǒng)不僅混雜著平文件格式報文和web服務，而且并未實現(xiàn)碼頭業(yè)務全覆蓋，部分業(yè)務需要在人工干預下才能處理。為了改變雜亂無序的系統(tǒng)應用環(huán)境，當?shù)睾ｊP計劃推出全新的報文系統(tǒng)Global Gate;但該系統(tǒng)仍處于開發(fā)階段，在海法新港一期自動化碼頭開港前不具備上線條件。鑒于此，研發(fā)團隊在設計EDI報文系統(tǒng)時必須考慮兼容海關新舊報文系統(tǒng)，以免對未來碼頭生產(chǎn)作業(yè)造成不利影響。此外，由于當?shù)睾ｊP新報文系統(tǒng)的業(yè)務流程尚未確認完畢，研發(fā)團隊必須根據(jù)需求變更動態(tài)調(diào)整EDI報文系統(tǒng)設計。

第三，受歷史遺留問題和當?shù)夭怀晌囊?guī)定的影響，實際使用的報文結構與文檔描述的標準存在一定差異，從而要求研發(fā)團隊盡可能全面地收集資料，隨時應對預期之外的需求變更，不斷測試并迭代EDI報文系統(tǒng)的業(yè)務邏輯。

3 海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)業(yè)務邏輯和設計方案

3.1 報文流轉

自動化碼頭業(yè)務主要由進口業(yè)務和出口業(yè)務組成，其中穿插著海關查驗業(yè)務、殘損箱業(yè)務和滯留箱業(yè)務等特殊業(yè)務。本文僅討論進口業(yè)務流程和出口業(yè)務流程中的報文流轉。

3.1.1 進口業(yè)務流程中的報文流轉

進口業(yè)務流程主要包含船舶靠泊、集裝箱卸船、堆場堆存、客戶提箱等環(huán)節(jié)。EDI報文系統(tǒng)以集裝箱為核心參照物，根據(jù)集裝箱所處位置定義不同的報文節(jié)點。

（1）提交靠泊申請 碼頭與船公司確認船期后，船代在船舶靠泊之前通過Task-Yam平臺向碼頭提交靠泊申請。碼頭審核無誤并確認具備按時靠泊作業(yè)能力后，批準靠泊申請并告知船代;如果碼頭因不具備作業(yè)條件或其他因素而無法提供靠泊服務，則拒絕靠泊申請，并向船代說明原因。靠泊申請通過后，船代向碼頭提供船圖數(shù)據(jù)，供碼頭預先安排作業(yè)計劃和堆存計劃。船舶靠泊后，碼頭向海關發(fā)送進口業(yè)務的第一條報文（MSG1110），告知海關船舶已靠泊碼頭。

（2）更新集裝箱信息 在船舶靠泊過程中和靠泊后，船代向碼頭提供艙單報文（MSG1170）。艙單報文包含所有卸船集裝箱的信息，是進口業(yè)務流程中信息量最多也是最重要的報文。碼頭比對集裝箱信息與船圖數(shù)據(jù)并確認無誤后，才能開始卸船作業(yè)。在卸船過程中，每卸下一個集裝箱，碼頭都需要向海關發(fā)送確認報文（MSG0020），告知海關集裝箱已進入碼頭區(qū)域。海關收到確認報文后，便可隨時向碼頭發(fā)送查驗報文（MSG190），隨后派車進場提箱。在碼頭實施卸船作業(yè)的同時，船代向貨代和碼頭發(fā)送新的貨單報文（MSG1200），重新組織艙單所載集裝箱的貨主關系。隨后，貨代向碼頭發(fā)送副艙單，用于更新原來主艙單的貨單信息。信息更新后，碼頭向海關發(fā)送新的貨單報文（MSG1200），告知海關貨物信息變更。

（3）海關查驗 在進口業(yè)務流程中，從集裝箱卸離船舶直至被提走之前，海關均可向碼頭發(fā)送查驗報文（MSG190），告知碼頭需要提走某個集裝箱以實施查驗。碼頭確認集裝箱在場后告知海關可以查驗，并向貨運公司發(fā)送提箱通知報文（LIVUIE）。海關查驗的提箱流程與常規(guī)的提箱流程一致，接受查驗的進口箱不再返回碼頭。

（4）通知客戶提箱 除了被海關提走查驗外，進口箱的流向還包括外堆場、其他碼頭、保稅倉庫和客戶倉庫等。各種流向均有對應的報文交互流程，其共同點是必須憑海關的放關報文才能提箱。放關報文包含提箱人信息，碼頭據(jù)此將提箱通知報文（LIVUIE）發(fā)給提箱人即可。由于提箱通知報文由碼頭發(fā)送，碼頭可按照作業(yè)計劃分散安排提箱時段，以免因提箱人集中提箱而造成作業(yè)瓶頸。EAD71427-029B-4DF2-A467-5DAF60BD4D02

（5）客戶提箱 提箱人收到提箱通知報文后，向碼頭發(fā)送包含提箱車輛和司機等信息的提箱報文。碼頭根據(jù)提箱報文安排提箱計劃，預先實施翻箱、歸并等操作，從而使設備使用效率最大化。碼頭道口核對提箱報文包含的信息，以免無關車輛和人員進入碼頭。客戶提箱離場后，碼頭向海關發(fā)送報文（MSG1050），告知海關集裝箱動向。

3.1.2 出口業(yè)務流程中的報文流轉

出口業(yè)務流程相對簡單，其中船舶靠泊信息與進口業(yè)務流程共用。EDI報文系統(tǒng)以集裝箱為核心參照物，根據(jù)集裝箱所處位置定義不同的報文節(jié)點。

（1）碼頭進箱 碼頭進箱環(huán)節(jié)涉及的報文包含集裝箱和運輸設備等信息，主要用于碼頭道口安防和安排堆場計劃。

（2）集裝箱裝船 裝船作業(yè)開始前，船代向碼頭發(fā)送重箱裝船報文（EXPCLL），告知碼頭需要裝船的集裝箱清單。所有集裝箱均須憑海關放關報文（8400）才能裝船。已裝船的集裝箱視為離開碼頭，由碼頭向海關發(fā)送報文（MSG1050），告知海關集裝箱動向。裝船作業(yè)結束后，碼頭將所有已裝船重箱寫入報文（COLOAD）并發(fā)給船代，告知船代裝船作業(yè)的具體情況。

（3）船舶離泊 船舶離泊必須獲得海關、邊境管理局和碼頭三方許可，碼頭以網(wǎng)頁功能的形式向船代提供申請船舶離泊的入口。

3.2 報文收發(fā)

信息的價值在于共享。為了實現(xiàn)航運信息共享，需要為EDI報文系統(tǒng)設置數(shù)據(jù)中心。以色列官方機構以色列港口發(fā)展和資產(chǎn)公司（Israel Port Develop-ment & Assets Company Ltd.）為境內(nèi)的航運業(yè)相關主體搭建EDI報文數(shù)據(jù)中心Task-Yam平臺，所有接入Task-Yam平臺的EDI報文系統(tǒng)都通過官方提供的目錄客戶端實現(xiàn)報文交互。該客戶端可從Task-Yam平臺接收報文，并將其生成的報文通過Task-Yam平臺轉發(fā)給實際接收方。發(fā)送方在文件名中按照命名規(guī)則附上發(fā)送方和接收方的節(jié)點編號，以告知平臺將報文發(fā)至何處，并告知接收方報文來自何處。此外，該客戶端支持用戶自定義接收目錄和發(fā)送目錄，用戶可將不同報文分類歸檔在不同的接收目錄和發(fā)送目錄下，從而便于管理。

除了標準報文外，當?shù)睾ｊP還采用web服務技術實現(xiàn)報文交互。與傳統(tǒng)的報文交互技術相比，web服務技術的即時性和規(guī)范性更強。鑒于此，海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)專門采用web服務技術實現(xiàn)與海關報文系統(tǒng)的交互，從而在加強與海關數(shù)據(jù)聯(lián)系的同時，避免歷史遺留問題可能對報文交互造成的負面影響。

鑒于當?shù)啬壳叭杂胁糠謭笪牟捎眉堎|單證形式，海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)支持人工錄入報文數(shù)據(jù)。報文數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)后，便可進入自動化業(yè)務流程，以便碼頭應對相應的業(yè)務需求。

3.3 報文處理

與Task-Yam平臺的報文收發(fā)程序相對應，海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)設計了報文處理與生成系統(tǒng)Job Scheduler。該系統(tǒng)定時掃描所有接收目錄，按照定義文檔解析所有新報文。報文解析后的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，供碼頭操作系統(tǒng)調(diào)用以處理相應業(yè)務。以進箱報文（COPARN）為例：在報文解析并由碼頭操作系統(tǒng)處理相應業(yè)務后，道口系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務處理結果判斷集卡是否已預約以及包含哪些作業(yè)，堆場調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)集裝箱堆存情況提前安排翻箱作業(yè)。如果需要生成報文，則Job Scheduler首先在數(shù)據(jù)庫中查找新生成的報文數(shù)據(jù)記錄，然后將這些數(shù)據(jù)分析組合成相應的報文（平文件），最后將文件存入相應的發(fā)送目錄。Job Scheduler可根據(jù)報文收發(fā)頻率自定義處理頻率，從而在滿足業(yè)務需求的同時減少性能損耗。

4 海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)測試結果和優(yōu)化方向

4.1 測試結果

海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)功能設計已全部完成，目前正在進行流程測試和穩(wěn)定性測試，其中：流程測試主要測試系統(tǒng)能否順利完成各項業(yè)務流程;穩(wěn)定性測試主要測試系統(tǒng)能否識別并反饋異常問題以及系統(tǒng)在處理批量數(shù)據(jù)時的穩(wěn)定性。從測試結果來看：該系統(tǒng)可處理碼頭與相關業(yè)務主體和監(jiān)管部門之間的所有業(yè)務，并且運行穩(wěn)定，已具備上線條件。

鑒于當?shù)睾ｊP報文系統(tǒng)正處于新舊交替階段，研發(fā)團隊對海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)進行適配開發(fā)，使其能夠同時適應海關新舊報文系統(tǒng)，從而盡可能滿足用戶需求。此外，用戶可根據(jù)該系統(tǒng)反饋的業(yè)務報文交互進度了解是否有異常情況，并在需要時介入處理，人工執(zhí)行報文編輯和收發(fā)等操作，以確保后續(xù)流程正常運行。

4.2 優(yōu)化方向

（1）提升報文規(guī)范性。海法新港的EDI報文在規(guī)范性方面主要存在以下問題：第一，受歷史遺留問題的影響，很多報文并未嚴格按照設計文檔的標準開發(fā)，導致無法從報文中獲取必要的字段，某些對業(yè)務影響較大的數(shù)據(jù)字段甚至被棄用，從而嚴重削弱報文的信息價值;第二，本地標準和國際標準在報文中混用，要求EDI報文系統(tǒng)兼容各類標準，導致系統(tǒng)優(yōu)化升級面臨較多困難。提升報文規(guī)范性有助于降低EDI報文系統(tǒng)開發(fā)和維護的難度，并且能夠增強系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（2）擴大系統(tǒng)業(yè)務范圍。在碼頭退箱和出口查驗等業(yè)務領域，目前海法新港仍然采用紙質單證和人工審核處理的方式。為此，碼頭必須配置大量人力資源，導致碼頭生產(chǎn)所需的核心資源被擠占。海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統(tǒng)能夠兼容此類業(yè)務，未來可考慮將上述業(yè)務納入系統(tǒng)中。此外，隨著碼頭業(yè)務范圍的不斷擴大，也可將新業(yè)務納入系統(tǒng)中，例如：在碼頭接入鐵路運輸業(yè)務后，可以考慮在EDI報文系統(tǒng)中增加此類業(yè)務，以適配鐵路運輸業(yè)務需求。

（3）升級技術框架。海法新港原有的報文系統(tǒng)技術框架已過時，不僅不支持浮點數(shù)，而且存在一定的安全隱患。未來可考慮采用更先進的技術框架，并由點及面地逐步推廣，從而提升EDI報文系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1] 葉翰霖，林明月. 試論上海港EDI應用的必要性和可行性[J]. 集裝箱化，1995，6（4）：5-8.

（編輯：張敏 收稿日期：2021-12-28）EAD71427-029B-4DF2-A467-5DAF60BD4D02