RFID在港口载货汽车智能调度与管理中的应用

射频识别技术（RFID）是从2O世纪8O年代走向成熟的一项自动识别技术。它利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，以达到识别目的。与传统的磁卡、Ic卡相比，该技术的最大优点在于远距离和非接触识别，因此完成识别工作时无须人工干预，适合于实现系统的自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个视频卡，操作快捷方便。射频卡不怕油渍、灰尘污染等恶劣环境。目前，RFID已经广泛应用于汽车生产，交通运输控制管理，汽车、火车等交通监控， 高速公路自动收费系统，停车场管理系统，物品管理，车辆防盗等诸多领域。 1、RFID在港口中的应用现状 在港口生产管理中，RFID主要应用在集装箱的自动识别和货物追踪管理上。通常是将记录有集装箱号、箱型、装载的货物种类、数量等数据的标签安装在集装箱上。在经过安装有识别设备的公路、铁路的出人口、码头的检查门时，阅读器发出无线电波，RFID标签自动感应后将相应的数据返回到阅读器，从而将RFID标签上保存的信息传输到EDI系统，实现集装箱的动态跟踪与管理。目前国内深圳盐田港、上海港都有成功应用的先例。 此外，为了确保海运安全、畅通，美国政府提出了“集装箱安全协议”（CSI）。目前，以有包括我国深圳盐田港在内的全世界38个主要港口被纳人到CSI中。上述各个港口出口的所有输美集装箱，将安装电子封条，通过数据读取仪从电子封条上获取数据，然后将集装箱信息实时传送到特设的信息平台。当货柜受到损坏、运输线路变更 或延迟等意外情况发生时，集装箱管理者可通过电脑、手机或PDA迅速接收系统的自动报警，第一时间了解相关情况。2、RFID在港口载货汽车 智能调度与管理中的应用作为现代物流系统中重要的中转站，港口除了进行以集装箱为载体的货物流转以外，其他如煤炭、矿石、焦炭、水泥等大宗散货，仍需要大批量的汽运疏港。以日照港股份二公司为例，随着矿石、水泥等吞吐量的急剧增加，目前日汽运发货量超过5万吨，昼夜出人港车辆高峰超过1000辆（次）。在新的生产形势下，先前载货汽车的调度管理手段呈现诸多弊端：其一，货车司机常需多次往返前方堆场和磅房，货主、司机、理货员以及磅房检斤员工作强度高，但作业效率低下；其二，各个货种的计划发运量都是经人工逐一通知到各个检斤磅房，容易因计划延迟以及各个磅房间沟通不畅而导致发货量出现差错；其三，由于难以及时了解港内货车的作业动态，货车人港大门处容易积压。因此，采取新的技术手段和管理方法，改革现有载货汽车的管理方式势在必行。利用RFID技术，实现港口载货汽车的智能调度与管理，是RFID的一个全新的应用领域，对改善和提高港口的车辆自动化管理水平，普及和推广RFID都将大有裨益。 2．1系统功能介绍 日照港（集团）有限公司提出利用RFID射频 识别技术来实现港区载货汽车的智能调度与管理，将RFID系统、电子汽车衡、控制信号装置等组成车辆身份自动识别和称重控制系统，结合计算机生产管理系统以及信息数据库管理系统，通过信息化和网络化建设有效提高计划控制和调度管理的实时性和准确性，简化磅房工作人员的操作，降低劳动强度，缩短车辆过磅的检斤时间，从而提高港El的生产作业效率和管理水平。 2．2功能模块划分 按照系统功能模块划分，系统可分为车辆登记与发卡管理子系统、车辆称重控制与管理子系统、计划控制与管理子系统、数据信息统计分析管理子系统、系统维护管理子系统。各子系统功能描述如下： 2．2．1车辆登记及发卡管理子系统 该子系统完成对车辆信息的采集登记以及车辆射频卡的发放记录。车辆基本信息，如号牌、车架号、发动机号、车主、核准载重等信息通过人工输人获取。空载货运车辆在人港泊车区通过检查后驶人地磅称重，称重值作为核准皮重信息，通过RFID读写器写人车载射频卡中，以便以后除皮或再次人港检查核准用。车载射频标签的ID号与车辆的牌照号码、车架号码是一对一的关系。在系统网络正常情况下，只需读取车载射频标签的ID号就可通过已建立的车辆信息数据库进行车辆信息的查询调用。 2．2．2车辆称重控制及管理子系统 空车、重车信息的采集过程是通过不同地点的磅房设备自动完成。该子系统通过计算机与外设的通信接口和I/0控制接口，实现对信号灯、报警器、栏杆机的自动控制，还可通过RFID读写器对射频卡进行读写操作，并自动采集汽车衡控制仪表的称重数据。系统对采集的信息（如车辆类别、重量信息、车辆状态）进行处理判断，根据不同的判断结果引导车辆转人不同的流程。该子系统通过磅房计算机的网络接1：3将采集到的信息上传至数据服务器进行存储记录。 2．2．3计划下达与管理控制子系统 计划下达与管理控制子系统是系统中对港口货物从数量上集中控制管理的模块，实现对来港车辆作业数量的有效控制与管理。该子系统也是系统物流信息的源头，能完成计划制定、计划修改、计划跟踪执行、计划管理控制功能。 因为计划管理部门、调度控制部门、现场检斤磅房全部连成网络，各个磅房可实时获取各货物的计划发运量，并可自动累加，统计生成货物的已发货量、剩余发货量等信息，当货物的累计发货量接近计划发货量时（可设定相应的数值），系统会自动提示检斤人员停止该货物的检斤操作，以确保货物发运的有序进行。同样，货运计划的下达部门也可根据可能发生的情况，对货运计划进行临时调整，调整的计划也将实时传递到各个磅房， 提示检斤员进行相关的操作。 2．2．4数据信息统计分析管理子系统 系统通过各个信息采集点（计划下达、调度管理、车辆登记、人港检验、装载检斤、出港检验） 采集了作业车辆的大量信息。数据信息管理子系统对这些信息进行统计分析处理，并按照既定格式输出统计报表。该子系统可以为货主、生产管理部门提供及时准确的信息量，提高服务质量、提高生产效率、提高管理水平。 2．2．5系统维护管理子系统 系统维护管理子系统是为了使应用软件平台操作更具灵活性、维护更具方面性而设计的功能模块。其中包括：系统数据字典的设计、编辑、查询功能；系统软件的参数配置功能设置、修改编辑功能；系统用户的管理和权限的设置、编辑和修改；系统日志的查询、打印、清除功能。 3、系统结构与作业流程 3．1系统结构以自动化、信息化、网络化为特征的港区车辆 自动化管理系统将面向港1：3的生产管理部门（商务中心、调度计划、检斤计量、安全保卫）、货主、 车主，以货物和车辆为管理对象。各方组成情况见图1。图1 系统组织结构 系统网络结构图如图2所示。各管理终端、货主、调度部门、计划管理部门、磅房统一连成计算机网络。依靠计算机网络，调度、计划等部门可以直接将工作指令传达到各个磅房，各管理终端也可依靠不同的浏览权限，依靠各磅房反馈的信息，实时了解港内各个货种发运状况。图2 系统网络结构图 3．2系统工作流程 货物发货流程可分为发运计划的制订、分解、 派运及装载4个步骤（图3）。针对某一特定货物，由专门机构发布发运计划，形成计划单，计划单中包含计划号、船名、货名、作业委托人等基本信息。货车司机凭提货单人港作业，每一个提货单号都同计划单中的计划号相对应。货车在人港 大门处可生成车辆登记单，内容包含射频卡的ID号、车架号、车牌号、核准皮重等信息，车辆登记单同提货单又形成二次捆绑对应。货车载货称重后形成检斤单，其中包含提货单号，可实时反馈到计划发运机构，动态了解货物发运状况。 整个系统信息的传递依赖计算机网络，而基于RFID的车辆自动识别及称重系统可以看作数据采集的终端，信息可在各个网络节点共享，也可供调度、计划等管理部门统一掌控。 图3 系统工作流程图4、讨论 日照港将RFID技术首次应用到港口载货汽 车的智能调度与管理上，不仅拓展了RFID技术的应用领域，还规范了载货汽车在港内的生产组织流程，减少了现场操作人员的工作强度，提高了工作效率，港口自动化及数字化程度也得到明显加快。此外，由于每部货车射频卡的ID号同车重、车架号、车牌号等信息捆绑在一起，可从技术上遏制少数不法人员，采取数车交换车牌、检斤后二次装货、夹带货物以及加大空车重等多种作弊手段，盗窃港区内的货物现象（笔者将另撰文阐述）。因此，RFID在港口企业车辆管理中具有十分广阔的应用前景。 应当指出，基于Intemet的RFID在集装箱运输上已经得到了初步的发展。由于整个集装箱运输物流链涉及到储运中心与货主端、装船港、卸船 港、收货人端等环节，首先需要解决的是数据同步问题。此外，集装箱运输系统中的RFID的使用标准尚未在全球范围内取得统一。因此，RFID技术在港口集装箱运输中的应用还需要不断的发 展、成熟。与此相对应的是，RFID技术在港口载货汽车的智能调度与管理中的实现，首先依赖于企业的内部网络（Intranet），这里既有企业内部规范管理的要求，更有安全陛的考虑。其他如货主、 收货人等网络终端，可利用VPN的方式，获取相关信息。随着RFID技术的不断发展，基于Internet的RFID技术在港口货运管理系统应用也将成为现实。