港口汽運管理方案

　　一、背景

　　目前港口GPS貨運管理系統(tǒng)和倒運管理系統(tǒng)缺乏有效的系統(tǒng)集成，系統(tǒng)功能分散，部分功能不能滿足實際操作流程和實際的現(xiàn)場作業(yè)要求，對作業(yè)效率有很大的限制;由于一些歷史原因，GPS硬件平臺種類不同一，兼容性很差，造成軟件平臺也不統(tǒng)一，獨立分散，業(yè)務也相對獨立，不能有效集成，對于工作人員使用造成很多的困擾，對未來其他系統(tǒng)的進一步整合造成障礙，因此，我們利用現(xiàn)有的軟硬件資源和已經(jīng)掌握的技術(shù)對系統(tǒng)進行整合，使GPS硬件設(shè)備獨立于軟件平臺，工作人員只需使用一套軟件即可。針對以上系統(tǒng)的不足，我們?yōu)榇嗽黾恿搜b載機跟蹤管理和區(qū)域封閉管理，以及磅房管理升級改造，系統(tǒng)要求對司機不下車，磅房無人化，區(qū)域封閉化，現(xiàn)場作業(yè)自動化，我們提出了新的業(yè)務技術(shù)方案。

　　二、業(yè)務流程

　　現(xiàn)有的汽運系統(tǒng)使用條形碼派車單將在港作業(yè)的各環(huán)節(jié)串聯(lián)起來。為了提高作業(yè)效率、降低作業(yè)事故、保護貨物安全，在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入新的設(shè)備與技術(shù)(以RFID射頻卡技術(shù)為重點)，實現(xiàn)整個作業(yè)流程和作業(yè)方式的調(diào)整優(yōu)化。

　　汽車貨運管理系統(tǒng)可以分解為車輛指派、進出港驗證、磅房檢斤、封閉區(qū)域驗證、堆場作業(yè)幾個環(huán)節(jié)?？傮w流程圖如下：

　　2.1進出港管理

　　進港流程

　　出港流程

　　1)車輛來港作業(yè)前須按照原有模式通過電子商務平臺打印條碼派車單，作為來港作業(yè)的提貨憑證。在港口大門進道的固定位置安裝射頻卡掃描設(shè)備，用于對射頻卡進行讀寫操作。

　　2)車輛來到入口處，司機將派車單遞給門衛(wèi)人員，用紅外掃描器掃描，取得派車單信息。門衛(wèi)核對派車單信息，如果合法，進行射頻卡與派車單的關(guān)聯(lián)操作;如果不合法，檢查車輛。

　　3)門衛(wèi)完成關(guān)聯(lián)派車單與射頻卡后，給司機發(fā)卡。司機將卡置于固定位置。門衛(wèi)放行通過。

　　4)大門出道的固定位置安裝射頻卡掃描設(shè)備。車輛出港時進行射頻卡掃描，取得該車當前的作業(yè)狀態(tài)。系統(tǒng)判斷是否已經(jīng)完成過磅，如果車輛完成過磅，系統(tǒng)給予放行提示，門衛(wèi)回收射頻卡和派車單;如果未過磅，系統(tǒng)報警，禁止放行，保衛(wèi)人員檢查車輛后才能出港。

{$page$}

　　2.2封閉區(qū)域檢驗

　　封閉區(qū)域入口

　　封閉區(qū)域出口

　　1)港口對整個作業(yè)堆場進行重新規(guī)劃，形成幾塊封閉區(qū)域。每塊區(qū)域設(shè)置特定的入口和出口。

　　2)在封閉區(qū)域入口車設(shè)置道閘機、LED顯示屏與射頻卡掃描設(shè)備。車輛過磅后，來到封閉區(qū)域入口處，進行射頻卡掃描。系統(tǒng)根據(jù)取得的信息判斷該車計劃號對應的垛位是否處于該區(qū)域中，如果不符合，道閘機不開啟、LED顯示屏進行文字提示。如果符合條件，系統(tǒng)判斷車輛是否已一次過磅，如果未過磅，LED顯示屏給出提示，車輛返回過磅。

　　3)車輛通過驗證，道閘機自動開啟，車輛通過。

　　2.3磅房檢斤

　　一次過磅流程

　　二次過磅流程

　　1)車輛入港后來到磅房進行檢斤作業(yè)。磅房安裝射頻卡掃描設(shè)備、LED顯示屏、紅外對射器等設(shè)備，保證檢斤作業(yè)的合法性與安全性。

　　2)LED顯示屏提示車輛上磅時，車輛可以上磅。如果車輛未完全上磅，或后車故意壓磅，紅外對射器檢測信號并阻止系統(tǒng)進行下一步操作，系統(tǒng)發(fā)出警報。

　　3)車輛完全上磅后，系統(tǒng)自動進行射頻卡掃描，取得作業(yè)信息，系統(tǒng)自動分析車輛作業(yè)是否合法。如果車輛是一次過磅，系統(tǒng)判斷該車是否已經(jīng)在入港時進行驗證。如果未驗證，系統(tǒng)給出報警，阻止該車繼續(xù)進行過磅，須返回大門重新驗證。如果車輛是二次過磅，系統(tǒng)判斷該車是否已經(jīng)在堆場進行驗證裝車。如果未驗證，系統(tǒng)給出報警，阻止該車繼續(xù)過磅，須返回堆場重新驗證。如果車輛因特殊情況本次作業(yè)不再裝貨，則系統(tǒng)給出警報，由值班檢斤員進行作廢皮重的操作。

　　4)如果過磅數(shù)據(jù)合法，系統(tǒng)自動保存過磅數(shù)據(jù)，同時系統(tǒng)在LED顯示屏上顯示過磅信息，并控制下磅處道閘欄桿抬起，司機即可將車輛駛離地磅，完成過磅作業(yè)。

　　5)如果過磅數(shù)據(jù)非法，如車皮異常、計劃量不足等，系統(tǒng)會發(fā)出警報，過磅軟件不予執(zhí)行。現(xiàn)場值班檢斤員或者中心監(jiān)控人員處理相應的報警;現(xiàn)場司機如有疑問，可通過對講系統(tǒng)與值班人員進行信息溝通。

　　6)如果過磅數(shù)據(jù)非法，如車皮異常、計劃量不足等，系統(tǒng)會發(fā)出警報，過磅軟件不予執(zhí)行過磅操作。現(xiàn)場值班檢斤員或者中心監(jiān)控人員收到報警后，進行人工干預處理問題;現(xiàn)場司機如有疑問，可通過對講系統(tǒng)與值班人員進行信息溝通。

{$page$}

　　2.4堆場作業(yè)

　　1)作業(yè)車輛領(lǐng)取射頻卡。

　　2)中控室根據(jù)下達的計劃給裝載機發(fā)送作業(yè)指令。

　　3)裝載機到達指定的作業(yè)垛位，等待作業(yè)。翻斗車接到作業(yè)指示，進入指定的裝車起點跺位。

　　4)裝載機給翻斗車裝車前，自動遠程掃描射頻卡。成功后，開始裝車。(只要是來車，便認為合法)。

　　5)集疏港作業(yè)已經(jīng)在入口處匹配了作業(yè)計劃。倒運作業(yè)在裝車地點掃描后才匹配相關(guān)計劃。

　　6)裝車完畢后，集疏港車輛去往磅房過磅，完成了堆場作業(yè)環(huán)節(jié)。如果倒運作業(yè)需要過磅，去磅房進行過磅，過磅后進行下一步驟。

　　7)翻斗車到達卸車點，進行卸車作業(yè)，此時根據(jù)裝車時車輛綁定的計劃信息、跺位信息，及實時位置信息，判斷卸車是否合法。合法，生成一條合法的卸車記錄，非法則形成一條非法的卸車記錄。

　　8)卸車成功后，回到裝車地點繼續(xù)裝車。

　　2.5車載終端操作流程

　　1)倒運流程詳解：

　　該信息由觸摸終端觸發(fā)產(chǎn)生，司機登錄后，后臺監(jiān)控給其下達作業(yè)指令，終端將接受到計劃信息以及相關(guān)派遣車輛。司機作業(yè)時掃描對應的車輛進行裝車，確認成功后，服務器返回確認信息，代表開始裝車(聲音提示某車隊幾號車開始裝車)一車裝完后，該翻斗車去卸車地點，先卸車后判斷是否在垛位內(nèi)，若成功后則再次將車輛加入到等待車輛列表中(可以進行聲音提示，某車隊幾號車卸車成功)，表示本次裝卸車結(jié)束。

　　a、翻斗車在行駛過程中，我們利用GPS車輛速度在控制稱重設(shè)備的誤操作時，該設(shè)備不發(fā)送稱重數(shù)據(jù)。

　　b、 卸車時，服務器先判斷接收的卸車數(shù)據(jù)是否有效，首先根據(jù)時間間隔判斷卸車間隔(由于鎳礦等卸車時需要發(fā)出多個數(shù)據(jù)，取最大值)。 其根據(jù)為計劃中的貨物類型來判斷是否符合卸車重量，若符合，則在判斷是否在計劃中的結(jié)束垛位中完成的，若正確，則插入數(shù)據(jù)庫中并繼續(xù)等待裝車;若錯誤，則為異常卸車，需要人為干預，次車不能再次裝車。流程如下：

　　裝載機司機登陸系統(tǒng)

　　登陸成功后，等待作業(yè)指令

　　接收到作業(yè)指令，畫出作業(yè)跺位

　　到達指定跺位

　　成功到達跺位后，對到達的翻斗車進行掃描裝車

　　翻斗車卸車成功后，繼續(xù)到達指定跺位進行掃描裝車

　　計劃完成后，裝載機繼續(xù)等待指令

　　2)集疏港流程如下：

　　裝載機接收到指令到達指定區(qū)域，對來港車輛進行掃描，成功后對其，顯示該車輛的信息，對其裝車。

　　裝載機司機登陸系統(tǒng)

　　登陸成功后，等待作業(yè)指令

　　接收到作業(yè)指令，畫出作業(yè)跺位

　　到達指定跺位

　　成功到達跺位后，對到達的進港車輛進行掃描裝車

　　裝車成功后，進港車輛出封閉區(qū)域，去二次過磅

　　以上兩個流程將進行整合在一個系統(tǒng)終端中，方便操作和使用。

　　三、系統(tǒng)設(shè)計

　　3.1進出港管理

　　1)現(xiàn)存的進出港管理使用條碼派車單進行驗證?，F(xiàn)在引入射頻卡技術(shù)配合條碼派車單同時對來港車輛進行合法性驗證。

　　2)進出港管理涉及的軟硬件如下：

　　射頻卡掃描設(shè)備。射頻卡掃描用于識別車輛的身份，并與條碼派車單信息相互驗證，確保車輛的合法性。

　　紅外掃描器。掃描條碼派車單，取得作業(yè)信息。

　　LED顯示屏。對車輛進行文字提示。

　　道閘機。道閘機與主機關(guān)聯(lián)，自動控制欄桿啟閉。

　　軟件功能。改造管理軟件，在條碼管理的基礎(chǔ)上加入射頻卡識別功能，并自動關(guān)聯(lián)射頻卡與條碼信息，以完成后續(xù)的作業(yè)流程。

　　3.2封閉區(qū)域管理

　　1)封閉區(qū)域管理是汽運系統(tǒng)新加入的管理環(huán)節(jié)，主要是實現(xiàn)貨物安全、提高作業(yè)現(xiàn)場的秩序與效率。

　　2)封閉區(qū)域管理涉及的軟硬件如下：

　　射頻卡掃描設(shè)備。射頻卡掃描用于識別車輛的身份，取得車輛關(guān)聯(lián)信息。

　　LED顯示屏。對車輛進行文字提示。

　　道閘機。道閘機與主機關(guān)聯(lián)，自動控制欄桿啟閉。

　　軟件功能。取得作業(yè)車輛的信息，并判斷車輛是否過磅以滿足進入堆場的條件

　　3.3磅房檢斤

　　要實現(xiàn)檢斤車輛自動過磅，需要處理好以下幾個技術(shù)關(guān)鍵：

　　汽運作業(yè)合法性驗證

　　車輛信息的識別對比

　　稱重數(shù)據(jù)的采集分析

　　信息的交互與引導

　　現(xiàn)場實時監(jiān)控

　　3.3.1整體架構(gòu)

　　系統(tǒng)主要分為兩個部分：磅房自動過磅子系統(tǒng);中心監(jiān)控管理子系統(tǒng)。

　　磅房自動過磅子系統(tǒng)主要是由：電子地磅、紅外檢測、自動道閘機、RFID射頻卡掃描設(shè)備、條碼掃描器、小型針式打印機、LED顯示屏、語音提示、現(xiàn)場監(jiān)控計算機等硬件設(shè)備組成。

　　中心監(jiān)控管理系統(tǒng)是由攝像機、傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)服務器、視頻存儲服務器、中心監(jiān)控計算機等硬件設(shè)備組成。

　　為現(xiàn)場每臺地磅設(shè)置一臺監(jiān)控計算機，與相關(guān)設(shè)備進行交互，實時采集設(shè)備信息和車輛過磅信息。

　　為檢斤班長設(shè)置中心監(jiān)控計算機，隨時切換指定磅房圖像，查看現(xiàn)場實況，對問題車輛進行查詢和處理。

　　3.3.2功能模塊

　　磅房實現(xiàn)自動過磅是利用計算機、網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控等軟硬件技術(shù)，建立集圖象、聲音、數(shù)據(jù)、現(xiàn)場設(shè)備控制于一體的自動過磅系統(tǒng)，系統(tǒng)可以分為以下幾個子模塊：

　　1)車輛識別校驗模塊

　　車輛識別校驗子系統(tǒng)是自動過磅系統(tǒng)中的一個重要組成部分。能否實現(xiàn)汽運作業(yè)的貨物安全性和車輛合法性，這是最為關(guān)鍵的一步。

　　車輛識別校驗子系統(tǒng)主要是通過射頻卡掃描來實現(xiàn)車輛信息的采集和比對。車輛上磅后，射頻卡設(shè)備自動識別車輛射頻卡所對應的車號以及車輛所對應的派車單信息，如計劃、收發(fā)貨人等以及車號，系統(tǒng)根據(jù)該信息判斷車輛作業(yè)合法性。符合條件，進行下一步驟，如果不符，則給出報警，由相關(guān)值班人員進行處理。

{$page$}

　　2)系統(tǒng)監(jiān)控模塊

　　系統(tǒng)監(jiān)控模塊分為現(xiàn)場監(jiān)控層和中心管理層?，F(xiàn)場監(jiān)控層通過采集現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)信息和實時圖像對車輛過磅流程進行引導、干預;中心管理層通過現(xiàn)場監(jiān)控傳回的狀態(tài)信息，查詢、核驗、處理檢斤數(shù)據(jù)，保證作業(yè)數(shù)據(jù)的正確性。

　　系統(tǒng)監(jiān)控模塊利用磅房安裝的多角度攝像頭，監(jiān)控作業(yè)車輛的過磅全過程;監(jiān)控司機在現(xiàn)場是否存在違規(guī)操作。

　　每臺地磅的圖像畫面集成到對應的現(xiàn)場監(jiān)控電腦的軟件界面中，值班檢斤員可根據(jù)畫面監(jiān)控車輛作業(yè)情況;將所有地磅的圖像集成到中心監(jiān)控電腦的軟件界面中，檢斤班長可以隨時切換任意磅房的現(xiàn)場作業(yè)圖像，查看并處理作業(yè)過程。

　　3)引導交互模塊

　　引導交互模塊主要是發(fā)揮過磅服務窗口的功能，為汽運司機提供一個友好的互動交互界面，對當前作業(yè)情況和和信息為司機做明確的提示。

　　引導交互模塊由LED顯示屏、語音對講、擴音器等組成。LED顯示屏按照規(guī)定的檢斤流程給司機顯示相關(guān)的提示信息，如：車輛上磅、駕駛員請下車、當前檢斤重量、皮重異常等等，同時系統(tǒng)配合給出一定的語音提示。

　　設(shè)立對講系統(tǒng)，便于司機與現(xiàn)場值班人員進行信息溝通。

　　4)稱重控制模塊

　　稱重控制模塊通過現(xiàn)場監(jiān)控計算機與外設(shè)的通信接口和I/O控制接口，能夠控制外設(shè)的動作(LED屏文字提示、語音設(shè)備提示、道閘機欄桿升降等)、采集外設(shè)的狀態(tài)和信息(通過紅外條碼掃描器采集車輛作業(yè)信息、采集汽車衡控制儀表的稱重數(shù)據(jù)、獲得車牌號碼、紅外對射器狀態(tài))。系統(tǒng)對采集的信息進行處理判斷，根據(jù)不同的判斷結(jié)果引導車輛轉(zhuǎn)入不同的檢斤流程。

　　在車輛上磅后，稱重控制模塊通過紅外對射器檢測作業(yè)車輛是否已經(jīng)完全上磅，有壓磅情況給出報警;系統(tǒng)自動采集車輛過磅重量，然后分析重量類別(皮重或是毛重)，并進行相應的非法重量判斷處理;如果皮重異常，通過LED顯示屏明確提示司機皮重異常，下磅檢查;如果車輛作業(yè)信息一切合法并采集了車輛重量，系統(tǒng)會自動保存稱重數(shù)據(jù)，LED顯示屏提示稱重完畢，下磅離開，同時道閘機欄桿抬起，作業(yè)完成。

　　5)單據(jù)打印模塊

　　現(xiàn)在的車輛檢斤模式中，車輛過磅后需要檢斤員打印一式三聯(lián)計量單作為出門和作業(yè)完畢的憑證。

　　實現(xiàn)自動過磅后，需要對計量單打印方式進行改變?？梢钥紤]在大門出口領(lǐng)取計量單。在大門處設(shè)置小型針式打印機或熱敏打印機，司機出港前，進行射頻卡掃描，系統(tǒng)對車輛狀態(tài)進行判斷。如果車輛作業(yè)環(huán)節(jié)完整，提取檢斤數(shù)據(jù)，形成計量單自動打印出來。交給司機出港。

　　如仍需要在檢斤室打印計量單，可考慮如下方案：一是司機不下車，打印機與射頻設(shè)備集成于同一位置，與汽車窗口等高，司機自動取走，此種方式快捷、效率高，但存在實施難度;二是司機下車取計量單，將打印機設(shè)置于檢斤窗口處，打印完計量單，司機來到串口拿計量單，此種方式容易實現(xiàn)，但影響過磅效率。

　　計量單的格式與規(guī)格重新設(shè)計調(diào)整。對計量單的更改和推廣，可由檢斤隊和業(yè)務部與客戶協(xié)調(diào)。

　　6)車皮異常處理模塊

　　自動過磅對過磅車輛皮重的準確性和校驗更為嚴格。對于皮重異常車輛的處理涉及到檢斤隊和保衛(wèi)部兩個部門。

　　在檢斤系統(tǒng)中設(shè)定一個皮重的判定范圍，如果車輛的皮重與歷史皮重的重量差在這個范圍之內(nèi)，允許過磅，系統(tǒng)自動覆蓋上一次記錄的車皮重，作為下次過皮時的判定標準。如果兩次皮重差超出設(shè)定的范圍，系統(tǒng)不予過磅，發(fā)出警報。值班人員打印出保函，司機去保衛(wèi)部驗車，若驗車通過，保衛(wèi)部確認該車可以過磅，車輛返回磅房。檢斤軟件中加入車皮修改模塊，由值班人員填寫車皮修改原因，系統(tǒng)進行記錄。

　　無論皮重差是否處于判定范圍內(nèi)，檢斤系統(tǒng)要對該車的每一次過皮操作進行記錄，形成匯總，反饋到保衛(wèi)部，便于保衛(wèi)部對問題車輛進行查詢追蹤。

　　目前系統(tǒng)是以上一次記錄的車皮重量為比較標準，可以考慮制定其他的車皮比較標準，比如一定時間段內(nèi)的平均值、過往幾次的最小值等等。

　　7)倒運檢斤

　　在目前的系統(tǒng)中，倒運作業(yè)未使用任何作業(yè)單據(jù)。新系統(tǒng)中，可以將射頻卡應用到倒運作業(yè)檢斤中來。為每一倒運車輛分配固定的射頻卡，作業(yè)前，通過系統(tǒng)軟件將相關(guān)車輛分配到相應作業(yè)計劃號下。完成之后開始倒運作業(yè)。

　　倒運作業(yè)還存在回倒的情況。系統(tǒng)可以采取兩種模式處理。一是相關(guān)人員及時調(diào)整相應計劃號，改為回倒模式，保證數(shù)據(jù)以回倒模式保存;二是業(yè)務部門新下一個倒運計劃，將數(shù)據(jù)保存于新的計劃號之下。

　　現(xiàn)系統(tǒng)中對于集港作業(yè)，存在部分計劃需要人工干預毛重的操作，為提高效率，建議去掉該操作。

　　還存在一類不檢斤，只需要開出門證的計劃。建議該類計劃作業(yè)模式不變，仍然由值班人員手動操作。

　　3.4調(diào)度軟件

　　集疏港調(diào)度管理軟件和倒運管理軟件目前獨立使用，給用戶造成了很多的不便，為此，我們進行系統(tǒng)內(nèi)進行跺位整合，車輛顯示整合，計劃信息整合，指令信息整合，報表整合,裝載機觸摸終端整合等等。

　　1)跺位整合：系統(tǒng)都使用同一個電子地圖，跺位都在同一港內(nèi)，可以將兩個系統(tǒng)的需要的跺位放在一個平臺上。

　　2)計劃整合：可以根據(jù)不同類的計劃，做成獨立的功能模塊，放在同一個系統(tǒng)中使用。

　　3)車輛整合：所有車輛可以根據(jù)不同的權(quán)限，集成在同一個界面上，顯示不同的工作狀態(tài)和實時信息。

　　4)報表整合

　　5)裝載機終端整合：兩者流程基本一致，可以對不同的計劃進行不同的界面操作。

　　6)指令整合：

　　a)倒運指令發(fā)送：根據(jù)計劃給派遣的裝載機發(fā)送作業(yè)指令。對“已派發(fā)“的計劃進行裝載機作業(yè)派遣計劃指令下達。它分為當前指令和歷史指令。當前指令主要包括計劃“未完成”的指令集。歷史指令則包括所有“已完成”的指令集。指令發(fā)送的要求每臺裝載機一個“未結(jié)束”計劃上作業(yè)。同一計劃的工作人員可換班且按人員計件。同一計劃由多臺裝載機作業(yè)，同一臺裝載機只能保證一個計劃上處于“作業(yè)狀態(tài)”。一個計劃作業(yè)時間不定，此計劃未完成前，每臺裝載機可以被指派到其他計劃去作業(yè)。每臺裝載機完成下達計劃的當前作業(yè)，需要“本次作業(yè)完畢”，才可以去其他計劃作業(yè)。同一計劃下的翻斗車可以來回作業(yè)N次。

　　b)集疏港指令主要指陸運指令，在陸運作業(yè)指令界面，默認為單條選擇疏港計劃(“單選”為選中狀態(tài))，選擇疏港計劃，選擇設(shè)備編號和垛位編號，點擊“發(fā)送”按鈕，完成作業(yè)計劃的發(fā)送?！岸噙x”為選中狀態(tài)時，可以選擇多條疏港計劃，但是必須是相同垛位的信息，選擇設(shè)備編號和垛位編號，點擊“發(fā)送”按鈕，完成作業(yè)計劃的發(fā)送。統(tǒng)計列表，可顯示選中疏港計劃的一些統(tǒng)計內(nèi)容。

　　四、系統(tǒng)硬件

　　系統(tǒng)硬件情況如下表：