RFID在港口載貨汽車智能調(diào)度與管理中的應(yīng)用

射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是從2O世紀(jì)8O年代 走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它利用射頻方式 進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)，以達(dá)到識(shí)別目 的。與傳統(tǒng)的磁卡、Ic卡相比，該技術(shù)的最大優(yōu) 點(diǎn)在于遠(yuǎn)距離和非接觸識(shí)別，因此完成識(shí)別工作 時(shí)無(wú)須人工干預(yù)，適合于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化且不 易損壞，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè) 視頻卡，操作快捷方便。射頻卡不怕油漬、灰塵污 染等惡劣環(huán)境。目前，RFID已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車 生產(chǎn)，交通運(yùn)輸控制管理，汽車、火車等交通監(jiān)控， 高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，物品管 理，車輛防盜等諸多領(lǐng)域。

1 RFID在港口中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在港口生產(chǎn)管理中，RFID主要應(yīng)用在集裝箱 的自動(dòng)識(shí)別和貨物追蹤管理上。通常是將記錄有 集裝箱號(hào)、箱型、裝載的貨物種類、數(shù)量等數(shù)據(jù)的 標(biāo)簽安裝在集裝箱上。在經(jīng)過(guò)安裝有識(shí)別設(shè)備的 公路、鐵路的出人口、碼頭的檢查門時(shí)，閱讀器發(fā) 出無(wú)線電波，RFID標(biāo)簽自動(dòng)感應(yīng)后將相應(yīng)的數(shù)據(jù) 返回到閱讀器，從而將RFID標(biāo)簽上保存的信息 傳輸?shù)紼DI系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集裝箱的動(dòng)態(tài)跟蹤與管 理。目前國(guó)內(nèi)深圳鹽田港、上海港都有成功應(yīng)用 的先例。 此外，為了確保海運(yùn)安全、暢通，美國(guó)政府提 出了“集裝箱安全協(xié)議”(CSI)。目前，以有包括 我國(guó)深圳鹽田港在內(nèi)的全世界38個(gè)主要港口被 納人到CSI中。上述各個(gè)港口出口的所有輸美集 裝箱，將安裝電子封條，通過(guò)數(shù)據(jù)讀取儀從電子封 條上獲取數(shù)據(jù)，然后將集裝箱信息實(shí)時(shí)傳送到特設(shè)的信息平臺(tái)。當(dāng)貨柜受到損壞、運(yùn)輸線路變更 或延遲等意外情況發(fā)生時(shí)，集裝箱管理者可通過(guò) 電腦、手機(jī)或PDA迅速接收系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警，第 一時(shí)間了解相關(guān)情況。

2 RFID在港口載貨汽車

智能調(diào)度與管理中的應(yīng)用 作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)中重要的中轉(zhuǎn)站，港口除 了進(jìn)行以集裝箱為載體的貨物流轉(zhuǎn)以外，其他如 煤炭、礦石、焦炭、水泥等大宗散貨，仍需要大批量 的汽運(yùn)疏港。以日照港股份二公司為例，隨著礦 石、水泥等吞吐量的急劇增加，目前日汽運(yùn)發(fā)貨量 超過(guò)5萬(wàn)噸，晝夜出人港車輛高峰超過(guò)1000輛 (次)。在新的生產(chǎn)形勢(shì)下，先前載貨汽車的調(diào)度 管理手段呈現(xiàn)諸多弊端：其一，貨車司機(jī)常需多次 往返前方堆場(chǎng)和磅房，貨主、司機(jī)、理貨員以及磅 房檢斤員工作強(qiáng)度高，但作業(yè)效率低下；其二，各 個(gè)貨種的計(jì)劃發(fā)運(yùn)量都是經(jīng)人工逐一通知到各個(gè) 檢斤磅房，容易因計(jì)劃延遲以及各個(gè)磅房間溝通 不暢而導(dǎo)致發(fā)貨量出現(xiàn)差錯(cuò)；其三，由于難以及時(shí) 了解港內(nèi)貨車的作業(yè)動(dòng)態(tài)，貨車人港大門處容易 積壓。因此，采取新的技術(shù)手段和管理方法，改革 現(xiàn)有載貨汽車的管理方式勢(shì)在必行。利用RFID 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)港口載貨汽車的智能調(diào)度與管理，是 RFID的一個(gè)全新的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)改善和提高港口 的車輛自動(dòng)化管理水平，普及和推廣RFID都將 大有裨益。

2．1系統(tǒng)功能介紹
日照港(集團(tuán))有限公司提出利用RFID射頻 識(shí)別技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)港區(qū)載貨汽車的智能調(diào)度與管 理，將RFID系統(tǒng)、電子汽車衡、控制信號(hào)裝置等組成車輛身份自動(dòng)識(shí)別和稱重控制系統(tǒng)，結(jié)合計(jì) 算機(jī)生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及信息數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，通 過(guò)信息化和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)有效提高計(jì)劃控制和調(diào)度 管理的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，簡(jiǎn)化磅房工作人員的操 作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短車輛過(guò)磅的檢斤時(shí)間，從 而提高港El的生產(chǎn)作業(yè)效率和管理水平。

2．2功能模塊劃分
按照系統(tǒng)功能模塊劃分，系統(tǒng)可分為車輛登 記與發(fā)卡管理子系統(tǒng)、車輛稱重控制與管理子系 統(tǒng)、計(jì)劃控制與管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)分析管 理子系統(tǒng)、系統(tǒng)維護(hù)管理子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)功能 描述如下：

2．2．1車輛登記及發(fā)卡管理子系統(tǒng) 該子系統(tǒng)完成對(duì)車輛信息的采集登記以及車 輛射頻卡的發(fā)放記錄。車輛基本信息，如號(hào)牌、車 架號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車主、核準(zhǔn)載重等信息通過(guò)人工 輸人獲取?？蛰d貨運(yùn)車輛在人港泊車區(qū)通過(guò)檢查 后駛?cè)说匕醴Q重，稱重值作為核準(zhǔn)皮重信息，通過(guò) RFID讀寫器寫人車載射頻卡中，以便以后除皮或 再次人港檢查核準(zhǔn)用。車載射頻標(biāo)簽的ID號(hào)與 車輛的牌照號(hào)碼、車架號(hào)碼是一對(duì)一的關(guān)系。在 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)正常情況下，只需讀取車載射頻標(biāo)簽的 ID號(hào)就可通過(guò)已建立的車輛信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行車 輛信息的查詢調(diào)用。

2．2．2車輛稱重控制及管理子系統(tǒng) 空車、重車信息的采集過(guò)程是通過(guò)不同地點(diǎn) 的磅房設(shè)備自動(dòng)完成。該子系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)與外 設(shè)的通信接口和I／0控制接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)燈、報(bào) 警器、欄桿機(jī)的自動(dòng)控制，還可通過(guò)RFID讀寫器 對(duì)射頻卡進(jìn)行讀寫操作，并自動(dòng)采集汽車衡控制 儀表的稱重?cái)?shù)據(jù)。系統(tǒng)對(duì)采集的信息(如車輛類 別、重量信息、車輛狀態(tài))進(jìn)行處理判斷，根據(jù)不 同的判斷結(jié)果引導(dǎo)車輛轉(zhuǎn)人不同的流程。該子系 統(tǒng)通過(guò)磅房計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接1：3將采集到的信息上 傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)記錄。

2．2．3計(jì)劃下達(dá)與管理控制子系統(tǒng) 計(jì)劃下達(dá)與管理控制子系統(tǒng)是系統(tǒng)中對(duì)港口 貨物從數(shù)量上集中控制管理的模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)港 車輛作業(yè)數(shù)量的有效控制與管理。該子系統(tǒng)也是 系統(tǒng)物流信息的源頭，能完成計(jì)劃制定、計(jì)劃修 改、計(jì)劃跟蹤執(zhí)行、計(jì)劃管理控制功能。 因?yàn)橛?jì)劃管理部門、調(diào)度控制部門、現(xiàn)場(chǎng)檢斤 磅房全部連成網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)磅房可實(shí)時(shí)獲取各貨物的計(jì)劃發(fā)運(yùn)量，并可自動(dòng)累加，統(tǒng)計(jì)生成貨物的已 發(fā)貨量、剩余發(fā)貨量等信息，當(dāng)貨物的累計(jì)發(fā)貨量 接近計(jì)劃發(fā)貨量時(shí)(可設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值)，系統(tǒng)會(huì) 自動(dòng)提示檢斤人員停止該貨物的檢斤操作，以確 保貨物發(fā)運(yùn)的有序進(jìn)行。同樣，貨運(yùn)計(jì)劃的下達(dá) 部門也可根據(jù)可能發(fā)生的情況，對(duì)貨運(yùn)計(jì)劃進(jìn)行 臨時(shí)調(diào)整，調(diào)整的計(jì)劃也將實(shí)時(shí)傳遞到各個(gè)磅房， 提示檢斤員進(jìn)行相關(guān)的操作。

2．2．4數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)分析管理子系統(tǒng) 系統(tǒng)通過(guò)各個(gè)信息采集點(diǎn)(計(jì)劃下達(dá)、調(diào)度 管理、車輛登記、人港檢驗(yàn)、裝載檢斤、出港檢驗(yàn)) 采集了作業(yè)車輛的大量信息。數(shù)據(jù)信息管理子系 統(tǒng)對(duì)這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理，并按照既定格 式輸出統(tǒng)計(jì)報(bào)表。該子系統(tǒng)可以為貨主、生產(chǎn)管 理部門提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息量，提高服務(wù)質(zhì)量、提 高生產(chǎn)效率、提高管理水平。

2．2．5系統(tǒng)維護(hù)管理子系統(tǒng) 系統(tǒng)維護(hù)管理子系統(tǒng)是為了使應(yīng)用軟件平臺(tái) 操作更具靈活性、維護(hù)更具方面性而設(shè)計(jì)的功能 模塊。其中包括：系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典的設(shè)計(jì)、編輯．、查 詢功能；系統(tǒng)軟件的參數(shù)配置功能設(shè)置、修改編輯 功能；系統(tǒng)用戶的管理和權(quán)限的設(shè)置、編輯和修 改；系統(tǒng)日志的查詢、打印、清除功能。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與作業(yè)流程

3．1系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 以自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化為特征的港區(qū)車輛 自動(dòng)化管理系統(tǒng)將面向港1：3的生產(chǎn)管理部門(商 務(wù)中心、調(diào)度計(jì)劃、檢斤計(jì)量、安全保衛(wèi))、貨主、 車主，以貨物和車輛為管理對(duì)象。各方組成情況 見(jiàn)圖1。

圖1 系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。各管理終端、貨主、調(diào)度部門、計(jì)劃管理部門、磅房統(tǒng)一連成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，調(diào)度、計(jì)劃等部門可 以直接將工作指令傳達(dá)到各個(gè)磅房，各管理終端 也可依靠不同的瀏覽權(quán)限，依靠各磅房反饋的信 息，實(shí)時(shí)了解港內(nèi)各個(gè)貨種發(fā)運(yùn)狀況。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3．2系統(tǒng)工作流程

貨物發(fā)貨流程可分為發(fā)運(yùn)計(jì)劃的制訂、分解、 派運(yùn)及裝載4個(gè)步驟(圖3)。針對(duì)某一特定貨 物，由專門機(jī)構(gòu)發(fā)布發(fā)運(yùn)計(jì)劃，形成計(jì)劃單，計(jì)劃 單中包含計(jì)劃號(hào)、船名、貨名、作業(yè)委托人等基本 信息。貨車司機(jī)憑提貨單人港作業(yè)，每一個(gè)提貨 單號(hào)都同計(jì)劃單中的計(jì)劃號(hào)相對(duì)應(yīng)。貨車在人港 大門處可生成車輛登記單，內(nèi)容包含射頻卡的ID 號(hào)、車架號(hào)、車牌號(hào)、核準(zhǔn)皮重等信息，車輛登記單 同提貨單又形成二次捆綁對(duì)應(yīng)。貨車載貨稱重后 形成檢斤單，其中包含提貨單號(hào)，可實(shí)時(shí)反饋到計(jì) 劃發(fā)運(yùn)機(jī)構(gòu)，動(dòng)態(tài)了解貨物發(fā)運(yùn)狀況。 整個(gè)系統(tǒng)信息的傳遞依賴計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而基 于RFID的車輛自動(dòng)識(shí)別及稱重系統(tǒng)可以看作數(shù) 據(jù)采集的終端，信息可在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共享，也可 供調(diào)度、計(jì)劃等管理部門統(tǒng)一掌控。

圖3 系統(tǒng)工作流程圖

4討論

日照港將RFID技術(shù)首次應(yīng)用到港口載貨汽 車的智能調(diào)度與管理上，不僅拓展了RFID技術(shù) 的應(yīng)用領(lǐng)域，還規(guī)范了載貨汽車在港內(nèi)的生產(chǎn)組 織流程，減少了現(xiàn)場(chǎng)操作人員的工作強(qiáng)度，提高了 工作效率，港口自動(dòng)化及數(shù)字化程度也得到明顯 加快。此外，由于每部貨車射頻卡的ID號(hào)同車 重、車架號(hào)、車牌號(hào)等信息捆綁在一起，可從技術(shù) 上遏制少數(shù)不法人員，采取數(shù)車交換車牌、檢斤后 二次裝貨、夾帶貨物以及加大空車重等多種作弊 手段，盜竊港區(qū)內(nèi)的貨物現(xiàn)象(筆者將另撰文闡 述)。因此，RFID在港口企業(yè)車輛管理中具有十 分廣闊的應(yīng)用前景。 應(yīng)當(dāng)指出，基于Intemet的RFID在集裝箱運(yùn) 輸上已經(jīng)得到了初步的發(fā)展。由于整個(gè)集裝箱運(yùn) 輸物流鏈涉及到儲(chǔ)運(yùn)中心與貨主端、裝船港、卸船 港、收貨人端等環(huán)節(jié)，首先需要解決的是數(shù)據(jù)同步 問(wèn)題。此外，集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)中的RFID的使用 標(biāo)準(zhǔn)尚未在全球范圍內(nèi)取得統(tǒng)一。因此，RFID技 術(shù)在港口集裝箱運(yùn)輸中的應(yīng)用還需要不斷的發(fā) 展、成熟。與此相對(duì)應(yīng)的是，RFID技術(shù)在港口載 貨汽車的智能調(diào)度與管理中的實(shí)現(xiàn)，首先依賴于 企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(Intranet)，這里既有企業(yè)內(nèi)部規(guī) 范管理的要求，更有安全陛的考慮。其他如貨主、 收貨人等網(wǎng)絡(luò)終端，可利用VPN的方式，獲取相 關(guān)信息。隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展，基于Internet 的RFID技術(shù)在港口貨運(yùn)管理系統(tǒng)應(yīng)用也將 成為現(xiàn)實(shí)。