集装箱多式联运物流预警管理系统研究

付晓凤，刘利宁，孙培华

（1. 西安铁路职业技术学院 交通运输系，陕西 西安 710014；2. 西安铁路局 营销处，陕西 西安 710054；3. 陕西工业职业技术学院 土木学院，陕西 咸阳 712000）

多式联运是未来综合运输发展的方向，物流是多式联运高效发展的源泉，多式联运多以集装箱作为运输载体。在集装箱多式联运过程中，由于参与的物流企业及转运环节众多、运距长，受物流环境等各方面影响较大，不安全因素多，危险性较大。我国目前处于多式联运的初级发展阶段，尚未形成综合运输网络和管理系统[1]，集装箱多式联运物流预警管理系统能够有效预防事故发生，保证多式联运的安全。

1 集装箱多式联运物流预警管理系统

集装箱多式联运物流预警管理系统对集装箱多式联运全过程、影响物流链安全的各种因素进行实时监控，根据监控结果，分析评判多式联运过程的安全状况及其可靠性，最终向管理部门提前发出警报信息，尽早控制危险发生，保证多式联运的安全[2]。系统主要实现 3 大功能，即多式联运物流安全预警监控、物流安全预警分析与评价、警情显示与处置，系统各功能模块如下。

（1）预警监控。通过在车/船上加装 GPS ( 全球定位系统 ) 接收器，配合使用 GIS ( 地理信息系统 )技术、FRID ( 射频识别技术，可以定点识别集装箱信息，便于集装箱的查询和管理 )、视频技术、先进的通信技术、气象监测、火灾监控、地质灾害监测、轨道检测、车辆检测等物流设施监测和驾驶员监测等技术，采集多式联运物流全程的安全信息，对集装箱多式联运及各项动静态设施进行实时、全方位的监控，以便及时发现问题，加以预防。

（2）预警分析与评价。根据监测和统计结果，对影响集装箱多式联运物流安全的各种影响因素进行识别、分析，判断系统的安全状态，并进行预警信息的分析与管理。

（3）报警、GIS 警情显示和处置。根据预警分析结果，预报警情 ( 安全、危机或事故状态 )，用GIS 技术可视化显示故障或事故的位置、时间、运行轨迹等信息，以便及时采取安全处置措施，及早预防，减少事故损失，保证多式联运物流全程的安全。

集装箱多式联运物流预警管理系统及工作流程如图 1 所示。

图1 集装箱多式联运物流预警管理系统及工作流程

2 基本功能的设计与实现

集装箱多式联运物流预警管理系统是在预警管理理论指导下，建立的一套通过计算机进行安全监控、预警管理的系统。系统 3 大功能模块的设计与实现过程如下。

2.1 基于 GIS 的集装箱物流安全监控

多式联运过程中随时都有可能出现险情，基于GIS 和 GPS 的集装箱物流安全监控功能的研究，可以实现车辆/船舶的远程调度、可视化全程跟踪监控、路径诱导、信息查询、轨迹回放，以及偏离路线、防盗报警等预警信息显示、发布功能[3]。从应用程序研发的角度看，GIS 实现技术包含前台电子地图制作、后台数据库系统，通过对空间图层数据和交通属性数据的合理储存和访问，实现多式联运各种联运信息、事件信息、预警信息等数据的融合与管理[4-5]。空间图层数据如表 1 所示，交通属性数据如表 2 所示。

该功能模块的设计及开发过程：客户端与服务器之间采用 B/S ( 浏览器/服务器 ) 结构，可以直接使用，方便在线维护。服务器端程序开发使用 Map Xtream、HTML ( 超文本标记语言 )、ASP ( 动态服务器页面 )，采用 Super Map Objects 自带的属性表及 Access 数据库，建立空间图层数据库和交通属性数据库，对数据进行组织和管理。

以成都市为例，集装箱物流安全监控功能模块的主界面如图 2 所示。界面左侧为一组可停靠窗口，各个停靠窗口代表一个管理模块，点击各窗口按钮，即对各种地理信息、集装箱和车辆的交通属性信息进行查询，并将当前查询的信息显示于下端状态栏中；界面右侧窗口为监控功能操作栏，点击路径或追踪定位按钮，可以在可视化电子地图窗口显示运输工具的运行路径、位置，还可以通过定时呼叫功能按钮，设定定时呼叫时间，对车辆进行定时呼叫，确保其安全，如果车辆在某处停留时间过长，系统就会自动显示事故位置信息，并且在事故地点周围显示所有 110 报警中心、120 急救中心信息，据此，监控中心即可以通知距离事故点最近的救援机构，迅速赶往事故地点，展开救援。

表1 空间图层数据

表2 交通属性数据

图2 基于 GIS 的集装箱物流安全监控系统

2.2 基于 OLE DB 的集装箱多式联运物流安全预警

该功能模块可以录入人为因素预警、物流设施预警、物流环境预警、物流安全预警汇总 4 个数据管理模块的监测数据，通过建立预警指标体系，进行安全分析评价、判断警情并进行预警信息管理。其设计及实现过程如下。

OLE DB ( 动态链接的数据库访问技术 ) 是基于Visual C++6.0 环境下的数据库访问技术，它能够简化开发过程、简单易操作、方便实用，可以自由访问数据库，访问速度较快。在 OLE DB 环境下，Windows 平台下，运用 Access 数据库、Visual C++编程语言，采用 Microsoft Windows XP Professional操作系统，Web Service 插件技术，建立集装箱多式联运物流安全预警功能模块[6]，运行界面图如图 3所示。

图3 集装箱多式联运物流安全预警系统运行图

各数据管理模块中的指标依其对集装箱安全影响的严重程度可以分为安全、危险、事故 3 个等级，为了便于量化分析，制定相应评价准则，即当输出结果在 ( 1，0.8 ) 之间为安全，[ 0.8，0.6 ) 为危险，[ 0.6，0) 为事故状态。用户使用时，选择对应的指标，录入监测数据，计算出指标值。然后，点击判断按钮，系统自动将计算结果与评价准则进行比较，判断出该指标的安全性。

2.3 基于 GIS 的警情显示和处置

通过集装箱物流安全监控功能模块对集装箱多式联运物流全程的安全状态进行监控，并借助集装箱多式联运物流安全预警功能模块判断、输出安全状态之后，将安全状态信息通过网络传输，分别以“绿灯”、“黄灯”、“红灯”形式显示在多式联运安全协调部门、各运输企业和物流企业的控制中心、各级救援指挥中心的 GIS 可视化显示终端上，从而提示管理人员采取相应的应急管理措施。若显示“危险”状态，应尽快解除安全隐患，有效防止事故发生；而当显示“事故”状态时，则应当组织紧急救援，减少事故损失，从而有效保证集装箱多式联运物流全程的安全。

3 结束语

分析集装箱多式联运物流预警管理系统的 3 大功能模块，即基于 GIS 的集装箱物流安全监控、基于 OLE DB 的集装箱多式联运物流安全预警及基于GIS 的警情显示和处置。在此基础上，阐述各个功能模块的设计与实现过程。集装箱多式联运物流预警管理系统对于多式联运企业进一步强化安全管理，预防事故发生，保证多式联运物流全程的安全、高效发展有重要意义和实用价值。该系统的建立和推广，将会有效促进综合运输及多式联运的快速、顺畅发展，从而取得良好的经济效益和社会效益。

[1] 荣朝和. 集装箱多式联运与综合物流[M]. 北京：中国铁道出版社，2001.

[2] 石 林，陈明志. 物流管理信息系统[M]. 北京：经济科学出版社，2007.

[3] 张 瑜. 铁路客运站旅客安全预警管理系统研究[D]. 北京：北京交通大学，2008.

[4] 周慧娟，贾利民，李红艳，等. 监测数据全息可视化系统设计实现[J]. 铁道运输与经济，2013，35(1)：17-20.

[5] 邬 伦，刘 瑜，张 晶，等. 地理信息系统——原理、方法和应用[M]. 北京：科学出版社，2004.

[6] 程 琦. 高速公路交通灾害的预警管理研究[D]. 武汉：武汉理工大学，2002.