铁路集装箱物流园区信息管理系统优化探讨

(中国铁路上海局集团有限公司 合肥货运中心，安徽 合肥 230001)

近年来，铁路集装箱运量不断增长，截至2019年底铁路集装箱已连续4 年发送量增幅超过30%，但占货运总量比例却不到10%。根据2018 年《第五次全国物流园区(基地)调查报告》，全国包括运营、在建和规划的各类物流园区共计1 638 家[1]，其中只有约10.9%的物流园区交通主导方式以铁路为主。2018 年12 月21 日，国家发展和改革委员会、交通运输部联合印发《国家物流枢纽布局和建设规划》[2]，根据要求，铁路大力推进物流基地规划，加快“散改集”节能环保铁路运输建设，实现以“干线运输+区域分拨”为主要特征的集装箱物流园区配置。随着国家经济政策变化、产业结构调整及转型升级，社会物流需求和物流结构发生变化，传统低效的铁路集装箱物流园区信息管理方式难以满足现代物流发展的需要。因此，应进一步提高铁路集装箱物流园区信息化建设，优化铁路集装箱物流园区信息管理水平，促进铁路集装箱物流园区向现代高科技物流园区转型[3]。

1 铁路集装箱物流园区信息管理系统优化设计分析

1.1 现状

铁路集装箱物流园作业流程主要分为发送作业、到达作业、进出门3 个部分。目前铁路集装箱物流园暂无一套切实可行的信息管理系统，仅依靠集装箱运输信息系统(以下简称“箱管系统”)来进行作业。而箱管系统主要是基于集装箱在途运输进行管理，对于其他集装箱相关业务及物流园区管理业务涉及较少，不能全面涵盖园区内所有作业流程，铁路集装箱物流园主要还是依靠人工辅助完成全部作业流程。铁路集装箱物流园区作业流程如图1 所示。

（1）集装箱到达作业。集装箱由铁路运送到站后，货主接到领货通知至营业大厅办理相关内交付手续，同时货运员通过箱管系统点击外交付作业，并通过箱管系统进行装卸派班，开具吊箱单后口头布置装卸人员将集装箱卸至辅助堆场暂存。最后通过箱管系统发出领货短信通知并由装卸人员告知集卡驾驶员提箱出站，或由站内集卡转运辅助堆箱区等待提箱。在到达作业中，箱管系统主要是为货主提供箱体到站信息及卸箱作业完成信息。

（2）集装箱发送作业。货主进站至营业大厅办理完集装箱托运业务后，通过箱管系统办理进门手续并分配箱位。集卡驾驶员将集装箱运至辅助堆场待装箱区或直接运至主堆场作业区，货运员通过箱管系统进行装卸派班作业并开具吊箱单进行集装箱装车作业。在集装箱发送作业中将由货运员通过现场观察对装车后集装箱箱门捆绑、FTR 锁闭、集装箱超偏载、现场箱号车号一致性逐一检查。在发送作业中，箱管系统主要是提供分配园内堆场暂存箱位，需要装卸人员通知集卡车辆前往堆场区大致堆放区域，后期装箱作业也需要货装人员在辅助堆场中找到。

（3）集装箱进出门作业。集装箱进出门作业包括“空去重回”“重去空回”“重去重回”等作业流程。空去重回作业即货主在站内通过箱管系统办理提取空箱，装货后送回站内进行发送作业；重去空回作业即通过箱管系统办理到达业务，客户领取重箱，在厂内卸空后并将空箱送还站内；重去重回作业即通过箱管系统办理到达业务，客户领取重箱，在厂内卸空后并再次装货后送回站内进行发送作业。在进出门业务中，箱管系统主要是针对空重箱在系统上进行流转。进出园区车辆及人员停放以及到辅助堆场、作业区都是需要与货场人员进行联系。而在服务区的装卸人员、设备接收在指定作业区起止作业指令，以及整个动态作业环节则需要货运员与装卸人员根据现场情况随时沟通。

1.2 优化设计

目前我国铁路集装箱运输信息集成化程度相对较低，没有一套完整的信息系统涵盖园区内多业务进程。进出门、园区车辆人员管理，装卸车作业，装卸派班等业务均不能通过统一平台进行调度指挥及信息共享，甚至很多业务仍然采用原始的电话及对讲机等工具进行信息协调指挥，不能满足物流现代化发展的需要。一是外来车辆、人员进出园区缺乏协调指挥。外来车辆、人员进出铁路集装箱园区内办理发送到达业务时，进出门管理采用普通小区的车牌识别进出以及外来人员登记制度，车辆及人员进入园区后没有相对应的信息指导性管理，以自助服务为主。二是集装箱精准管理不足。对进入园区内的集装箱不能有效地实时监控其具体位置，只能掌握其堆放区域，装卸车作业时需要作业人员逐一找出。三是装卸业务缺少全程监管。目前集装箱装卸派班主要是货运员实时通过对讲机来进行装卸全过程指挥，无法做到指令信息化管控，在效率低下的同时存在一定的安全风险隐患。四是集装箱作业安全技防手段匮乏。集装箱装卸作业过程安全卡控主要通过货运员上线路进行“前后三检”，对装车后集装箱箱门捆绑、FTR 锁闭、集装箱超偏载、现场箱号车号一致性逐一检查进行人防卡控，信息化技防手段缺乏。

因此，为提升铁路集装箱物流园区信息管理水平，集成基础物流服务、增值信息服务、配套智能服务等多项功能[4]，将铁路集装箱物流园区按作业流程分成服务区、堆场区、作业区3 个区域，对物流园区内的人、车、设备、作业流程、作业安全等进行信息化管理，实现人员车辆、货物位置及状态等信息实时查询，统一调动指挥园区内的楼宇资源、人力资源、交通资源、设备资源，通过对信息资源的汇聚及共享，实现移动化、智能化和人性化，提高管理和工作效率[5]。铁路集装箱物流园区信息系统优化设计如图2 所示。

（1）服务区。出入车辆定位管理模块对进入货场的私家小型汽车以及取送集装箱集卡进行分类管理；AI 人脸识别管理模块对园区内作业人员、外来人员、管理人员分类管理，以提高园区内标准化管理程度；装卸设备智能派班模块指挥装卸作业人员进入指定作业区域并根据实时派班指令调整作业时间及进度。

（2）堆场区。在堆场区设置集装箱堆箱区VR 电子标签管理模块，作业人员可以运用VR 技术直观地观测箱区内集装箱整体堆放变化情况以及某个集装箱的具体堆放箱位。通过推广电子标签，可以全流程监控园区内站存及到站箱，对堆场内集装箱精准定位，进一步提高集装箱运输周转率[5]。

（3）作业区。作业区设置集装箱装卸车作业安全管理模块，在装车完毕时系统将对外勤货运员手持机拍摄上传的视频进行截取，其中视频拍摄的车(箱)号、关键部位捆绑加固、车辆落锁等图片与系统中记录的车(箱)号、规章规定的相关车种关键部位规范加固图片进行比对，并对门吊传输的待装(卸)箱超偏载数值与各箱型安全数值范围进行比对，对所有异常信息进行提示。

2 铁路集装箱物流园区信息管理系统功能模块设计

铁路集装箱物流园区信息系统优化设计，在箱管系统基础上对各作业流程进行智能精细管理，通过融入AI 人脸识别、VR 电子标签、GPS 定位等先进技术，实现铁路集装箱物流园区内集装箱各作业环节全流程动态监控管理。

2.1 出入车辆定位管理模块

出入车辆定位管理模块主要是对各类进场车辆根据车辆性质、占用时间并结合园区定位功能进行分类调度管理。铁路集装箱物流园区经常出入的车辆分为私家车及集卡，通过车辆定位管理模块对2 类车型分类管理，以达到对铁路集装箱物流园区内车辆智能统一管理的目的。出入车辆定位管理模块功能示意图如图3 所示。

图3 出入车辆定位管理模块功能示意图Fig.3 Vehicle positioning management module

从图3 可以看到，当私家车辆通过智能大门时可以通过手机进行扫码识别，当门禁系统识别为物流园工作人员的车辆将被自动放行并推送空余车位定位信息到手机端；当门禁系统识别为外来访客的车辆时将自动推送电子地图，外来人员车辆通过系统提供的自助导航功能到达指定区域泊车，并可以免费停车2 h。当外来人员车辆超出停车时限时，可以通过手机APP自动或手动输入发、收货人预留电话或货物运单号抵消当日停车费。

运送班列箱的集卡通过智能大门进入货场后，门禁系统记录并比对固定班列的集卡车(箱)号并在物流园区电子地图显示去往指定作业区、待装(卸)箱堆码区、候车区的路线。同时集卡驾驶员将实时通过手机APP 接收下一步指令。运送非班列箱的集卡驾驶员可以通过系统输入领货凭证等相关信息绑定车号，并通过手机APP 接收指令，并按电子地图到达指定作业区域取送货物。

当系统通过手机定位发现进入园区内的车辆未驶入指定区域时，将通过手机APP 进行提示并引导。如车辆长时间偏离指定区域，系统将通知园区安保工作人员到达偏离车辆定位区域进行劝导。

2.2 AI人脸识别管理模块

AI 人脸识别管理模块通过AI 智能图像识别技术对进入园区内人员按园区作业人员、外来人员、园区监管人员进行分区分类管理。AI 人脸识别管理模块示意图如图4 所示。

图4 AI 人脸识别管理模块示意图Fig.4 AI Face recognition management module

AI 人脸识别管理模块可以通过手机APP 为外来人员推送营业大厅导航图，如果外来人员长时间偏离系统导航路径时，系统将通知园区安保工作人员。园区作业人员到规定工作岗位进行面部识别打卡，当系统发现与实际当班人员不符合时将通过手机APP 推送至园区监管人员处进行现场核查。园区监管人员对不同作业区域进行巡查，通过系统定位记录打卡，加强安全卡控。

2.3 装卸设备智能派班模块

装卸设备智能派班模块通过电子定位、智能确认派班等手段对园区内装卸作业人员进行信息化调度指挥，装卸作业人员通过手机APP 实时接收派班作业指令进入作业区域进行作业，并根据实际作业情况随时调整作业时间及进度。物流园装卸设备智能派班模块有助于园区内装卸管理，防止错派漏派，保障作业人员在岗在位，确保装卸安全。装卸设备智能派班模块功能示意图如图5 所示。

图5 装卸设备智能派班模块功能示意图Fig.5 Intelligent dispatching module of loading and unloading equipment

2.4 集装箱堆箱区VR电子标签管理模块

集装箱堆箱区VR 电子标签管理模块对园区内所有堆箱区箱体进行电子标签管理，全程跟踪直到通过集卡或货运列车离场。集装箱堆箱区VR 电子标签管理模块如图6 所示。

图6 集装箱堆箱区VR 电子标签管理模块Fig.6 VR electronic label management module for container stacking area

电子标签管理模块对站内所有堆箱区根据实际容量及货物品名进行VR 重塑分区。在系统中可以直观地看到堆箱区集装箱整体堆放情况以及某个集装箱的具体箱位坐标。当堆箱区内集装箱数量发生变化时，现场视频将捕捉上传堆箱区变化的箱号，箱管系统将实时更新VR 堆箱区堆码情况，而外勤货运员可以根据作业进度及时在箱管系统中进行确认[6]。利用堆箱区VR 电子标签管理模块可以加快集装箱作业流转速度，同时可以准确地掌握园区内站存集装箱情况。

2.5 集装箱装卸车作业安全管理模块

集装箱装卸车作业安全管理模块对园区内铁路集装箱箱门捆绑、F-TR 锁闭、集装箱超偏载及发送箱错装等常见问题通过技术手段进行安全隐患排查。集装箱装卸车作业安全管理模块通过对关键作业项点进行智能卡控，结合铁路集装箱货物运输生产的实际需要，推进集装箱安全管理工作[7]。集装箱装卸车作业安全管理模块如图7 所示。

图7 集装箱装卸车作业安全管理模块Fig.7 Safety management module of container loading and unloading operation

集装箱外勤货运员对线路上装妥完毕的车辆箱门捆绑情况及F-TR 锁等关键部位进行摄录并上传系统，并与系统内正确捆绑加固关键部位进行图像对比。同时，通过图像识别导出车号、箱号，并与系统内记录的车号、箱号进行一致性匹配。最后系统对站内门吊传输的待装(卸)箱超偏载数值进行分析，判定其是否超偏载。当箱门捆绑、F-TR 锁闭、集装箱超偏载以及发送箱箱号确认符合装卸车规定时，将通过手机APP 推送检查合格指令至外勤货运员处。当系统检查不合格时，将检查不合格指令推送至外勤货运员处并同时发送不合格车辆的车号、箱号及不合格比对图片，便于外勤货运员进行现场纠错。当系统再次检查符合装卸车规定时，将通知外勤货运员确认挂车。

3 结束语

在铁路集装箱物流园区综合运用车辆定位、AI人脸识别、VR 电子标签、智能派班及装卸车作业安全管理等功能将进一步提高物流园区信息化运用水平，加快提升铁路集装箱物流园区服务质量，增强铁路在运输市场的竞争力。针对目前铁路集装箱智慧物流园区建设仍然面临全智能化程度较低等问题，应加强集装箱物流园区信息技术和先进设施设备应用，以满足客户需求为目标，提供全流程服务、开展全过程管理，发挥铁路集装箱物流园区智能安全、低成本、全天候、绿色环保的优势[8]，走出一条具有铁路特色的现代物流发展道路。