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5萬噸,晝夜出人港車輛高峰超過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)庫管理系統(tǒng),通過信息化和網(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)載重等信息通過人工輸人獲取??蛰d貨運(yùn)車輛在人港泊車區(qū)通過檢查后駛?cè)说匕醴Q重,稱重值作為核準(zhǔn)皮重信息,通過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)就可通過已建立的車輛信息數(shù)據(jù)庫進(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、重車信息的采集過程是通過不同地點(diǎn)的磅房設(shè)備自動(dòng)完成。該子系統(tǒng)通過計(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)。