罐式集裝箱箱位信息化對(duì)策與研究

何建新　張丹　陳志強(qiáng)

摘要：隨著罐裝物流在國(guó)內(nèi)的快速發(fā)展，罐式集裝箱堆場(chǎng)也隨之蓬勃發(fā)展起來(lái)，基于罐式集裝箱本身及用箱人要求的特殊性，罐式集裝箱在堆場(chǎng)內(nèi)的定位問(wèn)題日益突出。解決這一問(wèn)題成為罐箱堆場(chǎng)的一項(xiàng)重要需求，使用目前較為成熟的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)結(jié)合堆場(chǎng)實(shí)際使用需求，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)集裝箱在堆場(chǎng)內(nèi)的定位。實(shí)踐證實(shí)這一方法能切實(shí)有效的解決罐式集裝箱在堆場(chǎng)的定位問(wèn)題。這種解決方法在其他場(chǎng)合的集裝箱定位問(wèn)題上有很高的參考和推廣意義。

關(guān)鍵詞：罐式集裝箱；定位；信息化；射頻技術(shù)；衛(wèi)星定位；

中圖分類號(hào)：TP3-5

1 面臨的主要問(wèn)題

罐式集裝箱本身特點(diǎn)及用箱人要求的特殊性，使得罐式集裝箱在堆場(chǎng)內(nèi)操作的過(guò)程中需要反復(fù)吊裝碼放，這樣的需求導(dǎo)致罐式集裝箱在堆場(chǎng)內(nèi)的定位問(wèn)題日益突出。隨著業(yè)務(wù)量的增加，這個(gè)問(wèn)題更加突出，大部分堆場(chǎng)已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題嚴(yán)重的制約工作效率的提升。堆場(chǎng)一直在研究有效解決這一問(wèn)題的方法，由于成本及本身技術(shù)水平的限制，絕大多數(shù)的解決方法都停留在傳統(tǒng)的方式上，比如：增加操作人員、使用對(duì)講機(jī)對(duì)話，人工記錄、使用紙質(zhì)的模擬圖記錄、劃分功能區(qū)塊等。這些方法確實(shí)在一定程度上解決了一些問(wèn)題，但是效率相對(duì)低下，資料的可追溯性很差，查詢困難，操作繁瑣。使用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題是一種行之有效的解決辦法，使用成熟的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，配合服務(wù)器和計(jì)算機(jī)終端的靈活布置，有效的解決的這一問(wèn)題。

（1）集裝箱堆放相對(duì)混亂；（2）集裝箱的堆放位置主要靠叉車司機(jī)之間互相的口頭約定，以及以前存放的規(guī)律延續(xù)；（3）叉車司機(jī)選擇放箱位置時(shí)主觀性、隨意性較強(qiáng)，如果和其他司機(jī)缺乏交流就會(huì)產(chǎn)生各自為戰(zhàn)的狀況，其他司機(jī)找指定箱號(hào)集裝箱時(shí)效率低下，造成叉車資源浪費(fèi)，耽誤生產(chǎn)；（4）區(qū)域劃分不夠細(xì)致，集裝箱堆放隨意性太強(qiáng)，找指定箱時(shí)目標(biāo)位置不明確；（5）生產(chǎn)計(jì)劃中對(duì)叉車司機(jī)的要求不夠明確；

2 解決方法

2.1 設(shè)計(jì)思路

將整個(gè)堆場(chǎng)集裝箱的存放及操作區(qū)域根據(jù)功能及用途的不同劃分為多個(gè)功能區(qū)域，對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行三維編碼，編碼代表唯一的區(qū)域位置，每個(gè)編碼代表一個(gè)可以堆放集裝箱的箱位，通過(guò)制定一系列的規(guī)則來(lái)指導(dǎo)司機(jī)根據(jù)規(guī)則對(duì)集裝箱進(jìn)行碼放，再通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及車載電腦連接到整個(gè)堆場(chǎng)管理系統(tǒng)中，將集裝箱的位置信息實(shí)時(shí)反饋到系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)集裝箱的定位功能，應(yīng)用RFID（射頻身份標(biāo)簽）及GPS（衛(wèi)星定位）技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位的功能。

2.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)思路

（1）場(chǎng)區(qū)定位的實(shí)現(xiàn)方法：1）當(dāng)箱子進(jìn)場(chǎng)后司機(jī)在吊裝的時(shí)候按箱子的進(jìn)場(chǎng)目的把箱子放在指定的區(qū)域的某個(gè)位置（如：xxxx箱子放在A1-1-1-1的位置）后，司機(jī)在車載上確認(rèn)此箱的位置，系統(tǒng)中將記錄此箱的具體位置。2）當(dāng)箱子有動(dòng)態(tài)變化時(shí)，司機(jī)在車載電腦上做修改紀(jì)錄新的位置，舊位置上的箱子信息清空，記載新位置紀(jì)錄。

（2）操作流程：1）進(jìn)場(chǎng)。由叉車司機(jī)在吊裝后在車載電腦上輸入箱號(hào)并且確認(rèn)，系統(tǒng)中將記錄此箱此時(shí)的位置；2）場(chǎng)內(nèi)操作。在場(chǎng)內(nèi)箱子有動(dòng)態(tài)變化時(shí)，叉車司機(jī)在車載電腦上對(duì)箱子的位置進(jìn)行修改，清空原先位置上此箱的箱號(hào)，且必須注意的是司機(jī)必須在車載上做修改，可隨時(shí)修改；3）出場(chǎng)（箱子出場(chǎng)時(shí)叉車司機(jī)吊裝到車上后，在車載上電腦上可以把此箱號(hào)在此位置上清空。

（3）罐箱在場(chǎng)內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化的跟蹤記錄。根據(jù)場(chǎng)區(qū)內(nèi)區(qū)塊劃分的具體化，場(chǎng)區(qū)內(nèi)具體分為五大區(qū)域：堆存區(qū)、清洗區(qū)、待驗(yàn)區(qū)、待修區(qū)、臟箱區(qū)。1）每個(gè)位置都固定其編號(hào)。如A1區(qū)第一排第一列：A1-1-1-1，第一排第一列空間的第二排為：A1-1-1-2，第一排第二列：A1-1-2-1，第一排第二列空間上的第二排：A1-1-2-2。場(chǎng)區(qū)每個(gè)位置的編號(hào)如A1-1-1-1表示A1區(qū)域內(nèi)第一排第一列，A1-1-1-2表示A1區(qū)域內(nèi)第一排第一列空間的第二位；2）A1-1-1-1。A1表示場(chǎng)區(qū)中的A1區(qū)，第一個(gè)1表示第一排，第二個(gè)1表示第一列，第三個(gè)1表示空間上的第一個(gè)；3）A1-1-1-2。A1表示場(chǎng)區(qū)中的A1區(qū)，第一個(gè)1表示第一排，第二個(gè)1表示第一列，第三個(gè)1表示空間上的第二個(gè)；4）在高度上只能排三個(gè)箱子。如A1區(qū)：A1-1-1-1、A1-1-1-2、A1-1-1-3；5）箱子進(jìn)場(chǎng)的時(shí)候給每個(gè)箱子是的箱號(hào)與箱位對(duì)應(yīng)，當(dāng)箱子有動(dòng)態(tài)變化時(shí)由司機(jī)在車載上更改變動(dòng)位置，但必須提醒司機(jī)一定在車載機(jī)上做修改，不然系統(tǒng)中沒(méi)記錄，無(wú)法查詢；6）每次修改后都有記錄，以便查看現(xiàn)在集裝箱在場(chǎng)內(nèi)的動(dòng)態(tài)。

2.3 方案實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

（1）能對(duì)整個(gè)場(chǎng)地進(jìn)行劃分區(qū)塊，功能區(qū)塊需要明確標(biāo)識(shí)。（2）場(chǎng)地平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)2維坐標(biāo)劃分區(qū)塊位置，空間方面需要能提供3個(gè)集裝箱高度的立體定位。此定位與平面定位相對(duì)應(yīng)。每一個(gè)區(qū)塊單元對(duì)應(yīng)唯一坐標(biāo)標(biāo)識(shí)。對(duì)此劃分后的區(qū)域在計(jì)算機(jī)中建立相應(yīng)3維模型與實(shí)際場(chǎng)院位置對(duì)應(yīng)。（3）對(duì)于建好的模型盡量考慮到以后如果有坐標(biāo)及位置調(diào)整時(shí)，操作簡(jiǎn)單方便。（4）司機(jī)碼放查找集裝箱時(shí)完全依據(jù)計(jì)算機(jī)中的3為模型，每次集裝箱位置的變更，司機(jī)需要在車載計(jì)算機(jī)中更改集裝箱的實(shí)時(shí)位置。（5）操作部或者技術(shù)控制部現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)箱人員需要在相應(yīng)派工單中或者現(xiàn)場(chǎng)指揮叉車司機(jī)將集裝箱放置在指定位置，對(duì)于緩沖的區(qū)域需要提前對(duì)叉車司機(jī)交代清楚，以便叉車司機(jī)靈活支配。（6）進(jìn)場(chǎng)時(shí)為了簡(jiǎn)化司機(jī)頻繁輸入箱號(hào)，可采用不干膠標(biāo)簽打印4位數(shù)字流水編號(hào)貼在集裝箱顯著位置的形式來(lái)解決，此編號(hào)與箱號(hào)相對(duì)應(yīng)，查詢或者更換集裝箱位置時(shí)都可以以此編號(hào)為準(zhǔn)，如果為了避免以后重復(fù)操作或者誤操作，可以對(duì)此編號(hào)不限定位數(shù)，只是順序編號(hào)即可。（7）對(duì)于外來(lái)車隊(duì)回空或者提箱的卡車需要規(guī)定其場(chǎng)內(nèi)行走路線，卡車只能按照指定路線行走，不準(zhǔn)進(jìn)入非指定區(qū)域。（8）需要考慮到最佳倒箱方案及叉車的最佳行走路線，盡可能的減少叉車的吊裝次數(shù)，有效降低成本

3 應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)介

3.1 RFID

RFID（射頻身份標(biāo)簽）由于采用微波反射調(diào)制方式或感應(yīng)耦合方式進(jìn)行識(shí)別，以識(shí)別速度快、精度高、無(wú)需接觸、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)而受到集裝箱運(yùn)輸業(yè)的青睞，得到了快速發(fā)展。

一套完整的RFID系統(tǒng)，是由閱讀器與電子標(biāo)簽（也就是所謂的應(yīng)答器）及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成，其工作原理是閱讀器發(fā)射一特定頻率的無(wú)線電波能量給應(yīng)答器，用以驅(qū)動(dòng)應(yīng)答器電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)閱讀器便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。[1]

3.2 GPS

帶有有源電子鉛封的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，在集裝箱運(yùn)輸中的應(yīng)用，構(gòu)建了一個(gè)智能化的集裝箱運(yùn)輸調(diào)度管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)既滿足數(shù)據(jù)和語(yǔ)音、無(wú)線和有線調(diào)度管理的需要，又提供防劫報(bào)警的監(jiān)控手段。有源電子鉛封系統(tǒng)，進(jìn)一步的延伸了信息監(jiān)控觸角，使監(jiān)控信息更加全面細(xì)致。[2]4 結(jié)論

罐式集裝箱位置信息化技術(shù)會(huì)有效提高罐箱堆場(chǎng)對(duì)罐式集裝箱在對(duì)場(chǎng)內(nèi)定位的精度，提高人員的工作效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，將GPS或者RFID技術(shù)應(yīng)用到整個(gè)系統(tǒng)中會(huì)大大提高系統(tǒng)定位的精度，有效提高工作效率，隨著技術(shù)的進(jìn)步及成本的降低，將此兩項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于磁定位系統(tǒng)將會(huì)使此系統(tǒng)更加完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]倫智峰.基于射頻識(shí)別技術(shù)的鐵路集裝箱堆場(chǎng)管理信息系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008.

[2]宋鵬飛，張海.基于GPS/GPRS/RFID的車輛監(jiān)控終端設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2009，25：236-238.