鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)研究

劉啟鋼，葉 飛，柯向喜，孫志剛

（1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081；2.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院研究生部，北京 100081；3.中國(guó)鐵路南寧局集團(tuán)有限公司 科技和信息化部，廣西 南寧 530029；4.中鐵快運(yùn)股份有限公司 高鐵快運(yùn)部，北京 100055)

根據(jù)國(guó)務(wù)院辦公廳、交通運(yùn)輸部等部門(mén)發(fā)布的運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整系列政策規(guī)劃，要求大幅提升鐵路貨運(yùn)量比重，推進(jìn)多式聯(lián)運(yùn)型和干支銜接型貨運(yùn)樞紐(物流園區(qū))建設(shè)。中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司大力推進(jìn)鐵路物流基地建設(shè)，已經(jīng)建成130余個(gè)物流基地，為實(shí)現(xiàn)鐵路貨運(yùn)增量行動(dòng)計(jì)劃發(fā)揮了重要作用。目前，鐵路物流基地的供應(yīng)鏈管理、商貿(mào)金融服務(wù)功能等現(xiàn)代物流業(yè)務(wù)模式暫未形成，其根本原因在于支撐現(xiàn)代物流業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的智能化技術(shù)手段不足，無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源配置的信息對(duì)稱(chēng)。為此，鐵路物流基地亟需引入先進(jìn)智能化技術(shù)，使其運(yùn)營(yíng)管理具備智能化三大特征，即信息自主感知、生產(chǎn)自主組織、管理數(shù)據(jù)決策[1]。由于現(xiàn)有鐵路物流基地尚未實(shí)現(xiàn)真正的智能化，相關(guān)研究成果[2-11]主要集中在信息系統(tǒng)、物流服務(wù)系統(tǒng)等層面，因而針對(duì)鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)管理實(shí)際需求，以實(shí)現(xiàn)信息對(duì)稱(chēng)為主線(xiàn)，亟需探索先進(jìn)智能技術(shù)的集成應(yīng)用，研發(fā)智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，加快推動(dòng)運(yùn)營(yíng)管理模式創(chuàng)新，不斷提升鐵路物流基地運(yùn)作效率和經(jīng)營(yíng)效益。

1 鐵路物流基地智能化需求分析

1.1 需求分析

《國(guó)家物流樞紐布局和建設(shè)規(guī)劃》(發(fā)改經(jīng)貿(mào)[2018]1886號(hào))將國(guó)家物流樞紐分為6種類(lèi)型，分別是陸港型物流樞紐、港口型物流樞紐、空港型物流樞紐、生產(chǎn)服務(wù)型物流樞紐、商貿(mào)服務(wù)型物流樞紐和陸上邊境口岸型物流樞紐。根據(jù)鐵路物流基地不同的核心定位，鐵路物流基地也相應(yīng)地劃分為6種類(lèi)型。陸港型鐵路物流基地面向區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局，提供以轉(zhuǎn)運(yùn)或公鐵聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)為核心的物流服務(wù)；港口型鐵路物流基地分別以鐵水聯(lián)運(yùn)、鐵空聯(lián)運(yùn)為核心；空港型鐵路物流基地主要面向高速鐵路物流基地，以高端快遞物流為目標(biāo)市場(chǎng)；生產(chǎn)服務(wù)型和商貿(mào)服務(wù)型鐵路物流基地分別面向產(chǎn)業(yè)鏈上下游市場(chǎng)，而生產(chǎn)服務(wù)型鐵路物流基地以倉(cāng)儲(chǔ)管理、產(chǎn)線(xiàn)配送為核心，商貿(mào)服務(wù)型鐵路物流基地以倉(cāng)配一體化為核心；陸上邊境口岸型鐵路物流基地主要以跨境貨物集散為主。

不同類(lèi)型的鐵路物流基地，盡管主要業(yè)態(tài)模式存在較大差別，但其運(yùn)營(yíng)管理上是以生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理為核心。圍繞生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理需求，鐵路物流基地智能化需求表現(xiàn)為生產(chǎn)指揮精細(xì)化、經(jīng)營(yíng)管理市場(chǎng)化、園區(qū)管理數(shù)字化和信息交互標(biāo)準(zhǔn)化4類(lèi)。生產(chǎn)指揮精細(xì)化需求表現(xiàn)為以供應(yīng)鏈物流服務(wù)方案設(shè)計(jì)為核心，整合各類(lèi)社會(huì)物流資源和基地物流資源，實(shí)現(xiàn)多式聯(lián)運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)管理、車(chē)貨匹配、配送管理、流通加工、報(bào)關(guān)報(bào)檢、金融擔(dān)保等業(yè)務(wù)的高效、順暢運(yùn)轉(zhuǎn)；經(jīng)營(yíng)管理市場(chǎng)化需求表現(xiàn)為以構(gòu)建鐵路物流基地生態(tài)圈為核心，改善鐵路的物流價(jià)值鏈管理功能，為各類(lèi)客戶(hù)提供信息交互、商品展示、資金結(jié)算、交易擔(dān)保、投資貸款、交易撮合等服務(wù)，支撐鐵路物流基地新型業(yè)態(tài)發(fā)展；園區(qū)管理數(shù)字化需求表現(xiàn)為以物聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、衛(wèi)星定位等現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，實(shí)現(xiàn)園區(qū)人員、裝備、物業(yè)管理智能化，為鐵路物流基地順暢、高效、綠色運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障；信息交互標(biāo)準(zhǔn)化需求表現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)各種交通方式、政府金融海關(guān)、物流合作伙伴、商貿(mào)生產(chǎn)企業(yè)等相關(guān)方信息的互聯(lián)互通，促進(jìn)物流、商貿(mào)、金融業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展。

1.2 主要問(wèn)題

物流基地是鐵路物流的核心，承擔(dān)著營(yíng)銷(xiāo)、生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)職能。通過(guò)對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的136個(gè)鐵路物流基地現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研分析，現(xiàn)有鐵路物流基地基本屬于大貨場(chǎng)模式。由于智能化技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用體系性不足，造成鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)管理信息難以對(duì)稱(chēng)，無(wú)法支撐鐵路物流基地協(xié)同內(nèi)外部物流資源，進(jìn)而無(wú)法推動(dòng)鐵路現(xiàn)代物流業(yè)務(wù)發(fā)展?？傮w來(lái)看，現(xiàn)有鐵路物流基地智能化存在頂層設(shè)計(jì)不足、信息采集質(zhì)量不高、業(yè)務(wù)功能開(kāi)發(fā)不足、裝備現(xiàn)代化水平不高4個(gè)方面的問(wèn)題。

（1）頂層設(shè)計(jì)思考不足。物流企業(yè)缺乏對(duì)延伸服務(wù)鏈條、拓展經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，鐵路物流基地定位沒(méi)有統(tǒng)籌考慮鐵路物流業(yè)務(wù)專(zhuān)業(yè)化、商貿(mào)化、金融化發(fā)展，主要業(yè)態(tài)模式不夠明確，導(dǎo)致物流基地智能化發(fā)展方向不夠清晰。

（2）信息采集質(zhì)量不高。目前，鐵路物流基地主要采用人工采集、視頻采集，以及少量電子標(biāo)簽采集的形式進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理信息的采集，鐵路物流信息系統(tǒng)與政府、客戶(hù)等參與方的信息系統(tǒng)暫未實(shí)現(xiàn)對(duì)接，信息采集質(zhì)量普遍較低，難以適應(yīng)鐵路物流基地精細(xì)化的信息管理要求。

（3）業(yè)務(wù)功能開(kāi)發(fā)不足。目前，鐵路物流基地信息系統(tǒng)或平臺(tái)主要面向鐵路內(nèi)部，對(duì)于物流方案優(yōu)化、資源調(diào)配優(yōu)化、數(shù)據(jù)智能分析等業(yè)務(wù)功能開(kāi)發(fā)不足，難以適應(yīng)鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)管理業(yè)務(wù)要求。

（4）裝備現(xiàn)代化水平不高。物流基地的信息采集、生產(chǎn)控制和安全防護(hù)設(shè)備，機(jī)械化、自動(dòng)化水平較低，以滿(mǎn)足基礎(chǔ)生產(chǎn)作業(yè)需要為目標(biāo)，造成生產(chǎn)效率、服務(wù)質(zhì)量、安全水平均不高。

1.3 實(shí)現(xiàn)路徑

運(yùn)營(yíng)管理的本質(zhì)，是通過(guò)匯聚生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理等相關(guān)信息，根據(jù)業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行資源配置的數(shù)據(jù)化決策。鐵路物流基地智能化的關(guān)鍵，是設(shè)計(jì)能夠通過(guò)信息采集、數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)應(yīng)用的整套解決方案。鐵路物流基地智能化立足破解物流經(jīng)營(yíng)管理信息不對(duì)稱(chēng)的突出問(wèn)題，以頂層設(shè)計(jì)為指引，平臺(tái)建設(shè)為核心，裝備創(chuàng)新為抓手，集成應(yīng)用時(shí)空定位、圖像識(shí)別、智能感知、智能優(yōu)化四大底層技術(shù)，構(gòu)建鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)管理智能平臺(tái)，打通鐵路物流內(nèi)部生產(chǎn)、外部經(jīng)營(yíng)及政府、客戶(hù)各參與方信息通道，實(shí)現(xiàn)信息自主感知、生產(chǎn)自動(dòng)組織、管理數(shù)據(jù)決策，將鐵路物流中心建設(shè)成為生產(chǎn)指揮中心、商務(wù)運(yùn)作中心、園區(qū)管理中心和信息交互樞紐。其中，鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，是頂層設(shè)計(jì)落地應(yīng)用的功能載體，也是經(jīng)營(yíng)管理數(shù)據(jù)化決策的中樞。因此，科學(xué)、可靠的鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，是鐵路物流基地智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。

鐵路物流基地智能運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)以“三中心一樞紐”為建設(shè)目標(biāo)，以統(tǒng)一信息源點(diǎn)、統(tǒng)一管理平臺(tái)、統(tǒng)一業(yè)務(wù)應(yīng)用“三統(tǒng)一”為主線(xiàn)，以主要生產(chǎn)要素時(shí)空定位為核心構(gòu)建主數(shù)據(jù)鏈，整合鐵路內(nèi)部生產(chǎn)系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)信息融合，構(gòu)建鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，按照“數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)應(yīng)用”的邏輯架構(gòu)，面向生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、安全三大業(yè)務(wù)管理領(lǐng)域，構(gòu)建生產(chǎn)指揮、商務(wù)運(yùn)作、園區(qū)管理和信息交互四大板塊和六大系統(tǒng)的功能架構(gòu)，支撐鐵路物流在細(xì)分市場(chǎng)服務(wù)鏈條縱向延伸、業(yè)務(wù)領(lǐng)域橫向拓展，實(shí)現(xiàn)鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)管理智能化，推動(dòng)鐵路物流基地高質(zhì)量發(fā)展。

2 鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1 功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

為有效支撐鐵路物流專(zhuān)業(yè)化、商貿(mào)化、金融化的業(yè)務(wù)發(fā)展思路，鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)由鐵路內(nèi)部應(yīng)用平臺(tái)、智能物流服務(wù)平臺(tái)、電子商務(wù)交易平臺(tái)、物流金融與創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)、園區(qū)智能化管理平臺(tái)和公共服務(wù)信息平臺(tái)六大系統(tǒng)共同構(gòu)成。根據(jù)生產(chǎn)指揮中心、商務(wù)運(yùn)作中心、園區(qū)管理中心和信息交互樞紐的平臺(tái)定位，可劃分為生產(chǎn)指揮類(lèi)功能、商務(wù)運(yùn)作類(lèi)功能、園區(qū)管理類(lèi)功能和配套保障類(lèi)功能。鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)功能模塊架構(gòu)如圖1所示。

圖1 鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)功能模塊架構(gòu)Fig.1 Functional module architecture of intelligent operation and management platform for railway logistics base

（1）生產(chǎn)指揮類(lèi)功能。生產(chǎn)指揮類(lèi)功能的核心，是物流生產(chǎn)相關(guān)資源的整合、調(diào)配，涉及鐵路內(nèi)部信息應(yīng)用平臺(tái)和智慧物流服務(wù)平臺(tái)2個(gè)板塊。鐵路內(nèi)部信息應(yīng)用平臺(tái)是以既有貨運(yùn)站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)、現(xiàn)在車(chē)系統(tǒng)、集裝箱運(yùn)輸管理系統(tǒng)等系統(tǒng)為載體，重點(diǎn)滿(mǎn)足運(yùn)輸生產(chǎn)、辦公管理和安全管理需求。智能物流服務(wù)平臺(tái)是以智能運(yùn)輸、智能倉(cāng)儲(chǔ)、智能配送和國(guó)際聯(lián)運(yùn)為重點(diǎn)，滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)際物流高質(zhì)量服務(wù)的需求。

（2）商務(wù)運(yùn)作類(lèi)功能。商務(wù)運(yùn)作類(lèi)功能主要包括電子商務(wù)交易平臺(tái)、物流金融與創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)2個(gè)板塊。電子商務(wù)交易平臺(tái)是以線(xiàn)上產(chǎn)品展示、物流資源匹配、電子支付結(jié)算為重點(diǎn)，滿(mǎn)足客戶(hù)便捷化商貿(mào)交易需求。物流金融與創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)是以物流金融、供應(yīng)鏈管理為重點(diǎn)，向客戶(hù)提供在線(xiàn)金融擔(dān)保、方案咨詢(xún)、報(bào)關(guān)報(bào)檢等綜合物流服務(wù)，并根據(jù)企業(yè)供應(yīng)鏈實(shí)際需要?jiǎng)?chuàng)新其他延伸服務(wù)。

（3）園區(qū)管理類(lèi)功能。園區(qū)管理類(lèi)功能主要面向園區(qū)內(nèi)車(chē)輛、人員、設(shè)施設(shè)備、樓宇等要素，向入駐客戶(hù)提供便捷化物業(yè)服務(wù)，營(yíng)造鐵路物流基地內(nèi)安全、便捷、綠色的辦公環(huán)境。

（4）配套保障類(lèi)功能。發(fā)揮物流基地的信息交互樞紐重要作用，向客戶(hù)提供市場(chǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警、物流指數(shù)、物流征信等信息，還提供全平臺(tái)的合同管理、結(jié)算支付、生產(chǎn)配套、設(shè)備租賃等生產(chǎn)配套服務(wù)，以及其他生活配套服務(wù)。

2.2 物理架構(gòu)設(shè)計(jì)

鐵路物流基地智能化按照數(shù)據(jù)匯集、信息處理、信息應(yīng)用的總體物理架構(gòu)設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素、物流需求、物流供給等信息的實(shí)時(shí)追蹤，開(kāi)通鐵路物流智能化相關(guān)業(yè)務(wù)，支撐鐵路物流基地生產(chǎn)指揮、商務(wù)運(yùn)作和園區(qū)管理的業(yè)務(wù)高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)，鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)物理架構(gòu)如圖2所示。

（1）數(shù)據(jù)匯集層。通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)采集或外部數(shù)據(jù)交換，以人員、貨物、設(shè)備、車(chē)輛和設(shè)施等物流要素為信息采集對(duì)象，通過(guò)視頻、圖像、數(shù)據(jù)、文字等形式對(duì)物流要素狀態(tài)信息進(jìn)行采集?；A(chǔ)數(shù)據(jù)主要通過(guò)定位設(shè)備、工業(yè)相機(jī)、射頻識(shí)別設(shè)備、傳感設(shè)備、手持機(jī)等設(shè)備進(jìn)行采集。

圖2 鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)物理架構(gòu)Fig.2 Physical structure of intelligent logistics platform of railway logistics base

（2）信息處理層。通過(guò)信息匹配、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析、預(yù)測(cè)預(yù)警等方式方法，對(duì)匯集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，打造信息交互樞紐。信息處理層主要是以工作站、服務(wù)器為載體，實(shí)現(xiàn)信息處理與分析，形成的決策結(jié)果通過(guò)基站控制器、電機(jī)控制器、溫度控制器、運(yùn)動(dòng)控制器等進(jìn)行智能操作，規(guī)?；瘮?shù)據(jù)考慮運(yùn)用鐵路大數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)云處理。

（3）信息應(yīng)用層。信息應(yīng)用層是指圍繞鐵路物流基地業(yè)務(wù)需要，開(kāi)發(fā)的智能化系統(tǒng)及功能，主要包括運(yùn)輸管理系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)、物流信息系統(tǒng)等生產(chǎn)調(diào)度信息系統(tǒng)，交易、商貿(mào)、車(chē)貨匹配、報(bào)關(guān)報(bào)檢等商務(wù)運(yùn)作系統(tǒng)，以及物業(yè)管理、智能樓宇管理、人員管理等園區(qū)管理系統(tǒng)。在使用者層面充分考慮生產(chǎn)企業(yè)、商貿(mào)企業(yè)、物流企業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)、個(gè)體車(chē)主等參與者，在物流環(huán)節(jié)層面覆蓋物流交易、物流執(zhí)行、金融結(jié)算、物流配套的全業(yè)務(wù)流程，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈平臺(tái)。

考慮鐵路內(nèi)外網(wǎng)均與平臺(tái)有數(shù)據(jù)交互業(yè)務(wù)，造成網(wǎng)絡(luò)信息安全風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)分別通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)信息共享平臺(tái)和鐵路內(nèi)外網(wǎng)安全平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，提升數(shù)據(jù)安全等級(jí)。

3 鐵路物流基地智能化技術(shù)支撐

3.1 底層技術(shù)支撐

根據(jù)鐵路物流基地業(yè)態(tài)定位及發(fā)展思路，鐵路物流基地智能化關(guān)鍵技術(shù)是時(shí)空定位、圖像識(shí)別、智能感知和智能優(yōu)化四大技術(shù)，以破解狀態(tài)信息采集與分析的基礎(chǔ)難題，在此基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)指揮、商務(wù)運(yùn)作、園區(qū)管理、配套保障四大功能形成應(yīng)用技術(shù)支持。鐵路物流基地智能化底層技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。

（1）時(shí)空定位技術(shù)。時(shí)空定位技術(shù)是實(shí)現(xiàn)鐵路物流基地內(nèi)人、車(chē)、貨物、裝卸設(shè)備高精度定位的技術(shù)手段之一，其難點(diǎn)在于高精度定位信息實(shí)時(shí)獲取，需要破解厘米級(jí)定位技術(shù)和高精度時(shí)間同步技術(shù)兩大技術(shù)難題，以電子地圖和時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高精度位置狀態(tài)信息采集。

（2）圖像識(shí)別技術(shù)。圖像識(shí)別技術(shù)是以圖像為載體，獲取物流要素作業(yè)狀態(tài)信息的技術(shù)手段，其難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，需要以機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象進(jìn)行定位，通過(guò)使用快速捕獲技術(shù)、圖像增強(qiáng)技術(shù)提升運(yùn)動(dòng)對(duì)象特征值精度，以圖像智能識(shí)別算法提取圖像數(shù)據(jù)特征，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化、可分析的數(shù)據(jù)。

（3）智能感知技術(shù)。智能感知技術(shù)是指通過(guò)接觸式或非接觸式感知，采集物流要素狀態(tài)信息的技術(shù)手段。該類(lèi)技術(shù)內(nèi)容較多、涉及范圍較廣，根據(jù)信息采集要求的不同，可實(shí)現(xiàn)對(duì)距離、溫濕度、相對(duì)位置等進(jìn)行采集，主要包括射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、目標(biāo)檢測(cè)跟蹤技術(shù)、激光測(cè)距技術(shù)和溫濕度感知技術(shù)等內(nèi)容。

（4）智能優(yōu)化技術(shù)。智能優(yōu)化技術(shù)是指通過(guò)智能化手段，對(duì)物流資源進(jìn)行調(diào)度與配置，提升生產(chǎn)效率的技術(shù)手段，主要包括數(shù)據(jù)分析、資源配置、功能集成和遠(yuǎn)程控制等技術(shù)，其核心是數(shù)據(jù)分析與資源配置技術(shù)。數(shù)據(jù)分析技術(shù)通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘和預(yù)測(cè)預(yù)警功能，是信息交互樞紐的重要技術(shù)支撐；資源配置技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)需求與供給間的協(xié)調(diào)配置，如智能調(diào)度、車(chē)貨匹配、智能倉(cāng)儲(chǔ)、貨區(qū)貨位管理等技術(shù)。

3.2 智能裝備技術(shù)研發(fā)

圖3 鐵路物流基地智能化底層技術(shù)架構(gòu)Fig.3 Technical architecture of intelligent bottom layer of railway logistics base

鐵路物流基地智能化的實(shí)施，需要將傳統(tǒng)鐵路設(shè)備升級(jí)為新型技術(shù)裝備。根據(jù)鐵路物流基地裝卸、搬運(yùn)、暫存等主要環(huán)節(jié)作業(yè)需求，可將鐵路物流裝備劃分為安全設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備2類(lèi)。

（1）安全設(shè)備。安全設(shè)備是指以服務(wù)運(yùn)輸安全管理為主的安全設(shè)備，主要包括安檢設(shè)備、貨檢設(shè)備、安全防護(hù)設(shè)備等，通過(guò)圖像識(shí)別、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)集成應(yīng)用，提升鐵路貨運(yùn)安全管理效率。以安檢儀為例，利用先進(jìn)的圖像識(shí)別技術(shù)與設(shè)備綜合集成技術(shù)，將安檢、檢斤、物品清單核對(duì)等功能融為一體，實(shí)現(xiàn)安檢設(shè)備一體化集成與貨運(yùn)場(chǎng)站危險(xiǎn)貨物的快速識(shí)別與判斷。

（2）生產(chǎn)設(shè)備。生產(chǎn)設(shè)備是指以滿(mǎn)足鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)管理為主的生產(chǎn)設(shè)備，主要包括裝卸設(shè)備、搬運(yùn)設(shè)備等，通過(guò)應(yīng)用智能感知、遠(yuǎn)程控制等技術(shù)，提升鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)作業(yè)效率。以智能軌道式龍門(mén)吊為例，利用圖像識(shí)別、激光測(cè)距與遠(yuǎn)程控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)號(hào)、箱號(hào)自動(dòng)識(shí)別，軌道式龍門(mén)吊大車(chē)、小車(chē)走行位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，吊具集裝箱抓、放箱動(dòng)作遠(yuǎn)程控制。

3.3 智能軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的構(gòu)建，在充分應(yīng)用社會(huì)成熟的軟件系統(tǒng)的同時(shí)，對(duì)具備鐵路作業(yè)場(chǎng)景特征的生產(chǎn)、安全、經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)，應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)。

（1）生產(chǎn)系統(tǒng)。面向物流業(yè)務(wù)精益化生產(chǎn)、一體化運(yùn)營(yíng)和敏捷化組織的管理需求，以四大底層技術(shù)為支撐，研發(fā)智能倉(cāng)儲(chǔ)、智能配送、智能裝卸、國(guó)際物流等管理系統(tǒng)，保證“外集內(nèi)配”、倉(cāng)配一體化、物流總包等業(yè)務(wù)與模式的順暢運(yùn)作。智能倉(cāng)儲(chǔ)、智能配送和智能裝卸等物流環(huán)節(jié)管理系統(tǒng)，是為了從操作層實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素資源的高效配置；國(guó)際物流管理系統(tǒng)是以跨境運(yùn)輸、保稅物流等業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，通過(guò)與海關(guān)、工商、稅務(wù)等系統(tǒng)建立信息交互，提供一站式報(bào)關(guān)通關(guān)、保稅倉(cāng)儲(chǔ)、保稅加工等服務(wù)。

（2）安全系統(tǒng)。面向安全防護(hù)智能化管理需求，在傳統(tǒng)鐵路運(yùn)輸安全管理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上，以車(chē)務(wù)安全、運(yùn)輸安全和物流安全為重點(diǎn)，研發(fā)安檢查危、裝卸防護(hù)、貨車(chē)裝載狀態(tài)監(jiān)控、非集中區(qū)道岔、貨物狀態(tài)監(jiān)控等系統(tǒng)，保障人員、貨物、裝備等生產(chǎn)要素作業(yè)安全。以安檢查危為例，安檢查危管理系統(tǒng)是根據(jù)鐵路成托貨物、成件貨物和集裝箱貨物的物流特性，以譜系化鐵路安檢查危設(shè)備為載體，以安檢圖像智能識(shí)別技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)貨物類(lèi)型、數(shù)量等特征的不開(kāi)包核查。

（3）經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)。面向效益最大化經(jīng)營(yíng)需求，重點(diǎn)研發(fā)服務(wù)方案設(shè)計(jì)、車(chē)貨匹配、商貿(mào)交易、設(shè)施設(shè)備開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)監(jiān)測(cè)與預(yù)警、物流指數(shù)發(fā)布等系統(tǒng)，支撐物流業(yè)務(wù)延伸。服務(wù)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)是以物流服務(wù)方案設(shè)計(jì)技術(shù)為核心，通過(guò)物流需求與供給特征匹配，為客戶(hù)提供科學(xué)的物流服務(wù)方案；車(chē)貨匹配系統(tǒng)是面向鐵路全程物流服務(wù)，提供載運(yùn)設(shè)備與貨物屬性智能撮合的信息系統(tǒng)；商貿(mào)交易系統(tǒng)是以鐵路運(yùn)輸為主，面向客戶(hù)提供在線(xiàn)交易、信用擔(dān)保等服務(wù)的信息系統(tǒng)；設(shè)施設(shè)備開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是面向入駐企業(yè)提供設(shè)施設(shè)備租賃、設(shè)施設(shè)備維修維護(hù)等服務(wù)的信息系統(tǒng)；市場(chǎng)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)、物流指數(shù)發(fā)布系統(tǒng)是面向合作企業(yè)經(jīng)營(yíng)需求，運(yùn)用大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，提供可靠的市場(chǎng)預(yù)判與預(yù)警信息的信息系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路物流基地智能化發(fā)展是鐵路支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，落實(shí)國(guó)家運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措。通過(guò)明確鐵路物流基地發(fā)展定位，構(gòu)建了以信息融合為基礎(chǔ)的鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)架構(gòu)，明確了鐵路物流基地智能化技術(shù)支撐，為鐵路物流基地高質(zhì)量發(fā)展提供了理論支撐和決策支持。鐵路現(xiàn)代物流發(fā)展不僅僅與鐵路物流節(jié)點(diǎn)高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)，更是與現(xiàn)代企業(yè)管理能力、鐵路通道能力、集疏運(yùn)能力等密切相關(guān)，因而在加快鐵路物流基地智能化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)研發(fā)試點(diǎn)應(yīng)用，進(jìn)一步研究解決鐵路物流頂層設(shè)計(jì)問(wèn)題，有利于提升鐵路物流服務(wù)能力，加快鐵路與交通物流融合發(fā)展。