集裝箱作業(yè)流程智能化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

鐘彥鵬

(中國(guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司 貨運(yùn)部，甘肅 蘭州 730000)

1 鐵路集裝箱運(yùn)輸管理現(xiàn)狀分析

隨著市場(chǎng)需求變化以及貨物運(yùn)輸方式的多樣化，集裝箱運(yùn)輸由于其貨物裝卸方便、運(yùn)輸過(guò)程安全性高、損耗小、便于“門(mén)到門(mén)”服務(wù)等特點(diǎn)，在近幾年發(fā)展迅猛。2023 年上半年，中歐班列累計(jì)開(kāi)行8 624 列、發(fā)送93.6 萬(wàn)TEU，同比分別增長(zhǎng)15%和29%；西部陸海新通道班列累計(jì)發(fā)送貨物42.4 萬(wàn)TEU，同比增長(zhǎng)10.4%。作為現(xiàn)代運(yùn)輸行業(yè)的一種重要方式，目前對(duì)集裝箱運(yùn)輸在客戶(hù)服務(wù)、裝卸車(chē)安全卡控、信息共享等管理方面提出了更高的要求[1]。

通過(guò)對(duì)北京、上海、廣州、成都、重慶、西安、鄭州、武漢、昆明、烏魯木齊、蘭州等10 個(gè)城市的鐵路集裝箱中心站進(jìn)行的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前我國(guó)集裝箱管理手段還不能完全適應(yīng)鐵路現(xiàn)代化的發(fā)展，主要問(wèn)題表現(xiàn)在以下方面。

（1）缺乏相關(guān)信息展示平臺(tái)?？蛻?hù)通過(guò)鐵路95306 平臺(tái)辦理集裝箱運(yùn)輸業(yè)務(wù)，客戶(hù)進(jìn)站提空箱還是辦理到達(dá)重箱交付手續(xù)，車(chē)站只能通過(guò)電話(huà)聯(lián)系客戶(hù)，安排進(jìn)出站。而且客戶(hù)需到營(yíng)業(yè)廳辦理取送箱手續(xù)，辦理流程繁瑣復(fù)雜且不能及時(shí)掌握貨與車(chē)的作業(yè)進(jìn)度。

（2）裝卸作業(yè)過(guò)程存在安全隱患。目前在鐵路貨場(chǎng)集裝箱裝卸過(guò)程主要通過(guò)人工識(shí)別箱號(hào)，通過(guò)對(duì)講機(jī)溝通裝卸質(zhì)量，在裝卸作業(yè)過(guò)程中存在裝錯(cuò)車(chē)、吊錯(cuò)箱等問(wèn)題，導(dǎo)致超偏載問(wèn)題的發(fā)生，影響鐵路運(yùn)輸安全。

（3）生產(chǎn)作業(yè)管理手段有待加強(qiáng)。集裝箱作業(yè)過(guò)程管理相關(guān)規(guī)章制度多且繁瑣，在生產(chǎn)過(guò)程中監(jiān)管力度較小，考核難度大。為了方便管理，應(yīng)在增加作業(yè)過(guò)程全程自動(dòng)錄像的同時(shí)，將各種規(guī)章制度卡控融合到系統(tǒng)管理中，在系統(tǒng)操作流程上按規(guī)章制度流程進(jìn)行嚴(yán)格卡控，將安全落實(shí)到作業(yè)過(guò)程中。

（4）作業(yè)效率有待提高。車(chē)站為了方便管理，一般貨場(chǎng)將集裝箱堆放區(qū)域劃分為空箱堆放區(qū)和重箱堆放區(qū)，當(dāng)一個(gè)區(qū)域集裝箱堆放上千個(gè)箱后，需要手工登記每個(gè)箱區(qū)箱位的集裝箱與箱中貨物信息，尋箱找貨時(shí)通過(guò)人工查閱手工登記的臺(tái)賬或現(xiàn)場(chǎng)清點(diǎn)，工作量大、效率低下且準(zhǔn)確率不高。

綜上所述，為了強(qiáng)化集裝箱作業(yè)流程管理，提高作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率，加強(qiáng)安全卡控，充分發(fā)揮新技術(shù)和新型設(shè)備優(yōu)勢(shì)，研發(fā)一套集裝箱作業(yè)流程智能化控制系統(tǒng)是非常必要的。

2 鐵路集裝箱作業(yè)智能化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

集裝箱堆場(chǎng)大規(guī)模的裝卸作業(yè)是緊密聯(lián)系在一起的生產(chǎn)線，周而復(fù)始，因此該流程的每個(gè)環(huán)節(jié)都含有隨機(jī)因素。流程中每個(gè)隨機(jī)因素的改變都會(huì)影響到作業(yè)速度、效率及安全。因此，按照管理創(chuàng)新、流程優(yōu)化、信息共享、系統(tǒng)集成的思路，從鐵路集裝箱堆場(chǎng)業(yè)務(wù)的實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)集裝箱作業(yè)流程控制管理進(jìn)行全面規(guī)劃。以安全卡控為主導(dǎo)，配合現(xiàn)代智能化設(shè)備，對(duì)堆場(chǎng)進(jìn)行合理化管理，對(duì)堆場(chǎng)作業(yè)過(guò)程進(jìn)行全方位多節(jié)點(diǎn)的卡控，排除空重箱混排等安全隱患，從而保障作業(yè)安全、提高作業(yè)效率。

2.1 系統(tǒng)功能需求分析

結(jié)合國(guó)內(nèi)集裝箱運(yùn)輸管理現(xiàn)狀，對(duì)全路集裝箱作業(yè)流程管理中存在的共性問(wèn)題進(jìn)行分析，以安全卡控為基礎(chǔ)，結(jié)合既有的設(shè)施設(shè)備，建立一套完整的集裝箱作業(yè)流程智能化控制系統(tǒng)，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需要。

（1）建立集裝箱作業(yè)進(jìn)度網(wǎng)上辦理進(jìn)出門(mén)預(yù)約及作業(yè)進(jìn)度反饋功能。建立“鐵路貨運(yùn)”微信公眾號(hào)辦理軟件，提取鐵路95306 裝箱需求信息，客戶(hù)通過(guò)公眾號(hào)預(yù)約進(jìn)門(mén)集卡車(chē)牌、集裝箱箱號(hào)，客戶(hù)可以實(shí)時(shí)掌握審核批準(zhǔn)進(jìn)度，了解集裝箱運(yùn)輸辦理進(jìn)程的同時(shí)，及時(shí)掌握集卡及集裝箱運(yùn)輸軌跡。

（2）利用集裝箱門(mén)禁及汽車(chē)衡稱(chēng)重對(duì)進(jìn)出門(mén)集卡及集裝箱進(jìn)行卡控。進(jìn)門(mén)自動(dòng)識(shí)別集卡號(hào)、箱號(hào)并稱(chēng)重，根據(jù)公眾號(hào)預(yù)約信息進(jìn)行匹配，自動(dòng)放行，同時(shí)將過(guò)車(chē)信息及時(shí)反饋到“鐵路貨運(yùn)”微信公眾號(hào)，讓客戶(hù)及時(shí)了解進(jìn)門(mén)信息。

（3）結(jié)合規(guī)章制度通過(guò)智能分析對(duì)吊箱作業(yè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。一是在正面吊和龍門(mén)吊立柱及吊具上安裝智能識(shí)別攝像機(jī)，在吊箱過(guò)程中通過(guò)視頻流自動(dòng)識(shí)別箱號(hào)[2]，將識(shí)別出的集裝箱與作業(yè)信息進(jìn)行對(duì)比，核驗(yàn)一致時(shí)自動(dòng)記錄作業(yè)過(guò)程。二是獲取吊鉤秤重量與作業(yè)信息進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷空重狀態(tài)。當(dāng)二者其中之一檢驗(yàn)不通過(guò)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，不能進(jìn)入下一步操作，直到檢驗(yàn)通過(guò)可進(jìn)入下一步作業(yè)，避免吊錯(cuò)箱、裝錯(cuò)車(chē)，造成“重當(dāng)空排，空當(dāng)重排”等問(wèn)題。

（4）建立圖型化集裝箱堆場(chǎng)模型便于尋箱找貨。搭建圖型化集裝箱堆場(chǎng)，龍門(mén)吊完成裝卸作業(yè)后，按箱區(qū)箱位實(shí)際狀態(tài)自動(dòng)生成圖型化堆場(chǎng)圖，尋箱找貨時(shí)可通過(guò)集卡車(chē)牌、箱號(hào)、車(chē)號(hào)等查找集裝箱，并可導(dǎo)出臺(tái)賬。

（5）作業(yè)過(guò)程完成后自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。作業(yè)完成后可自動(dòng)生成裝卸車(chē)臺(tái)賬、裝卸作業(yè)單、日況表，可按日、旬、月、季、年等統(tǒng)計(jì)查詢(xún)，并建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便各類(lèi)條件查詢(xún)檢索和數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存。

（6）建立標(biāo)準(zhǔn)接口，實(shí)現(xiàn)作業(yè)信息共享。自動(dòng)獲取鐵路95306需求信息、現(xiàn)車(chē)系統(tǒng)股道現(xiàn)車(chē)信息、箱管系統(tǒng)裝載清單信息，為作業(yè)提供支撐。當(dāng)完成作業(yè)后，自動(dòng)將車(chē)信息、卸空信息反饋到鐵路95306、現(xiàn)車(chē)系統(tǒng)、箱管系統(tǒng)、貨票系統(tǒng)，形成完整作業(yè)鏈，同時(shí)通過(guò)“鐵路貨運(yùn)”微信公眾號(hào)向客戶(hù)反饋?zhàn)鳂I(yè)軌跡。

2.2 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

集裝箱作業(yè)流程智能化控制系統(tǒng)架構(gòu)采用業(yè)務(wù)層、邏輯層、數(shù)據(jù)層3 層模式結(jié)構(gòu)，從可靠性、擴(kuò)展性、實(shí)用性、完整性和管理性考慮實(shí)現(xiàn)3 層之間的數(shù)據(jù)連接和指令傳達(dá)。業(yè)務(wù)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，將用戶(hù)的需求傳達(dá)和反饋，保證用戶(hù)體驗(yàn)；邏輯層是業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)層的橋梁，實(shí)現(xiàn)3 層之間的數(shù)據(jù)連接和指令傳達(dá)，對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯處理；數(shù)據(jù)層包含數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)、公共數(shù)據(jù)訪問(wèn)等。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 System architecture

（1）業(yè)務(wù)層。采用人機(jī)信息交互(UI)界面方式，將空重箱移箱、空重箱堆放、重箱不壓空箱等吊箱程序展示給用戶(hù)，箱調(diào)員可通過(guò)界面發(fā)送集裝箱作業(yè)指令，正面吊、門(mén)吊司機(jī)通過(guò)專(zhuān)用移動(dòng)終端接收指令，完成后自動(dòng)反饋?zhàn)鳂I(yè)狀態(tài)。

（2）邏輯層。通過(guò)數(shù)據(jù)采集組件、數(shù)據(jù)分析組件，將鐵路95306 電商系統(tǒng)需求信息、現(xiàn)車(chē)系統(tǒng)股道現(xiàn)車(chē)信息、貨票系統(tǒng)貨票信息、箱管系統(tǒng)集裝箱信息、門(mén)禁系統(tǒng)進(jìn)出門(mén)車(chē)牌信息及箱號(hào)信息、吊勾秤重量及偏載信息，通過(guò)檢索完成信息整合及入庫(kù)。在作業(yè)過(guò)程中，向正面吊、門(mén)吊司機(jī)移動(dòng)終端下達(dá)指令，對(duì)安全進(jìn)行卡控。完成作業(yè)后，將生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)遞交鐵路95306 電商系統(tǒng)、現(xiàn)車(chē)系統(tǒng)、貨票系統(tǒng)、箱管系統(tǒng)，使作業(yè)過(guò)程形成閉環(huán)，作業(yè)信息利用最大化。

（3）數(shù)據(jù)層。對(duì)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、整合，為邏輯層提供數(shù)據(jù)過(guò)濾、運(yùn)算、及時(shí)響應(yīng)。對(duì)重要級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，通過(guò)口令匹配進(jìn)行解密及輸出，確保數(shù)據(jù)安全。

2.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

集裝箱作業(yè)流程智能控制系統(tǒng)功能采用的技術(shù)和設(shè)備建立在我國(guó)現(xiàn)有成熟技術(shù)和裝備的基礎(chǔ)上，充分考慮集裝箱安全管理和作業(yè)需要，以及信息通道能力、信息技術(shù)發(fā)展的前瞻性等，適度超前規(guī)劃設(shè)計(jì)。綜合考慮既有設(shè)備設(shè)施、信息等資源的整合和共享，按照先進(jìn)、成熟、經(jīng)濟(jì)、適用、可靠的原則統(tǒng)一規(guī)范，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2 System functional structure

2.4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

為了確保鐵路網(wǎng)絡(luò)安全，將網(wǎng)絡(luò)劃分為局域網(wǎng)及鐵路網(wǎng)兩大部分，集裝箱作業(yè)流程智能化控制系統(tǒng)在局域網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行，在移動(dòng)裝卸設(shè)備上安裝移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信。與鐵路網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的信息通信時(shí)，建立專(zhuān)用應(yīng)用接口服務(wù)器，接入VPN 專(zhuān)網(wǎng)，通過(guò)安全平臺(tái)實(shí)現(xiàn)VPN 專(zhuān)網(wǎng)及鐵路網(wǎng)之間數(shù)據(jù)交換，達(dá)到兩網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的同時(shí)，又確保網(wǎng)絡(luò)安全的效果[3]。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Fig.3 System network structure

2.5 系統(tǒng)功能模塊

（1）網(wǎng)上辦理?？蛻?hù)通過(guò)微信關(guān)注微信公眾號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)將鐵路運(yùn)輸信息推送給客戶(hù)。集裝箱在堆場(chǎng)作業(yè)完畢后，系統(tǒng)將集裝箱箱區(qū)箱位信息自動(dòng)推送給客戶(hù)?？蛻?hù)預(yù)約進(jìn)門(mén)信息可自動(dòng)生成，客戶(hù)隨時(shí)隨地通過(guò)手機(jī)完成取送貨辦理，方便快捷。

（2）取送貨卡控?？蛻?hù)通過(guò)微信公眾號(hào)辦理完進(jìn)站預(yù)約后，將取送箱信息、箱區(qū)箱位箱號(hào)等信息轉(zhuǎn)發(fā)給集卡司機(jī)，進(jìn)門(mén)時(shí)通過(guò)門(mén)禁系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別集卡車(chē)牌，通過(guò)箱號(hào)識(shí)別模塊自動(dòng)識(shí)別箱號(hào)，與微信公眾號(hào)的預(yù)約信息進(jìn)行核對(duì)，核對(duì)成功自動(dòng)放行。核對(duì)失敗分2 種情況處理，一是通過(guò)掃描現(xiàn)場(chǎng)二維碼快速預(yù)約，成功放行；二是對(duì)于無(wú)辦理車(chē)輛勸返，避免造成堆場(chǎng)交通堵塞，避免安全事故發(fā)生。取送貨卡控業(yè)務(wù)邏輯圖如圖4所示。

圖4 取送貨卡控業(yè)務(wù)邏輯圖Fig.4 Logic diagram of take delivery card control business

（3）稱(chēng)重檢斤。集卡進(jìn)入秤臺(tái)后，自動(dòng)識(shí)別車(chē)牌號(hào)，取出進(jìn)門(mén)自動(dòng)識(shí)別的箱號(hào)，同時(shí)多次獲取集卡穩(wěn)定的重量的平均值，當(dāng)該車(chē)以前有過(guò)空車(chē)過(guò)車(chē)重量時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將空車(chē)重量提取出來(lái)進(jìn)行去皮，核驗(yàn)集裝箱重量，對(duì)于超重自動(dòng)警示提醒，對(duì)正常車(chē)輛自動(dòng)放行。

（4）裝卸作業(yè)過(guò)程卡控。

①裝集卡。集卡空車(chē)進(jìn)入集裝箱堆場(chǎng)后，根據(jù)裝箱品類(lèi)選取堆場(chǎng)內(nèi)空箱，值班員通過(guò)系統(tǒng)向門(mén)吊、正面吊司機(jī)下發(fā)吊箱計(jì)劃，門(mén)吊、正面吊司機(jī)接收到計(jì)劃后通過(guò)系統(tǒng)引導(dǎo)到選定的集裝箱位置，吊箱時(shí)通過(guò)攝像機(jī)自動(dòng)識(shí)別集裝箱箱號(hào)，與吊箱計(jì)劃中的箱號(hào)進(jìn)行核驗(yàn)，箱號(hào)不一致時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)警，不可正常進(jìn)入下一環(huán)節(jié)操作。正常操作完成后，集卡離開(kāi)堆場(chǎng)，出門(mén)驗(yàn)證集卡車(chē)牌及箱號(hào)，形成作業(yè)報(bào)表。

②卸集卡。集卡進(jìn)入集裝箱堆場(chǎng)后，空箱回送時(shí)，值班員通過(guò)系統(tǒng)向門(mén)吊、正面吊司機(jī)下發(fā)吊箱計(jì)劃，門(mén)吊、正面吊司機(jī)接收到計(jì)劃后通過(guò)系統(tǒng)引導(dǎo)將空箱放到指定的箱位。重箱回送，值班員通過(guò)系統(tǒng)向門(mén)吊、正面吊司機(jī)下發(fā)吊箱計(jì)劃，門(mén)吊、正面吊司機(jī)接收到計(jì)劃后通過(guò)系統(tǒng)引導(dǎo)將重箱放到指定的箱位，吊箱時(shí)通過(guò)攝像機(jī)自動(dòng)識(shí)別集裝箱箱號(hào)，與吊箱計(jì)劃中的箱號(hào)進(jìn)行核驗(yàn)，箱號(hào)不一致時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)警，不可正常進(jìn)入下一環(huán)節(jié)操作。正常操作完成后，集卡離開(kāi)堆場(chǎng)，出門(mén)驗(yàn)證集卡車(chē)牌，形成作業(yè)報(bào)表。

③裝火車(chē)。值班員通過(guò)系統(tǒng)向門(mén)吊、正面吊司機(jī)下發(fā)吊箱計(jì)劃，門(mén)吊、正面吊司機(jī)吊箱時(shí)通過(guò)攝像機(jī)自動(dòng)識(shí)別集裝箱箱號(hào)，獲取吊鉤秤重量，箱號(hào)與吊箱計(jì)劃中的箱號(hào)不一致或重量不一致時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)警，不可正常進(jìn)入下一環(huán)節(jié)操作，防止吊錯(cuò)箱、同一車(chē)裝入2個(gè)20 ft的一空一重集裝箱偏載情況。

④卸火車(chē)。值班員通過(guò)到達(dá)集裝箱情況向門(mén)吊、正面吊司機(jī)下發(fā)吊箱計(jì)劃，門(mén)吊、正面吊司機(jī)吊箱時(shí)通過(guò)攝像機(jī)自動(dòng)識(shí)別集裝箱箱號(hào)，獲取吊鉤秤重量，箱號(hào)與吊箱計(jì)劃中的箱號(hào)不一致，系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)警，不可正常進(jìn)入下一環(huán)節(jié)操作，防止吊錯(cuò)箱，同時(shí)記錄存放的箱區(qū)箱位。

裝卸作業(yè)過(guò)程卡控邏輯圖如圖5所示。

圖5 裝卸作業(yè)過(guò)程卡控邏輯圖Fig.5 Card control logic diagram of loading and unloading process

（5）堆場(chǎng)3D 展示。裝汽車(chē)和裝火車(chē)完成作業(yè)后，堆場(chǎng)展示自動(dòng)將取走箱在3D界面取消，取走的箱可通過(guò)箱號(hào)或車(chē)號(hào)對(duì)取走集卡車(chē)牌、使用單位等詳細(xì)信息進(jìn)行軌跡查詢(xún)，卸汽車(chē)和卸火車(chē)完成作業(yè)后，堆場(chǎng)展示自動(dòng)將存放后的箱區(qū)、箱號(hào)、收貨人、預(yù)約狀態(tài)等詳細(xì)信息自動(dòng)展示出來(lái)。系統(tǒng)支持尋箱、理箱等功能，通過(guò)作業(yè)過(guò)程產(chǎn)生的信息，自動(dòng)形成堆場(chǎng)展示圖。

（6）智能視頻監(jiān)控。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)整合貨場(chǎng)既有視頻監(jiān)控，自動(dòng)分析和AI 深度學(xué)習(xí)作業(yè)場(chǎng)景中發(fā)生的行為或事件[4]，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)集裝箱作業(yè)行為進(jìn)行識(shí)別、分析和AI 深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)安全事件抓拍、違章行為識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)隱患分析等功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、處理問(wèn)題，消除安全隱患[5]。

（7）統(tǒng)計(jì)報(bào)表。裝卸作業(yè)完成后，系統(tǒng)自動(dòng)生成裝車(chē)臺(tái)賬、裝車(chē)日況表、卸車(chē)日況表、裝載清單等車(chē)站所需的各項(xiàng)報(bào)表，替代手工登記、統(tǒng)計(jì)報(bào)表，且可按日、月、旬、季、年統(tǒng)計(jì)查詢(xún)，可長(zhǎng)時(shí)間保存、方便查閱。

3 鐵路集裝箱作業(yè)流程智能化控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

（1）基于深度學(xué)習(xí)的集裝箱箱號(hào)識(shí)別。

①基于深度學(xué)習(xí)的集裝箱箱號(hào)定位。首先選用基于邊緣與滑動(dòng)窗定位，邊緣檢測(cè)算子檢測(cè)出圖像字符邊緣，再找高區(qū)分度的字符特征實(shí)現(xiàn)集裝箱編號(hào)區(qū)域定位，但受太陽(yáng)強(qiáng)光照射或?qū)?yīng)拍攝背景較為復(fù)雜，集裝箱堆放較多時(shí)，會(huì)造成定位失敗，從而影響識(shí)別正確率，故需要在傳統(tǒng)的定位基礎(chǔ)上增加定位模型，通過(guò)人工標(biāo)注樣本圖像，將英文字符和數(shù)字分開(kāi)標(biāo)注，英文字符標(biāo)識(shí)為EngTag，數(shù)字字符標(biāo)識(shí)為NumTag。將集裝箱圖像分為19×19、38×38、76×76的網(wǎng)格，得到準(zhǔn)確的定位區(qū)域[6]。

②集裝箱箱號(hào)字符分割。先采用直方圖分割法，通過(guò)圖像的投影將清晰的圖像進(jìn)行第一次分割，對(duì)于有傾斜的圖像，采用連通域分割法[7]，基于8連通域?qū)Χ祷蟮募b箱箱號(hào)圖像進(jìn)行嘗試遍歷，對(duì)不合理的分割位置進(jìn)行篩選，得到單個(gè)字符圖像，判斷是否為11個(gè)字符較低，選取正確的圖像，提高分割的準(zhǔn)確度。

③集裝箱箱號(hào)字符識(shí)別。由于深度學(xué)習(xí)對(duì)集裝箱箱號(hào)定位、集裝箱箱號(hào)字符的準(zhǔn)確分割，字符識(shí)別時(shí)，采用模板匹配方法比較圖像，兩者匹配程度越高，相同的準(zhǔn)確性越大，計(jì)算的結(jié)果就越準(zhǔn)確。

綜上，采用前端植入算法方式實(shí)施采集分析，減少服務(wù)器總體識(shí)別并發(fā)堵塞、識(shí)別率低、錯(cuò)誤率高等問(wèn)題。當(dāng)門(mén)吊、正面吊在吊箱過(guò)程中，通過(guò)固定安裝點(diǎn)位的攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集作業(yè)視頻，傳入箱號(hào)分析模塊，通過(guò)集裝箱箱號(hào)識(shí)別算法，自動(dòng)將箱號(hào)信息及時(shí)分析識(shí)別出來(lái)并推向上位機(jī)[8]，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)反饋和糾正操作，避免安全事故發(fā)生，從而達(dá)到作業(yè)過(guò)程實(shí)時(shí)卡控的目的。

（2）互聯(lián)網(wǎng)與鐵路網(wǎng)互通。微信公眾號(hào)通過(guò)安全平臺(tái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與鐵路網(wǎng)互通，利用手機(jī)號(hào)、需求單信息實(shí)現(xiàn)車(chē)與貨關(guān)聯(lián)，貨物車(chē)輛狀態(tài)信息及時(shí)通知貨主。

（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理。采用Oracle 11g 64位數(shù)據(jù)庫(kù)管理和處理數(shù)據(jù)[9]，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)鐵路數(shù)據(jù)安全平臺(tái)與鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)互通，對(duì)傳輸信息實(shí)行雙向加密，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全。

（4）空箱位自動(dòng)分配設(shè)計(jì)。通過(guò)品名品類(lèi)、箱區(qū)預(yù)設(shè)堆放品類(lèi)范圍自動(dòng)分配空重箱位。

（5）物聯(lián)網(wǎng)與智能分析結(jié)合。通過(guò)進(jìn)出門(mén)箱號(hào)、車(chē)牌信息、稱(chēng)重檢斤采集、傳輸、清洗、分析、處理、控制，實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程智能化卡控。

（6）視頻智能分析?；诖髷?shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，面向鐵路安全系統(tǒng)提供人物識(shí)別、車(chē)輛識(shí)別、物體檢測(cè)、入侵檢測(cè)、異常行為識(shí)別檢測(cè)等準(zhǔn)識(shí)別和快報(bào)警能力與服務(wù)[10]。

4 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合鐵路集裝箱作業(yè)過(guò)程的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了集裝箱作業(yè)流程智能化控制系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后，有利于解決目前鐵路集裝箱作業(yè)流程上安全卡控存在的難點(diǎn)和重點(diǎn)，充分利用技防手段，提升集裝箱作業(yè)安全防護(hù)等級(jí)，提高作業(yè)效率，提升服務(wù)質(zhì)量。