王丹

物聯(lián)網(wǎng)是利用互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感控制器、機(jī)器設(shè)備、工作人員和貨物等之間連接在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化、信息化、智能化和遠(yuǎn)程管理控制的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到鐵路集裝箱運(yùn)輸中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱物流的全程跟蹤和追溯，并能顯著提高鐵路集裝箱物流運(yùn)輸過(guò)程中的透明度和安全性，對(duì)促進(jìn)集裝箱多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程的透明化、供應(yīng)鏈流程簡(jiǎn)約化和運(yùn)輸進(jìn)程的高效化。因此如何將物聯(lián)網(wǎng)很好的融入鐵路集裝箱中去，已經(jīng)成為政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)所關(guān)注的熱點(diǎn)之一，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要課題。

一、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)、近程通信以及計(jì)算等技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)療、智能基礎(chǔ)等領(lǐng)域。起初物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)方向只是應(yīng)用于商業(yè)零售、物流領(lǐng)域，運(yùn)用的技術(shù)也主要是條形碼、RFID技術(shù)。總的來(lái)說(shuō)在研發(fā)和應(yīng)用方面，美國(guó)、歐盟、日本等一部分的少數(shù)國(guó)家總體實(shí)力較強(qiáng)，起步較早。

我國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)較早，在制定標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研發(fā)等方面也具有一定實(shí)力。目前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)初步形成框架，《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》和“新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)”等重大項(xiàng)目中都將“傳感網(wǎng)”列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域，向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案也已經(jīng)被采納，中科院為此先后投入了數(shù)億資金用于標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)開(kāi)發(fā)等工作。以上這些說(shuō)明我國(guó)在此領(lǐng)域已走在世界前端，與德國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家一起成為引領(lǐng)“物聯(lián)網(wǎng)”國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制度制定的主導(dǎo)國(guó)。

二、鐵路集裝箱運(yùn)輸現(xiàn)狀

鐵路集裝箱最早起源于20世紀(jì)初的英國(guó)，對(duì)于其他一些國(guó)家例如美國(guó)、日本則在20世紀(jì)80年代就實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用集裝箱運(yùn)輸來(lái)取代零散貨物運(yùn)輸。90年代初美國(guó)的鐵路集裝箱運(yùn)量達(dá)到340.8萬(wàn)TEU，占國(guó)家總運(yùn)輸量的一半以上。法國(guó)、德國(guó)等歐洲國(guó)家集裝箱運(yùn)量也都占有較大比重，均可達(dá)到國(guó)家貨運(yùn)總量的1/5左右，并以每年6～9%的速度增長(zhǎng)。近些年來(lái)，集裝箱運(yùn)輸已成為國(guó)際貿(mào)易中最重要的運(yùn)輸方式，并且許多發(fā)達(dá)國(guó)家繼續(xù)保持增長(zhǎng)的勢(shì)頭，并且這些國(guó)家鐵路適箱貨物的范圍也在不斷擴(kuò)大。例如日本鐵路把全部適箱貨物都納入集裝箱來(lái)運(yùn)輸，其他很多國(guó)家鐵路適箱貨物范圍也不斷擴(kuò)大，件雜貨物由原來(lái)的零擔(dān)、整車適箱貨實(shí)現(xiàn)了集裝箱化，而且納入箱內(nèi)貨物種類由原來(lái)的普通貨物擴(kuò)展到一些特種貨物。

我們國(guó)家鐵路集裝箱運(yùn)輸起源于20世紀(jì)60年代，在90年代得到了高速發(fā)展，在管理水平、服務(wù)質(zhì)量、運(yùn)輸效率上都得到了空前發(fā)展，初步形成了我國(guó)的鐵路集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)。中國(guó)鐵路集裝箱運(yùn)輸大體經(jīng)歷了起步、徘徊、調(diào)整和快速發(fā)展四個(gè)階段。尤其是進(jìn)入了20世紀(jì)90年代，中國(guó)鐵路集裝箱運(yùn)輸設(shè)備發(fā)展、場(chǎng)站布局優(yōu)化、技術(shù)革新、運(yùn)輸組織水平發(fā)展等方面有了很大的提高，取得了矚目的成就。

近年來(lái)，隨著國(guó)際化運(yùn)輸服務(wù)水平的整體提高，我國(guó)的鐵路集裝箱運(yùn)輸雖然實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，然而與其他發(fā)達(dá)國(guó)家的鐵路集裝箱運(yùn)輸相比，還仍然存在明顯的差距與問(wèn)題。從集裝箱運(yùn)量上看，目前我國(guó)大量適合用集裝箱裝載的貨物仍然以整車的方式進(jìn)行鐵路運(yùn)輸，而發(fā)達(dá)國(guó)家鐵路集裝箱運(yùn)輸占鐵路運(yùn)輸?shù)谋戎剡h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們，我國(guó)鐵路適箱貨物入箱率低于國(guó)際平均水平，應(yīng)有巨大發(fā)展空間。從集裝箱保有量看，按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)箱和自然箱計(jì)算，我國(guó)集裝箱的持有率也不占優(yōu)勢(shì)，此現(xiàn)狀顯然不利于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，因此大力發(fā)展我國(guó)鐵路集裝箱運(yùn)輸是必然趨勢(shì)。

三、物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的早期應(yīng)用

在2001年物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)RFID技術(shù)就已經(jīng)運(yùn)用到鐵路系統(tǒng)當(dāng)中，其中鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于我國(guó)鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的先行成熟典范。鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是指在鐵路機(jī)車安裝電子標(biāo)簽的基礎(chǔ)上，在所有編組站、區(qū)段站、大型貨運(yùn)站的出入口、分界站等安裝設(shè)置地面識(shí)別設(shè)備。建立鐵路車號(hào)車次信息自動(dòng)實(shí)時(shí)集中采集報(bào)告管理體系，實(shí)現(xiàn)全路程車次自動(dòng)識(shí)別，運(yùn)輸點(diǎn)到點(diǎn)的成本精確計(jì)算，實(shí)時(shí)跟蹤的動(dòng)態(tài)管理等功能。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用還遠(yuǎn)不止這些，近年更有突破性的發(fā)展。

鐵路運(yùn)輸近年在系統(tǒng)安防技術(shù)方面也有比較廣泛的應(yīng)用。由于各鐵路沿線站點(diǎn)較多又分散，鐵道部門(mén)一般會(huì)把各客運(yùn)站、貨運(yùn)站作為路局的分控點(diǎn)。把系統(tǒng)前端監(jiān)控到的信號(hào)，包括客、貨運(yùn)站和鐵路沿線范圍內(nèi)的監(jiān)控信息傳輸?shù)椒挚卣军c(diǎn)的監(jiān)控終端，并完成傳輸信息的管理和存儲(chǔ)。鐵路客、貨運(yùn)站的監(jiān)控信息通過(guò)鐵路內(nèi)部的專網(wǎng)繼續(xù)傳輸?shù)缴弦患?jí)鐵路局的監(jiān)控管理中心。鐵路局通過(guò)監(jiān)控主機(jī)還原各分控點(diǎn)的監(jiān)控圖像，實(shí)現(xiàn)調(diào)度、指揮等各項(xiàng)任務(wù)，并能針對(duì)突發(fā)事件，完成預(yù)警和應(yīng)急機(jī)制。

鐵路集裝箱堆場(chǎng)管理系統(tǒng)也可以利用物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)，利用數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人干預(yù)下的集裝箱堆場(chǎng)管理，包括鐵路集裝箱堆場(chǎng)內(nèi)的箱體自動(dòng)識(shí)別、定位跟蹤和智能管理，減少集裝箱在堆存過(guò)程中的翻箱倒箱率， 提高自動(dòng)化程度，減少人為因素影響集裝箱運(yùn)輸，進(jìn)而提高箱位分配的效率。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大大提高了車輛利用水平和運(yùn)輸組織效率，同時(shí)也為我國(guó)鐵路探索更加科學(xué)化、現(xiàn)代化、智能化的管理模式提供了有參考價(jià)值的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為其在我國(guó)鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的普遍推廣奠定了良好基礎(chǔ)。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)集裝箱領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例

2012年3月開(kāi)始，在大連集裝箱碼頭的大連鐵路集裝箱中心站，隨港口航線布局調(diào)整集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)全面采用RFID。作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)雖然繁忙但井然有序，正是因?yàn)槭褂昧藨?yīng)用物聯(lián)網(wǎng)原理的無(wú)線調(diào)度指揮系統(tǒng)。中心站的設(shè)施控制布局機(jī)構(gòu)場(chǎng)所與集裝箱碼頭間只有一線之隔。貼在單個(gè)商品、包裝箱或托盤(pán)上的RFID標(biāo)簽，可以提供供應(yīng)鏈管理中產(chǎn)品流和信息流的雙向通信，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸從標(biāo)簽采集到的數(shù)據(jù)。再利用高效的裝卸搬運(yùn)設(shè)備龍門(mén)吊將集裝箱從班列上吊起裝載到集卡上，集卡拖運(yùn)集裝箱進(jìn)入中心站與集裝箱碼頭共用的全自動(dòng)化大門(mén)通道后，箱號(hào)識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別箱號(hào)，RFID車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別車號(hào)，所有數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)與碼頭、車站、客戶的作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行核對(duì)，確認(rèn)無(wú)誤后自動(dòng)放行。大連中心站如此高效的運(yùn)作大幅度提高了作業(yè)效率和準(zhǔn)確性。

鐵路運(yùn)輸作為亞歐大陸橋的紐帶，較海運(yùn)相比具有時(shí)間短、安全等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多的客戶愿意通過(guò)集裝箱鐵路國(guó)際聯(lián)運(yùn)將商品運(yùn)送到中亞及歐洲地區(qū)。我國(guó)于2013年提出“一帶一路”構(gòu)想，隨著絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的推進(jìn)發(fā)展，鐵路在此經(jīng)濟(jì)帶中具有重要的作用和地位，借此中歐集裝箱貨運(yùn)班列數(shù)量迅猛增長(zhǎng)。我國(guó)鐵路與國(guó)外尚未建立成熟完善的集裝箱國(guó)際聯(lián)運(yùn)信息跟蹤系統(tǒng)，導(dǎo)致集裝箱從口岸離境后，只能依賴國(guó)外代理商來(lái)查詢其運(yùn)行蹤跡。此狀態(tài)長(zhǎng)期繼續(xù)下去不利于我國(guó)鐵路集裝箱的持續(xù)健康發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)與鐵路系統(tǒng)進(jìn)行跨平臺(tái)的信息整合，建立簡(jiǎn)單操作、快速反應(yīng)的鐵路高效率的流通網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化鐵路集裝箱運(yùn)輸?；谖锫?lián)網(wǎng)的鐵路集裝箱作為一種可持續(xù)發(fā)展高信息交換率的物流方式，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，提高鐵路集裝箱運(yùn)輸過(guò)程的更優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)目梢暬?，使物流資源得到最充分的利用。物聯(lián)網(wǎng)的鐵路集裝箱發(fā)展分析研究不僅可以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在民生領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，還為提升鐵路集裝箱運(yùn)輸?shù)墓芾硭?，改變鐵路物流中心信息流的現(xiàn)狀奠定基礎(chǔ)，優(yōu)化我國(guó)鐵路集裝箱運(yùn)輸業(yè)務(wù)流程和組織結(jié)構(gòu)的整合，加快鐵路集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)改革發(fā)展的步伐。雖然目前建立的物聯(lián)網(wǎng)鐵路集裝箱運(yùn)輸還存在技術(shù)不成熟，不完善等問(wèn)題，但是隨著技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，新產(chǎn)品的出現(xiàn)，相信經(jīng)過(guò)實(shí)踐應(yīng)用的不斷改進(jìn)和科研人員的不懈努力必將形成一個(gè)業(yè)務(wù)敏捷、可持續(xù)性發(fā)展的現(xiàn)代運(yùn)輸模式，能為我國(guó)鐵路集裝箱中心站自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)提供一定的決策依據(jù)。

（作者單位：大連科技學(xué)院）