【RFID在铁路集装化运输组织中的应用研究8900字（论文）】

PAGE2PAGE14RFID在铁路集装化运输组织中的应用研究摘要随着全球经济的不断提升，物流行业欣然崛起，对集装箱的需求量也有所增加，作为物流行业的重要载体，集装箱为物流行业的发展起到了非常重要的作用。目前，诸多国家出现了集装箱货物被严重盗取的问题，面临严峻的市场竞争，对集装箱的跟踪和管理问题引起了行业人士的关注，基于此，本文将针对这一问题展开各方面的研究。研究环节本论文将原有的自动识别技术与RFID技术的适用性以及优势做出对比，对RFID技术展开详细的分析和论述，并指出该技术为铁路集装化运输组织带来的各种优势，从定性和定量两个方面做为出发点进行深入剖析，明确RFID技术在集装箱运输处置过程中的可行性，为铁路集装化集装箱RFID的功能优化奠定良好的基础。关键词：RFID铁路集装化运输组织物流目录TOC\o"1-3"\u一．前言 5二．铁路集装化运输组织及RFID概述 5（一）铁路集装化运输的定义 6（二）铁路集装化运输的特点 6（三）铁路集装化运输存在的不足 7（四）铁路集装化运输组织应用RFID技术的必要性 8三．RFID在铁路集装化运输组织中的应用模型研究 9（一）基于RFID应用的铁路集装化运输组织系统的基本目标 9（二）基于RFID应用的铁路集装化运输组织系统的模型 10（三）模型方案设计 11（四）模型功能模块设计 13（五）模型功能模块设计 13四．RFID系统在铁路集装化运输组织应用的解决方案 14（一）政府的参与 14（二）RFID与海关监管的结合 14（三）RFID下的集装箱进出口流程 15（四）费用成本的分摊 15五．结论与展望 16参考文献： 17一．前言迄今为止，大约有3000万集装箱运输体系在全球海陆运输中发挥着巨大的作用，在2006年至2010年期间，全球港口的集装箱贸易在不断地增长，年均增长率为10%左右。在2009年，我国公路运输集装箱的使用量为5281.94万TEU；沿海地区的港口集装箱使用量12100万TEU；在2010年，上海港的集装箱使用量为2905万，稳居全球第一；在2011年，全球各个港口的集装箱使用量呈大幅度上升趋势，中国港口位居十大港口的第六位，上海港的增长势头依然强劲，年吞吐量连续三年位居首位，香港港紧随其后，吞吐量2934万TEU；连云港、大连港等港口的使用增长速度逐渐提升，增速率为20%。由此可见，中国港口集装箱的使用量在全球遥遥领先，在全球港口的市场份额逐渐扩大，现如今，国际货运的主要运输途径90%依赖于集装箱运输，成为国际物流运输载体中不可或缺的重要部分。作为规模最大、范围最广的国际化物流载体，对集装箱的信息搜集以及跟踪监管都是由工作人员手动操作的，倘若工作人员在录取信息时出现了失误，那么，会导致整个信息传递错误，使整个供应链的数据一片混乱。根据市场调查结果可见，到目前为止，物流行业集装箱数据的准确性仅有65%，其中，有35%的信息存在错误或丢失，因此，现代化的集装箱物流运输体系需要依赖于智能化监管系统，在运输过程中，对集装箱货物及其它的物流信息做出准确的反馈，通过网络布局对物流路线进行实时的线上监控，有效保障集装箱物流运输的安全性以及透明化，实现了可视化的统一管理，提高了集装箱物流运输的综合水平。本论文针对集装箱物流体系的与原有的自动识别技术做出详细的分析，将现代RFID技术应用于集装箱运输体系当中，对RFID系统展开相关的技术分析，明确指出RFID技术在集装箱运输体系中的适用性，总结该技术为铁路集装化运输体系带来的各种优势，从定性以及定量两个角度为出发点，为国内道路运输体系集装箱的升级优化提供最佳方案。二．铁路集装化运输组织及RFID概述（一）铁路集装化运输的定义铁路集装化运输是现代化运输体系的重要支撑部分，对大宗货物的运输提供了有效途径，集装箱运输体系作为目前使用率最高、最具标准化的运输方式，具备了以下五大优势：第一，私密性好；第二，运输成本低；第三，装载密度高；第四，包装不易损；第五，环境适应性强等，因此，是商家运输货物的首选，俨然成为现代化运输的重要方式。随着集装箱化物流的使用率越来越高，成为全球商品流通的主力，在发达国家的海上运输中占据了稳固的市场地位，铁路集装箱运输体系推动了经济的快速发展，加速了贸易市场的出口力度，促进我国经济结构的调整，使整个运输体系得到了得到了优化，随着全球经济的不断攀升，物流行业对集装箱的使用率越来越大，作为重要的运输体系，赢得了非常重要的市场竞争力。图2.1集装箱运输业务流程（二）铁路集装化运输的特点货物流通中的各个环节都因为集装箱运输而产生了重大的变化，与其他的运输方式相比，现代化集装箱有五个重要的运输特点：提高工作效率利用集装箱运输货物是将不同种类的杂件统一放置在集装箱内，以此来降低中途换载的频率，减少了劳动强度，提高了工作效率，因此，集装箱运输体系使整个货运企业的经营利润有了很大的提升，由于集装箱在运输过程中不受任何天气的影响，为货运企业带来了稳定的经济收益。降低了货物损害率集装箱是以箱作为运输单位，在整个运输过程中，无论是换装或是储存，都是以箱为单位，货物在集装箱内不会因为频繁转移而遭到损坏，由于集装箱的封闭性较好，能够很好的保护货物的完整性，利用集装箱运输货物，可以减少在运输过程中对货物的损坏，避免产生货损、货差等。有利于营造综合的运输体系集装箱运输体系的快速发展形成了统一的规范系统，运输工具的尺寸和标准都符合了设计要求，使运输工具之间的换衔接极其流畅，参考集装箱设计方案的运输工具越来越多，在未来的综合运输中，实用性将会愈加广泛。4.节约了包装费用由于集装箱的反复利用，在很大程度上节省了包装成本，与传统的一次性包装而言，投资力度较高，但在运输过程中产生的包装费用较低，集装箱非常坚固，在长期使用过程中，可以累积节省高昂的包装费用。减少营运资金集装箱的设计标准及规范已经形成了统一的规格，换装程序的效率大大提高，降低装卸成本。同时，集装箱运输货物的安全运输的性能大大提高。因此，采用集装箱运输可以有效地降低了平均运输成本，即一定程度上降低货运公司和其他许多方面的企业运营成本。（三）铁路集装化运输的劣势1.无法保障货物安全分析集装箱运输流程后，我们可以看出，当集装箱离开堆垛场后，对集装箱的实时监管就中断了。商家对集装箱的实时动态无法做出精准定位，只能根据大概的运输时间推测出货物的位置，对于货物的具体状态，无法精确地掌握。而集装箱运输并不只面对单个客户，单一路线，它需要生产商、港口、承运商等多个成员的协作，完成各种繁琐的手续及程序。当集装箱走向全球化时，运输模式逐渐复杂化，需要在陆路、铁路以及水路等运输途中进行切换，各个企业的供应链之间无法及时地掌握集装箱的动态，导致运输质量下降，同时，还无法保证运输途中的货物安全性。2.识别准确性低在运输过程中，集装箱编号是辨别货物的唯一标准，也是交接的唯一依据，由于传统的识别方式较为模糊，主要以人工输入的方式搜集货物信息，因此，会产生各种数据偏差，花费的时间成本较高。根据市场分析研究公司（ABIResearch）的调查统计，在传统的识别方式中，有35%的信息具有不准确性，无法实时追踪集装箱的物流情况，由于缺乏精确的识别性，使整个供应链的畅通问题受到一定的影响。3.安全性与高效性之间的矛盾截止目前，全球集装箱的使用量有3050万次，在跨国运输中，年平均使用量有2.01亿箱，譬如：我国的上海港，在2019年，集装箱的使用量为2900万TEU，通过相关实验，我们能够发现，如果对10%的集装箱进行随机抽检，那么整个港口就无法正常运作。但是假如过分减少随机抽查的比例，那么海关就无法有效地防止走私行为的发生。无线射频识别技术是一种先进的自动识别技术，其工作原理是利用射频信号对物流信息进行传输并自动识别，RFID系统的重要组成部分有三个：第一，电子标签；第二，读写器；第三，服务器。电子标签的内容提供了货物的电子编码，并对物体的类目做出分类。读写器可以被设计为手持式或固定式，用于读出或写入电子标签中的信息。服务器装有天线，用于传递标签和读写器间的射频信号。RFID系统的工作流程如图2.2所示。图2.2为RFID技术原理RFID系统的工作流程，是开启读写器将发射天线的射频信号通过电子标签输入读写器工作区域，在这个过程中产生的感应电流将电子标签激活，并自动识别编码信息后通过无线电输出，当读写器接收到由接收天线发送的电子标签信息后，再通过调节器进行解码，将信号发送到服务器主系统中，根据不同的设置，系统利用逻辑运算做出精准的判断，并对物流信息做出准确的回馈，将信号传输于客户端。（四）将RFID技术应用于铁路集装化运输组织的必要性RFID技术在物流追踪方面的应用个案已经数不胜数，但在铁路集装化运输及管理制度相对缺乏，自美国911事件以来，首次提出了智能集装箱与绿色通道的相关概念，使RFID技术在集装箱运输体系中受到了高度重视和广泛的青睐，因此，RFID技术在物流运输行业中得到了非常广泛的应用。在2002年，亚太经济合作组织实施了一项贸易计划，其中涵盖了两大内容：第一，地区安全贸易计划；第二，跨边境高效安全运输计划。曼谷林查邦港港口将安全贸易项目作为开端，对供应链的安全系统提供了检验标准，在2003年下旬，在40英尺的标准集装箱内的插销部分安装了RFID传感器封条，也就是电子封条，当运输路线途径查邦港港口被运送到西雅图港时，那么，电子封条则会及时的反馈物流信息。RFID技术在跟踪货物及堆场管理方面也可以发挥极大的作用。在美国，萨瓦纳港口的集装箱吞吐量为日均3万个，主要是利用海运以及陆运送达的，佐治亚港的监管部门对853英亩的货场采取了实时监控，并安装了无线通信系统，在所有的运输车辆中配置了无线终端，工作人员利用读写设备，通过服务器对港口货物作出实时监控，并与无线终端的主机系统进行连接，对港口的货物信息作出及时的追踪和监管。当RFID技术得到广泛的应用后，减少了寻找货物的时间，在很大程度上提高了工作效率，除此之外，客户也利用这项技术对整个供应链的信息进行明确的掌握。在目前的国际市场环境中，集装箱运输处于透明化、公开化管理模式，顺应了国际贸易的发展需求，因此，RFID技术保障了集装箱物流体系的安全可靠性。我国政府和企业也应准确把握发展趋势和潮流，紧跟国际物流行业的发展步伐，为集装箱运输安全做出行业革命。本文就是在这样一个铁路集装化运输急需RFID技术的背景下提出的。三．RFID在铁路集装化运输组织中的应用模型研究（一）基于RFID应用的铁路集装化运输组织系统的基本目标1．实现全程实时安全监控RFID技术发展至今，集装箱物流行业与相关研究机构达到了共识，积极推广RFID技术的应用，为集装箱运输行业提供专业、安全的运输途径，突破国际多式联运的复杂性，利用RFID技术快速识别集装箱的详细信息，有效提升了市场管理难度，解决了运输安全问题，保证了整个供应链运输体系的畅通。将RFID技术适用于铁路集装化运输是目前较为关注问题，在铁路集装化运输下的电子标签也应当具备RFID的重要特征，利用其远距离感应、耐高温等各种优势，建立电子标签与物流信息相互统一的管理模式，并于电子海关、电子口岸等相关系统进行连接，提升通关效率、完善市场监管模式，从不同环节对物流信息进行实时跟踪。2．集装箱的高效服务集装箱物流体系的高效在于两个方面：第一，时间高效；第二，空间高效。在输过程中切换衔接部分，使消耗的时间成本较低。集装箱物流体系中的可视化管理是目前最为先进的运输管理模式，涵盖了运输方式、工具、节点以及各个环节之间的切换，利用RFID技术对运输流程进行实时追踪，确保物流环节的畅通无阻以及货物的安全性，缩短在运输过程中的切换时间，降低时间成本，利用电子标签对于物流信息进行传输。集装箱还能够保持安全准确的运输，在规定的时间内顺利完成任务，电子标签对集装箱运输体系的功能在于，建立共同的服务平台，确保实时信息能够随意切换，还能利用客户端在网上实时查询物流信息，物流行业也能从服务平台获取相关的物流信息，便于提升工作效率，提高服务质量。（二）RFID技术背景下的铁路集装化运输系统在传统的集装箱运输体系中，RFID技术作为自动采集集装箱信息的一种方式，假如不依赖现代通信技术作为背景支撑，那么，RFID技术仅适用于对信息的采集，并不能为铁路集装化运输体系带来便捷，更不能提升物流的运输效率，增添更大的经济收益，因此，RFID技术的广泛应用是一个新的转型契机。由此看来，RFID应用体系不仅仅是一项单独的技术，还必须配合完善的系统来进行数据的传输，支持后台的服务器以及软件管理，形成一套成熟的应用系统，实现对集装箱信息的快速识别功能，并对数据信息进行传输管理。完善的集装箱RFID系统，有三个重要组成部分：第一，最前端的电子标签自动识别系统；第二，中端的无线传播通信系统；第三，后端的集装箱信息实时交换系统。具体可参考下图3.1所示：图3.1表示RFID集装箱运输系统的工作原理1.电子标签的识别功能在集装箱运输途中设置各个节点并在集装箱挂车上设置自动识别系统，通过自动识别系统将集装箱的位置信息以及货物状态进行录入和识别，再通过后台服务器将集装箱信息进行系统交换，因此，电子标签自动识别系统是铁路集装化运输体系的基础，主要功能是对集装箱的信息进行识别和搜集。2.传输系统传输系统主要是将电子标签自动识别后的数据传输到后端的集装箱内，并对信息做出实时交换传输与后台管理系统，再通过后台进行解码传输，与前台客户端以及运输行业的服务端进行连接。3.信息交换系统在信息交换的过程中，后台要对集装箱的信息做出统计和识别，对运输节点与目的地之间的信息作出交换，通过网络数据传输于各个单位之间，并在平台中提供物流信息，便于查询和跟踪。（三）模型方案设计集装箱运输组织模型以RFID技术为基础，辅以GPS系统进行实时定位，，以此建立一个完整成熟的集装运输组织系统。将RFID电子标签粘贴于集装箱内，集装箱运输车辆在途经通道、码头等相关地段时，RFID系统将自动识别集装箱的位置信息，集装箱的吊运设备中设置了相关的读写器，通过数据接口对集装箱信息进行交换，这种信息的交流方案，用以下模型展示，具体可参考3.2图所示：图3.2为模型设计集装箱运输体系的内部组织一共可分为四个部分：1.设备部分分别由标签、读写器、定位系统以及电子看板等各种堆场起重设备及车辆等组成。主要负责完成对集装箱信息的自动采集与写入，配合集装箱的装卸运输系统，完成自动化装卸搬运操作，用来对集装箱货物进行实时监控，并对其状态和位置信息进行传输。信息部利用数据信息以网络为背景，将局域网、GPRS的传播系统与集装箱途径站点进行统一的识别，譬如：码头进出堆场、龙门吊等，将获取的物流信息无缝传输到后台，以此来实现信息的交换。3.数据部分运输节点的各个数据形成了中心数据库，在运输途中对信息数据进行筛选、分类等是为了保证信息交换的实时性与完整性，并对物流信息和状态进行分析，提供有力的技术依据。应用部分应用系统作为一个广泛的网络系统，对各个局域网络的数据进行对接，将集装箱的物流信息进行实时监控，为各个部门提供查询端口，通过物流信息对运输车辆的实施状况进行追踪。支持跨平台、跨系统的集成。既能实现对集装箱、货物运输等的追踪管理，也能为海关等职能部门和运输代理人提供查询和应用接口。（四）模型功能模块设计完成对集装箱信息的实时采集和对集装箱的全程可视化监控管理是基于RFID技术的集装箱运输组织的核心业务。为了更好地完成运输工作，建立了以下模型作为参考，其中涵盖了八大功能模块：第一，计划调度；第二，系统管理；第三，设备管理；第四，单证管理；第五，计费管理；第六，运输监控；第七，用户管理；第八，装卸管理，通过以上功能模块对业务流程进行总结，具体可参考下图3.3所示：3.3集装箱运输组织模型功能模块（五）模型功能模块设计RFID技术为集装箱运输行业带来了非常深远的影响，使运输链的各个节点形成了统一的信息数据库，在运输途中将集装箱上的电子标签进行录入，经由各个节点时都能获取详细的物流信息，提升了管理效率，减轻了管理难度，每一次对电子标签的读写都代表着物流的转换和进程，譬如：运输空箱时意味着货物的转移，根据集装箱所处的状态，通过信息反馈给负责人，负责人便会对持集装箱展开追踪，货运公司对集装箱信息也能够明确地掌握，客户也能够实时共享信息，在很大程度上提高了服务水平，占据了市场经济地位。货物的发货人以及收货人都能够在平台上对集装箱的实施状况进行了解，并对集装箱的动态和流程做好相关的对应接收措施。四．RFID系统在铁路集装化运输组织应用的解决方案（一）政府的参与将RFID技术应用于集装箱运输组织的重建是一个循序渐进的过程，并不能作为一个单独的个体自由地发挥本身的技术价值，因此，集装箱运输行业必须向政府寻求帮助。集装箱作为我国物流业的最大载体，集装箱运输的发展直接关系到我国物流及供应链的发展前景。由于国家的管理体系并不一致，政治体制的因素使物流行业的发展受到了各种各样的限制。在这样的制度下，国家政府无法参与或干预企业或工会活动，只有一些政府声明作出建议，企业与各个行业之间会根据自身利益的原因而产生各种意见，造成了当前的困难局面，我国政府单位有权利和义务对各个行业的产业结构和发展负责，因此，非常有必要接受政府的干预措施。（二）RFID与电子海关的适用性目前为止，集装箱运输的吞吐量较大，海关在对货物信息进行调查，主要是以随机抽样法对货物进行检验，抽检的集装箱大约仅有5%，检查比例要远低于空运货物，导致集装箱运输失去可靠性，利用RFID电子标签后，海关工作人员能够有效地掌握集装箱信息，从而更加全面的规范和完善检测体系，因此，若要使工作环节更为流畅，海关相关部门也要对电子标签的信息进行改写。（三）RFIDF技术下的集装箱贸易流程对于进口货物的运输所使用的集装箱来自于国外，并没有配备相对应的电子标签，为了保持物流的畅通性，要对进口产品的集装箱贴入临时电子标签，当集装箱的货物改变时，那么，在出口流程中，对集装箱出境前的电子标签进行回收。（四）集装箱的费用成本集装箱的运输体系利用RFID技术作为技术支撑，是为了提升整体的运营效率，因此RFID改造的收益者将是集装箱运输链上的所有相关企业。在改造初期投入大量的资金力度，必须还要依赖于政府部门的支撑，企业单位也要承担相对应的费用，任何物流节点和企业都不会完全承担一次性改造的成本费用，因此，在改造过程中，其他各个关键环节并没有加入到改造中，效率很难得到实质提高。因此，制造了一个最佳解决方案，装置电子标签对各个节点以及相关企业进行识别，通过这种方法，政府采购市场以更低的价格购买设备，然后在同样的价格转让给相关企业。所以降低了成本费用，推动了物流行业的可持续发展。电子标签在整个运输流程中没有特定的归属性，由海关相关部门对电标签进行统一的管理，对于电子标签的成本费用，会根据客观情况由官方渠道对于货物以集装箱为单位来收取投入的电子标签成本费用，在各个运输环节中，企业还要支持网络平台的建设，并承担相关的网络资源信息费。由此可见，政府在参与的过程中，并没有发挥具体的实用价值，或者可以这样理解，在运输体系中，对集装箱的系统改造，政府只是起到了某种意义上的推动作用，并没有对物流行业的发展带来经济支撑，所以政府也不会因为物流体系的转型遭受任何经济损失，因此，政府对RFID体系的干预是一项双赢的措施。五．结论与展望近年来，集装箱运输体系是我国运输行业的主力军，在国际运输行业中占据重要的地位，集装箱运输行业的发展不仅带动了全球经济的提升，还在一定程度上改善了整个国际运输结构，随着集装箱的使用量增加，物流行业对货物的运输流程更加重视，在传统的集装箱运输体系中，无法对集装箱的实时动态进行跟踪，只能通过大概的评估来确定送达时间，为了提升服务质量，加强对运输环节的监管力度，已成为运输行业要面临的重要问题。本论文主要通过RFID技术的构建，让各个环节之间能够及时的了解货物的实时动态，实现透明化、公开化的系统共享，为了加快现代化发展脚步，而研发的新型物流管理体系，这一系统平台的衍生，提升了对物流行业的管理规范，在对大规模货物进行统一管理时，能够更加的有章可循，为物流行业带来了便捷，这种完善统一的管理体系，促进了我国经济全球化发展的目标，明确该技术对集装箱运输体系的影响，利用现代科学技术作为强力支撑搭建完善的物流跟踪平台，模型中的重要构成部分主要包括七个方面：第一，规划和调度；第二，系统管理；第三，设备管理；第四，文件管理；第五，计费管理；第六，用户管理；第七，装卸管理。本论文主要针对中国集装箱运输行业融入先进的物流技术来完善现代化运输体系，促进物流行业的快速发展，为集装箱物流带来了新的转型契机，增强了物流行业的服务质量，提升了工作效率，同时也获得了更大的经济收益，综上所述，集装箱运输体系的RFID技术是一个系统化工程，必须通过社会各个部门的共同努力才能实施，对于相关的理论以及方法，还有更多的提升空间，希望本论文对这方面的研究能够为后来学者提供更多的研究价值，本文中出现的不足之处，希望各位导师提出宝