甩掛運輸智能調度系統

+ 高暉 北京中交興路信息技術有限公司副總經理

一、系統概述

甩掛在歐盟是一種比較流行的運輸方式，特點是車頭和車廂分離。為了更好地提高運輸效率，同時快速形成一個全國性的甩掛網，中國交通運輸部目前在20個試點城市開始大力推廣甩掛運輸智能調度系統。這樣，既能降低空駛率，也能打破地區界限和企業之間的界限，使資源配制更加合理化。目前，針對甩掛車，國家正在制訂相關的標準和制度，以期不同車廠生產的甩頭（車頭和甩廂）也能夠互相結合高效利用起來。

1.組成

整個系統分成了四大部分，關鍵在于用戶化和整體配制化。當然還有場站，整個系統由智能調度系統統一進行調配和指揮，如圖一所示。這個智能調度系統必須是一個全國級的，能夠把一個企業，且并不只是一個企業內部，而是能把全國的這些企業資源調動起來的系統。

整個系統規劃由軟件和硬件兩個部分組成，如圖二所示。軟件部分由智能調動系統統一進行指揮和調動，包括場站管理等其他的分屬系統。硬件部分主要由智能終端來構成，它會分別裝在車頭和掛廂上，使中國像歐美一樣實現公路運輸列車化。

2.終端介紹

整個系統核心的關鍵部分就在于終端部分。平常終端只是做為一個調動體或只負責完成少數功能。甩掛系統終端是多種功能的綜合體，是一個智能車載終端，具備以下基本功能：

第一，符合交通部的相關終端標準。現在說的GPS和過去的意義不同，主要指衛星定位方式使用北斗GMP終端。

第二，自動識別，可以識別是牽引車還是掛車。

第三，能夠完成整個系統的智能調動。

第四，設置車輛的狀態。比如說設置牽引車和掛車的各項指標，必須要讀出這些車輛的各種信息，做一個上傳或者整合的處理。現在的貨車基本都由機械指標控制。按照環境保護部要求，2013年7月1日，所有出廠車必須達到“國四”標準，意味著所有的汽車發動機全部帶行車電腦，所有的發動機產生的相關信息可以直接讀取。這樣，原來為了防止司機偷油而后裝相應的油耗傳感器來監測，精度不是很好。現在不再需要通過后裝傳感器測量，而是直接讀取發動機相關數據。車輛用油數量有明確的指示信息，并且能夠遠程傳遞出去，且是不可更改的。當然，還可以對發動機的各種運行參數進行測量和處理，如車輛急剎車、車輛急轉向等。

第五，實現整個車輛的智能導航。

第六，提供綜合信息。比如實時路況，主要是指路間、城市之間是否擁堵，是否有路損壞，是否要維修等等，還有天氣等等這樣的信息。這些綜合信息必須匯總到智能調動，通過智能調動系統反饋到車載智能終端上，對司機駕駛進行一定的指導作用。

第七，安全保障。通過直接讀取各種數據進行智能分析，比如司機的危險駕駛，會對司機的駕駛行為進行分析，同時對司機進行一個安全教育和駕駛行為教育，不但從安全角度，并且從節油角度和其他能源角度達到全面的提升。

第八，油耗管理。由于這些信息全部讀取于發動機，所以對整個油耗會有精確管理，且精確度非常高，外接了一個名叫“高的多”的服務。

第九，緊急救助。當遇到一些意外情況，比如車禍或其他意外引起的擁堵，如何把需要的貨物或者車輛信息快速傳遞和綜合處理，是車載終端需要解析和處理的部分。

二、系統特點

甩掛運輸智能調度系統的特點是：甩掛運輸性能分析；實時路況、誠信體系；CAN數據分析；甩掛智能調度算法；駕駛分析；站場、ERP、GPS等系統接口；應急聯動、應急救援等。

第一，對甩掛運輸性能進行分析。對國家來說，運輸企業是一個主體，一個運輸企業可能有30個車頭、100個車廂，別的運輸企業也可能會有類似的規模，比其大些或者小些。甩掛運輸性能就是由空載率和空駛率決定運輸效率，這些可以通過智能調動系統進行綜合的處理和分析。

第二，通過實時路況的及時傳遞，可以及時調整路線，以及設定其他方式。駕駛員的信息，通過駕駛行為，包括駕駛員的行駛狀態，可以輔助建立誠信體系。對于經常出現違規行為且屢教不改的駕駛員，由于誠信體系判定其誠信度過低，可能會取消其從業資格。

第三，CAN數據分析。通過CAN數據，分析發動機的各種數據，得出整個駕駛行為和駕駛過程，對運輸過程會產生什么影響，如何進行改進和分析，都會有一個科學的理論數據。并且這個數據可以提供給相關的管理部門，在下一步運駕指導和整個管理系統會產生一個巨大的數據基礎，進行適當的指導。比如，從2012年9月份開始，國家沒有再對貨車進行過有效的管理，導致現在超載嚴重。如果制訂合理的參數和運駕，通過CAN數據，及時判斷車輛運行情況，及時預警，情況就不會這么嚴重。

第四，甩掛智能調度算法。這個算法非常復雜，小到一個企業甩自己的車頭和掛廂，大到一個省多個企業甩起來，再大到把全國甩起來。到時會看到一個特別大的，而且現在可以說是全球最大的甩掛網的建成，這會使貨物運輸的效率得到極大的提高。

第五，駕駛分析。近幾年重大的交通事故較多，其中人為事故多一些，比如說司機疲勞駕駛、連續超速行為，或者對路況不熟、陰雨天氣等等原因導致的特大事故。貨車經常會產生重大的事故，大概35%的事故都是由大貨車或大客車導致的，而且造成的群死群傷事件非常惡劣。這種情況下，對駕駛行為必須進行嚴格的分析，同時通過數據的分析來判斷駕駛員是否適合這個行業。如不合適，可能會取消其行業許可證，或進行必要的培訓，使之符合這個行業的生產需求。

第六，場站、ERP和GPS等系統的接口。這也是智能調動系統很有特色的一點，它能夠連接各大無水港（甩掛的中轉倉庫和甩掛區域）及各個企業的ERP系統，各自的一些技術的調動系統會有一個新的接口，會跟所有已建成網絡的企業進行關聯，使社會資源共享起來。整個系統在場站方面主要有兩個優點：

一是泊位精確定位，可以使車輛明確的知道應該到達哪一個港口，或者是在哪一個倉庫口進行卸貨，卸哪一種貨。

二是能進行車牌的自動識別。一旦車輛進入無水港，就會自動判別，同時指示它進到相對合適的倉庫去處理，甩掉自己的掛廂，掛合適的掛廂。下一個掛廂需要傳送的時候，下一個傳送的車頭再掛上去。比如，有一單從北京拉到上海的貨物，在途徑南京的時候，它可能進了無水港，車頭把掛廂放下來，由另外一個從上海到南京的掛頭把這個掛廂掛上、拉走。而車又掛另外一個返回北京的掛廂。這樣，整個資源就能夠充分利用。

另外，整個系統交互流程其實是比較復雜的，主要分成了八個流程。

三、應急救援

1.在針對突發性重大自然災害 (如洪水、臺風、地震、火山爆發、山洪、泥石流、礦井安全事故、突發性傳染病等)中往往會造成重大的人員傷亡和財產損失,必然需要大量的應急物資。在災害的救助過程中,合理地調度和配送救助應急物資,對有效減輕災害程度,減少災害影響范圍,縮短受害持續時間有著特殊的意義。以抗震救災為例，在“5.12”汶川大地震道路運輸應急保障工作中，動員人力之廣，調集運力之多，涉及范圍之大，運輸任務之重，保障難度之高，持續時間之長均創造了道路運輸應急保障的歷史紀錄。據統計，從2008年5月12日至8月底，四川省交通廳抗震救災運輸保障指揮部累計調集貨車6391輛，開行13975次、運送救災物資約10.2萬噸，單日最大用車輛達到1029輛，道路運輸為抗震救災取得最后勝利做出了重大貢獻。但是，也暴露出在車輛調度、多部門協調上存在的諸多問題，據測算，如果有一套統一的智能應急調度系統，在同等運力下，效率可以成倍增加。

2.應急物資調配是處理各類突發事件對物資、人員的需求進行緊急保障的一種特殊物流活動。它具有突發性、不確定性、非常規性等特點。在救災物資的緊急調撥中,道路車輛運輸是最常見和有效的運輸方式之一。它能夠進行快速反應和直接接駁其他運輸方式,并在可能的情況下快速到達目的地。但是,道路車輛對救災物資配送的快速響應程度,受車輛位置、救災物資位置、救災物資集合節點、災害發生點的位置等因素影響。要做到快速響應,必須有科學、合理、快速的車輛配送調度方案。

3.現階段道路貨物運輸存在的問題，由于相關部門間的銜接協調不夠充分，信息溝通不夠準確、及時，給運輸環節帶來了較多困難。首先各級道路運輸應急保障管理機構之間缺乏溝通和協調。省、市、縣三級運力儲備沒有明確劃分，省級認定的運力儲備同時也是市或縣的運力儲備，出現儲備運力重疊的狀況，導致應急情況下運力不足。其次，道路運輸與其他相關部門銜接不充分，部門間信息不暢，資源不能共享，組織指揮不統一等問題，在一定程度上制約了應急運輸工作的順利開展。如公路及氣象部門之間信息溝通不協調，道路運輸應急保障部門無法及時全面掌握、發布道路通行狀況及天氣情況，讓應急運輸車輛和人員做好充分準備，選擇合理路線，采取有效防范措施。此外還存在應急運輸指揮機構與運輸需求部門信息不對稱，信息傳遞不及時、不準確的問題。

4.運用智能調度指揮系統，首先是多個部門可以共用一套調度指揮系統，與氣象、公安、物資供需方等形在一套系統內部聯動，物資需要方可以把物資需求提交到調度系統，調度系統在GIS中的標注物資集合點，需要運送到的目的地，根據當前路況，車輛位置，優化車輛線路,合理分配車輛，分配運力，及時對車輛通報當前路況，達到最短的時間內使救災物資盡可能多被運到需求地,也就是說在最短的時間內使需求滿足最大。還可以根據實際情況的變化,物資需求地由于物資的收集很可能成為物資供給地,原有供給地也可能沒有了救災物資而失去其供給作用。通過智能調度指揮系統，可以合理的調動車輛和物資，使運力最大化。

5. 通過智能調度系統，把每次臨時性組織的運輸應急指揮機構逐步轉向常設性運輸應急指揮機構，協助交通管理部門設立綜合性應急管理機制。另一方面，為了滿足日前增多的應急運輸任務，提高應急運輸保障能力，智能調度系統逐步與國防交通應急相結合，專業運輸企業、非政府組織等社會力量與專業應集隊伍相結合，由“政府獨攬”型向“共同治理”型轉變。在以往相對封閉的體制下,應急管理更多強調的是政府的主導地位,社會力量參與相對薄弱, 這種應急管理在處理具有可預期性和可分析性的常規事件時,能夠實現其高效、準確的目的。但是，隨著社會發展的更加開放和多元，面對更具不確定性、復雜性、多樣性、突發性和擴散性的突發事件，應急管理工作也越來越強調多元社會的開放式廣泛參與。政府體系外的社會力量不僅是政府的重要信息來源,也是政府應急管理的重要力量。通過甩掛運輸智能調度系統，建立政府主導，企業、社會組織等多元主體參與，平等交流、相互合作的互動機制，讓社會個體、各類非政府組織同政府打破界限，進行跨領域、跨部門、跨地區的良性合作，真正形成全社會共同參與的新型應急管理格局，共同來預防和處置突發事件，提高政府部門在應急運輸過程中的靈活性和有效性。

四、業務流程

整個業務流程分成了幾個部分。首先它是由基礎信息部分、調動信息、場站管理和訂單管理這四部分構成，這四部分是密不可分的。可以從簡單的企業，一個大型企業的調動系統開始分析。作為企業來說，也是要用剛才類似的方式去接收這些信息，同時配送給自己的車輛。而這些車輛進行計劃調動指揮后，在相應的場站完成這些訂單的處理。甩掛企業在接受信息進行甩掛的同時，能把這個信息交互出去，是非常重要的。

五、系統功能

整個的功能可以列為一個簡單的功能框架，如圖所示。除了整個計算機軟件設計部分，最重要的還是來自于數據的采集層，就是來自于人員、運營車輛、貨物跟甩掛場站的。這些具體的應用可以把貨物按時、按量的，用最簡單、最節省的方式運到所要到的場站。整個信息展現通過網站、移動終端、移動客戶端、甩掛場站來完成，這樣場站可以成為一個無水港的快速運輸模式。

在整個場站管理和訂單交互過程中，場站和貨物信息也是通過智能調度系統進行統一的管理和分配，并能實現人、車、貨的統一管理，這種調動因素是來自于實時路況、誠信信息和駕駛員分析。計劃編組實際是一個固定性任務，柔性編組則是一個臨時性任務。這些都基于了一個基礎，就是一個平臺的車輛管理和人員處理。它在初期完成一個企業內部的人、車、物的良性搭配，后期可以提供全國的甩掛，把全國的甩掛企業的車頭跟車廂無限制的應用起來。

功能框架

那時企業只需要關注車輛的編號，車廂是怎么走的，車頭是誰的，訂單的編號，用到結算體系來完成各個企業之間的相互結算，對企業是最有利的一種方式。整個系統的完成過程分四部分：

接口和交互

⑴.訂單交互：

面向司機使用移動終端，一般是車載終端。面向場內人員使用移動終端，一般是手機終端，場內人員主要是指裝卸人員和調動人員。面向系統用戶就是客戶資源，進行日常的客戶管理。這一整套系統完成之后就是訂單交互的完成。

⑵.智能調度：

整個智能調度系統在訂單交付完成之后，就進行了一個面向站場的車輛編制，這個技術是非常復雜的，它要結合實時的路況、車況、人，包括返程車頭是不是返程的，如何最節約的把這單貨拉走等這些問題都是要考慮的。面向動態車輛調度時的動態車輛編組技術也非常復雜，在無水港的是可能來自于不同運輸公司的車頭跟掛廂，如何對它進行一個柔性的編組、動態的處理，這是一個復雜的計算機技術，現在獨有一套范本。面向智能調動則用到柔性運行圖編組技術，它要考慮臨時性調動時，如何進行抽檢的行為，并且最簡單、最節約的完成這個編制。

⑶.車輛在途：

當掛頭掛著掛廂在路上的時候，主要完成兩部分，一個是實時的動態監控，就是實時監控車輛在什么位置，車內狀況是什么。比如發動機的各種信息，車輛的機油是什么狀態，燃油還剩多少，還能行駛多少公里，前方多少公里有加油站，什么時候該做保養，這一系列的信息都會及時的傳遞過來。同時在國內的進度也有實時的監控，就是在合適的時候加油還是加水，還是該進行其他的應急處理，這些都會有一個詳細的一個路況處理的過程。

⑷.貨物場站：

當這個車輛進入貨物場站，入大門的時候，有車輛自動識別系統，識別是一個什么樣的車輛，之后，會自動通知這個司機開到相應的泊位，進行貨物處理，是卸貨還是轉載。

六、成功案例

交通部試點項目，中交興路承擔的試點部分就是2012年8月30日啟動的智能調度系統，它是核心的中樞部分。

這個系統將會部署在多數省份，并且很多的運輸企業會把它整體的掛在智能調動系統上面，這個智能調動系統就會將把全國隸屬于各個運輸公司的掛頭跟掛廂統一的管理起來。在日常生產生活中，它會給企業帶來最佳的運輸效果。當遇到緊急情況的時候，特別是遇到重特大災害的時候，應急辦會給提供緊急的調度系統，就是說什么樣的救援物資怎樣以合理的、最快的方式達到需要運達的地方，如何抽調哪個企業的車輛，產生怎樣的費用，都會有一個非常準確、快速的處理，對中國下一步的公路運輸和防震減災來說會起到一個重大的作用。這個項目是一個連續性的項目，而且是國家正在推廣的一個項目，也是國家發改委在重點推的項目。

不久，公路上可能出現很多這種掛頭和掛廂，有些裝著集裝箱的車輛不但能提高效率，而且會對下一步整體的公路運輸效果有極大的提高，也會給日常的應急提供有利的支撐。