物聯網的鐵路集裝箱發展現狀分析

王丹

物聯網是利用互聯網等通信技術把傳感控制器、機器設備、工作人員和貨物等之間連接在一起，實現數據化、信息化、智能化和遠程管理控制的網絡。物聯網技術運用到鐵路集裝箱運輸中，可實現對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輸過程中的透明度和安全性，對促進集裝箱多式聯運的發展，實現整個運輸過程的透明化、供應鏈流程簡約化和運輸進程的高效化。因此如何將物聯網很好的融入鐵路集裝箱中去，已經成為政府、企業、研究機構所關注的熱點之一，促進國民經濟可持續發展的一項重要課題。

一、物聯網發展現狀

近年來，隨著物聯網的RFID技術、傳感器技術、近程通信以及計算等技術的不斷發展，物聯網技術的研發廣泛應用于環境監測、生物醫療、智能基礎等領域。起初物聯網的研發方向只是應用于商業零售、物流領域，運用的技術也主要是條形碼、RFID技術。總的來說在研發和應用方面，美國、歐盟、日本等一部分的少數國家總體實力較強，起步較早。

我國發展物聯網技術較早，在制定標準和技術研發等方面也具有一定實力。目前我國物聯網標準體系已經初步形成框架，《國家中長期科學與技術發展規劃（2006-2020年）》和“新一代寬帶移動無線通信網”等重大項目中都將“傳感網”列入重點研究領域，向國際標準化組織提交的多項標準提案也已經被采納，中科院為此先后投入了數億資金用于標準制定、技術開發等工作。以上這些說明我國在此領域已走在世界前端，與德國等一些發達國家一起成為引領“物聯網”國際標準制度制定的主導國。

二、鐵路集裝箱運輸現狀

鐵路集裝箱最早起源于20世紀初的英國，對于其他一些國家例如美國、日本則在20世紀80年代就實現了運用集裝箱運輸來取代零散貨物運輸。90年代初美國的鐵路集裝箱運量達到340.8萬TEU，占國家總運輸量的一半以上。法國、德國等歐洲國家集裝箱運量也都占有較大比重，均可達到國家貨運總量的1/5左右，并以每年6～9%的速度增長。近些年來，集裝箱運輸已成為國際貿易中最重要的運輸方式，并且許多發達國家繼續保持增長的勢頭，并且這些國家鐵路適箱貨物的范圍也在不斷擴大。例如日本鐵路把全部適箱貨物都納入集裝箱來運輸，其他很多國家鐵路適箱貨物范圍也不斷擴大，件雜貨物由原來的零擔、整車適箱貨實現了集裝箱化，而且納入箱內貨物種類由原來的普通貨物擴展到一些特種貨物。

我們國家鐵路集裝箱運輸起源于20世紀60年代，在90年代得到了高速發展，在管理水平、服務質量、運輸效率上都得到了空前發展，初步形成了我國的鐵路集裝箱運輸系統。中國鐵路集裝箱運輸大體經歷了起步、徘徊、調整和快速發展四個階段。尤其是進入了20世紀90年代，中國鐵路集裝箱運輸設備發展、場站布局優化、技術革新、運輸組織水平發展等方面有了很大的提高，取得了矚目的成就。

近年來，隨著國際化運輸服務水平的整體提高，我國的鐵路集裝箱運輸雖然實現快速增長，然而與其他發達國家的鐵路集裝箱運輸相比，還仍然存在明顯的差距與問題。從集裝箱運量上看，目前我國大量適合用集裝箱裝載的貨物仍然以整車的方式進行鐵路運輸，而發達國家鐵路集裝箱運輸占鐵路運輸的比重遠遠超過我們，我國鐵路適箱貨物入箱率低于國際平均水平，應有巨大發展空間。從集裝箱保有量看，按國際標準箱和自然箱計算，我國集裝箱的持有率也不占優勢，此現狀顯然不利于長遠發展和參與市場競爭，因此大力發展我國鐵路集裝箱運輸是必然趨勢。

三、物聯網在我國鐵路運輸領域的早期應用

在2001年物聯網的主要技術RFID技術就已經運用到鐵路系統當中，其中鐵路車號自動識別系統成為物聯網應用于我國鐵路運輸領域的先行成熟典范。鐵路車號自動識別系統是指在鐵路機車安裝電子標簽的基礎上，在所有編組站、區段站、大型貨運站的出入口、分界站等安裝設置地面識別設備。建立鐵路車號車次信息自動實時集中采集報告管理體系，實現全路程車次自動識別，運輸點到點的成本精確計算，實時跟蹤的動態管理等功能。除此之外，物聯網技術在我國鐵路運輸領域的應用還遠不止這些，近年更有突破性的發展。

鐵路運輸近年在系統安防技術方面也有比較廣泛的應用。由于各鐵路沿線站點較多又分散，鐵道部門一般會把各客運站、貨運站作為路局的分控點。把系統前端監控到的信號，包括客、貨運站和鐵路沿線范圍內的監控信息傳輸到分控站點的監控終端，并完成傳輸信息的管理和存儲。鐵路客、貨運站的監控信息通過鐵路內部的專網繼續傳輸到上一級鐵路局的監控管理中心。鐵路局通過監控主機還原各分控點的監控圖像，實現調度、指揮等各項任務，并能針對突發事件，完成預警和應急機制。

鐵路集裝箱堆場管理系統也可以利用物聯網的RFID技術，利用數據自動識別和互聯網等技術，可實現無人干預下的集裝箱堆場管理，包括鐵路集裝箱堆場內的箱體自動識別、定位跟蹤和智能管理，減少集裝箱在堆存過程中的翻箱倒箱率， 提高自動化程度，減少人為因素影響集裝箱運輸，進而提高箱位分配的效率。

物聯網技術大大提高了車輛利用水平和運輸組織效率，同時也為我國鐵路探索更加科學化、現代化、智能化的管理模式提供了有參考價值的實踐經驗，為其在我國鐵路運輸領域的普遍推廣奠定了良好基礎。

四、物聯網技術在我國集裝箱領域的應用實例

2012年3月開始，在大連集裝箱碼頭的大連鐵路集裝箱中心站，隨港口航線布局調整集裝箱海鐵聯運全面采用RFID。作業現場雖然繁忙但井然有序，正是因為使用了應用物聯網原理的無線調度指揮系統。中心站的設施控制布局機構場所與集裝箱碼頭間只有一線之隔。貼在單個商品、包裝箱或托盤上的RFID標簽，可以提供供應鏈管理中產品流和信息流的雙向通信，并通過互聯網傳輸從標簽采集到的數據。再利用高效的裝卸搬運設備龍門吊將集裝箱從班列上吊起裝載到集卡上，集卡拖運集裝箱進入中心站與集裝箱碼頭共用的全自動化大門通道后，箱號識別系統自動識別箱號，RFID車號識別系統自動識別車號，所有數據在系統內與碼頭、車站、客戶的作業計劃進行核對，確認無誤后自動放行。大連中心站如此高效的運作大幅度提高了作業效率和準確性。

鐵路運輸作為亞歐大陸橋的紐帶，較海運相比具有時間短、安全等優勢，越來越多的客戶愿意通過集裝箱鐵路國際聯運將商品運送到中亞及歐洲地區。我國于2013年提出“一帶一路”構想，隨著絲綢之路經濟帶的推進發展，鐵路在此經濟帶中具有重要的作用和地位，借此中歐集裝箱貨運班列數量迅猛增長。我國鐵路與國外尚未建立成熟完善的集裝箱國際聯運信息跟蹤系統，導致集裝箱從口岸離境后，只能依賴國外代理商來查詢其運行蹤跡。此狀態長期繼續下去不利于我國鐵路集裝箱的持續健康發展。

物聯網可以實現與鐵路系統進行跨平臺的信息整合，建立簡單操作、快速反應的鐵路高效率的流通網絡，優化鐵路集裝箱運輸。基于物聯網的鐵路集裝箱作為一種可持續發展高信息交換率的物流方式，利用現代科學技術，提高鐵路集裝箱運輸過程的更優化，并實現對鐵路運輸的可視化，使物流資源得到最充分的利用。物聯網的鐵路集裝箱發展分析研究不僅可以促進物聯網技術在民生領域的廣泛應用，還為提升鐵路集裝箱運輸的管理水平，改變鐵路物流中心信息流的現狀奠定基礎，優化我國鐵路集裝箱運輸業務流程和組織結構的整合，加快鐵路集裝箱運輸系統改革發展的步伐。雖然目前建立的物聯網鐵路集裝箱運輸還存在技術不成熟，不完善等問題，但是隨著技術的進一步開發，新產品的出現，相信經過實踐應用的不斷改進和科研人員的不懈努力必將形成一個業務敏捷、可持續性發展的現代運輸模式，能為我國鐵路集裝箱中心站自動化運營提供一定的決策依據。

（作者單位：大連科技學院）