舒帆+宓為建+李勛

閘口作為碼頭與集卡的交接點(diǎn)，涉及集裝箱相關(guān)信息（包括集裝箱歸屬船名、航次、尺寸、箱型、質(zhì)量、貨物、鉛封等）核查及整合工作；同時，閘口作為集裝箱信息控制節(jié)點(diǎn)，影響集裝箱碼頭操作系統(tǒng)對閘口業(yè)務(wù)的判斷，是碼頭業(yè)務(wù)與陸運(yùn)業(yè)務(wù)正式交接的標(biāo)志。隨著集裝箱船舶日趨大型化，對集裝箱碼頭的岸邊作業(yè)能力、堆場處理能力及閘口通過能力的要求越來越高。閘口通過能力直接影響碼頭客戶的滿意度和碼頭綜合作業(yè)能力。受人工輸入單據(jù)信息效率較低且差錯率較高，偽造、套用車牌的現(xiàn)象較多，人工驗(yàn)箱效率較低，打印單據(jù)耗時較長且浪費(fèi)資源，對異常情況的響應(yīng)速度較慢等因素的影響，傳統(tǒng)人工閘口存在集疏港車輛擁堵、通行效率低下等弊端。鑒于此，有必要發(fā)展利用信息技術(shù)和自動化技術(shù)完成集裝箱信息核查工作的智能閘口。

1 集裝箱碼頭智能閘口應(yīng)用及研究現(xiàn)狀

智能閘口主要應(yīng)用于自動化集裝箱碼頭。韓國釜山新集裝箱碼頭、荷蘭Euromax碼頭及西班牙TTI碼頭等自動化集裝箱碼頭均有成功應(yīng)用智能閘口的案例。我國首個智能閘口在上海滬東集裝箱碼頭投入使用[1]，其采用當(dāng)今世界領(lǐng)先的智能箱號識別系統(tǒng)并結(jié)合日趨成熟的電子數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)碼頭交接箱作業(yè)信息的快速傳遞，有效提高閘口的綜合通過能力。目前，該智能閘口系統(tǒng)的性能和功能進(jìn)一步提升，并成功應(yīng)用于上海港洋山深水港區(qū)和外高橋港區(qū)的多個集裝箱碼頭。[2]大連集裝箱碼頭于2005年6月正式啟用智能閘口，該閘口是我國首個雙向全自動化無人值守智能閘口。[3]寧波港智能閘口項(xiàng)目于2008年12月上線試運(yùn)行，現(xiàn)已推廣應(yīng)用到其包括北侖國際集裝箱碼頭、北侖第二集裝箱碼頭、遠(yuǎn)東碼頭、大榭招商碼頭等在內(nèi)的所有下屬集裝箱碼頭，目前各碼頭智能閘口系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況良好。天津港太平洋國際集裝箱碼頭（以下簡稱太平洋國際碼頭）智能閘口系統(tǒng)于2011年1月上線運(yùn)行；系統(tǒng)上線后集港記錄與上線前歷史記錄的抽樣對比分析結(jié)果表明，如果集裝箱信息正常，集卡通過智能閘口的時間為30～，效率提升2倍以上。[4]此外，營口港和蘇州現(xiàn)代貨箱碼頭也有智能閘口應(yīng)用案例。[5-6]

綜上所述，智能閘口系統(tǒng)已成功應(yīng)用于我國多個港口碼頭，未來，隨著我國自動化集裝箱碼頭的發(fā)展，智能閘口的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。然而，國際上對集裝箱碼頭智能閘口的系統(tǒng)研究相對較少：趙海英等[7]和同寧方等[8]主要探討光學(xué)字符識別（Optical Character Recognition，OCR）技術(shù)在智能閘口的應(yīng)用；劉旭[9]和孫志軍[10]主要研究閘口系統(tǒng)設(shè)計(jì)，側(cè)重信息技術(shù)的應(yīng)用；陳健[11]針對硬件改變對閘口正常運(yùn)行帶來的影響，提出采用OPOS技術(shù)降低軟件對硬件依賴性的方案。上述研究者對閘口普適性功能進(jìn)行描述，但由于智能閘口設(shè)計(jì)受碼頭布局、集疏運(yùn)流程及集裝箱裝卸工藝等因素的影響，其功能配置有較大差異。智能閘口的整體設(shè)計(jì)及其差異性配置均應(yīng)是智能閘口建設(shè)和應(yīng)用過程中關(guān)注的重點(diǎn)。

2 集裝箱碼頭智能閘口功能分析

2.1 進(jìn)場閘口功能

針對集港集卡，智能閘口系統(tǒng)一般采用無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)識讀集卡信息及其集裝箱預(yù)約信息，同時利用OCR技術(shù)完成箱號識別和集裝箱殘損鑒別，并根據(jù)集裝箱的預(yù)約信息以及堆場的作業(yè)狀態(tài)合理確定集裝箱的堆場位置，確保閘口交通順暢（見圖1）。對于提箱集卡，一般無須開啟智能閘口系統(tǒng)的集裝箱信息檢驗(yàn)功能，集卡到達(dá)閘口后，由司機(jī)刷RFID卡進(jìn)行箱號識別，然后根據(jù)預(yù)錄集裝箱信息決定集卡行駛路徑。當(dāng)箱單齊全且場地機(jī)械空閑時，集卡可直接進(jìn)入堆場；當(dāng)箱單齊全但場地機(jī)械繁忙時，集卡司機(jī)取小票后在原地等待；當(dāng)箱單不齊全或無場地機(jī)械服務(wù)時，集卡進(jìn)入緩沖區(qū)。

圖1 集港進(jìn)場閘口功能

2.1.1 智能閘口門架區(qū)功能

當(dāng)進(jìn)場閘口磁感應(yīng)系統(tǒng)檢測到有集卡到達(dá)時，門架區(qū)執(zhí)行的任務(wù)主要是箱號識別和箱體驗(yàn)殘。進(jìn)場閘口前左右門架上布置多個攝像頭，用于抓拍視頻或圖片，以便進(jìn)行箱體驗(yàn)殘及箱號識別。集卡經(jīng)過進(jìn)場門架后，智能閘口系統(tǒng)完成對箱號和集裝箱表面狀態(tài)信息的收集。

2.1.2 智能閘口人機(jī)交互區(qū)功能

集卡司機(jī)利用人機(jī)交互終端收集和反饋信息。人機(jī)交互設(shè)備讀取集卡司機(jī)RFID卡信息，并將卡中的集裝箱信息與進(jìn)場門架區(qū)利用OCR技術(shù)讀取的集裝箱信息進(jìn)行比對。人機(jī)交互設(shè)備為集卡司機(jī)反饋進(jìn)場作業(yè)單并指示進(jìn)場路徑。

2.1.3 智能閘口遠(yuǎn)程中控室功能

安排相關(guān)人員在閘口中控室進(jìn)行遠(yuǎn)程控制：由驗(yàn)殘人員查看集裝箱的截圖照片，判斷其是否有殘損；由箱號識別人員查看系統(tǒng)識別的箱號信息，當(dāng)系統(tǒng)識別不出箱號信息時，由人工填入。

2.1.4 智能閘口碼頭操作系統(tǒng)決策功能

部分閘口集裝箱信息綜合匯總到碼頭操作系統(tǒng)，并由其進(jìn)行相應(yīng)處理；然后，碼頭操作系統(tǒng)指示集卡直接進(jìn)場或進(jìn)緩沖區(qū)，由人機(jī)交互設(shè)備將結(jié)果輸出為小票信息；最后，碼頭操作系統(tǒng)決策結(jié)果驅(qū)動電子道閘控制器的開關(guān)。在遇到異常情況時，集卡司機(jī)可以直接與閘口中控人員對講，由中控人員進(jìn)行人工應(yīng)急處理。

2.1.5 智能閘口緩沖區(qū)功能

緩沖區(qū)的設(shè)計(jì)有利于緩解異常情況對閘口通過能力的影響。緩沖區(qū)的主要功能是：為等待入場的集裝箱提供緩沖等待空間；為箱單不全的集裝箱提供辦理業(yè)務(wù)的空間。集卡司機(jī)進(jìn)入該區(qū)域后的操作流程為：停車→至受理大廳辦理業(yè)務(wù)→等待進(jìn)場→電子顯示屏提示進(jìn)場后打印小票→進(jìn)場。

2.2 出場閘口功能

出場閘口需要人工核對集裝箱單據(jù)并將鉛封號信息錄入碼頭操作系統(tǒng)，并據(jù)此為集卡司機(jī)備制包含集裝箱鉛封號等信息的RFID卡，以便其能順利進(jìn)場。該做法把進(jìn)場閘口的部分功能轉(zhuǎn)移到出場閘口，使進(jìn)場閘口成為真正的自動化閘口。我國集裝箱碼頭智能閘口的普遍處理方法是在進(jìn)場閘口設(shè)置專人輸入集裝箱鉛封號信息；荷蘭Euromax碼頭則需要集卡司機(jī)在進(jìn)場閘口的人機(jī)交互終端上自助輸入集裝箱鉛封號，從而簡化出場閘口的功能。

3 集裝箱碼頭智能閘口配置設(shè)計(jì)

根據(jù)集裝箱碼頭實(shí)際需要和布局特點(diǎn)進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)是智能閘口建設(shè)面臨的實(shí)際問題。為實(shí)現(xiàn)智能閘口配置設(shè)計(jì)的科學(xué)化和合理化，對智能閘口配置進(jìn)行差異性分析顯得尤為必要。

3.1 智能閘口差異性分析

目前世界上已建成的集裝箱碼頭智能閘口雖然基本功能類似，但存在可選配置的差異性。這些差異性是制約智能閘口效率的關(guān)鍵因素，因此是智能閘口設(shè)計(jì)的核心。本文選擇我國應(yīng)用智能閘口集裝箱碼頭的典型代表上海港洋山深水港區(qū)集裝箱碼頭（以下簡稱洋山碼頭）、太平洋國際碼頭以及國際上成熟的自動化集裝箱碼頭（如釜山新集裝箱碼頭、Euromax碼頭和TTI碼頭）進(jìn)行智能閘口配置差異性分析。

3.1.1 閘口職能分配差異性

智能閘口按照閘口承擔(dān)的業(yè)務(wù)類型可以分為集港閘口和提箱閘口，按照車流的方向可以分為進(jìn)場閘口和出場閘口；因此，綜合來看，按照職能的不同，智能閘口可分為集港進(jìn)場閘口、集港出場閘口、提箱進(jìn)場閘口和提箱出場閘口。閘口職能分配設(shè)計(jì)指閘口職能的物理分布設(shè)計(jì)，即每個閘口承擔(dān)的職能劃分。如表1所示：太平洋國際碼頭進(jìn)場閘口將集港集卡和提箱集卡分流，因此集港進(jìn)場閘口與提箱進(jìn)場閘口門架區(qū)的功能有所不同；洋山碼頭的進(jìn)場閘口是集港集卡和提箱集卡通用的，其需要具備區(qū)分來車屬性的功能；Euromax碼頭的進(jìn)場閘口與出場閘口完全合并。閘口布局及職能分配直接影響閘口的技術(shù)配置方案。例如，在進(jìn)場閘口合并的模式下，閘口系統(tǒng)必須配置紅外系統(tǒng)，以檢測集卡是否帶箱，從而作出集港集卡或提箱集卡的判斷（見圖2）。

表1 多個典型集裝箱碼頭智能閘口布局

圖2 進(jìn)場閘口合并模式職能分配

3.1.2 緩沖區(qū)布局差異性

太平洋國際碼頭智能閘口緩沖區(qū)用于所載集裝箱未預(yù)約或場地?zé)o作業(yè)機(jī)械的集卡；釜山新集裝箱碼頭智能閘口緩沖區(qū)是集卡正式進(jìn)場前必須進(jìn)入的區(qū)域，集卡進(jìn)入緩沖區(qū)后才分流。碼頭操作系統(tǒng)的判斷時機(jī)因緩沖區(qū)布局的差異而有所不同。

3.1.3 信息交互差異性

在智能閘口應(yīng)用中一般涉及集裝箱信息預(yù)錄，即將集裝箱信息記錄到集成電路卡或RFID電子標(biāo)簽中。在信息交互方式上，當(dāng)集卡進(jìn)入閘口時，閘口系統(tǒng)可通過RFID識讀器自動識讀集裝箱信息，或通過人機(jī)交互設(shè)備由司機(jī)刷RFID卡后識讀集裝箱信息。交互信息內(nèi)容方面：部分智能閘口需要集卡司機(jī)自助輸入集裝箱預(yù)約號、鉛封號信息；部分智能閘口轉(zhuǎn)由碼頭操作系統(tǒng)或出場閘口作業(yè)人員判斷、核對集裝箱相關(guān)信息。

3.1.4 閘口中控系統(tǒng)職能差異性

我國集裝箱碼頭的智能閘口中控系統(tǒng)負(fù)責(zé)對驗(yàn)殘系統(tǒng)輸出的圖片進(jìn)行實(shí)時判斷，若發(fā)現(xiàn)集裝箱殘損，立即進(jìn)行相應(yīng)處理；國外集裝箱碼頭的智能閘口驗(yàn)殘系統(tǒng)一般直接將結(jié)果輸出到計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲，在發(fā)生貨損理賠時才查詢這些數(shù)據(jù)。

3.2 智能閘口配置設(shè)計(jì)

3.2.1 設(shè)計(jì)影響因素

（1）RFID電子標(biāo)簽容量 除必須記錄基本的箱號、船名、航次等信息外，還需要確認(rèn)一些輔助信息是否需要記錄于RFID電子標(biāo)簽中。如果需要的信息未能記錄在電子標(biāo)簽中，那么只能通過人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)信息的讀取。

（2）信號識讀水平 碼頭環(huán)境和識讀設(shè)備等級是影響閘口RFID識讀方式和水平的關(guān)鍵因素。當(dāng)遠(yuǎn)距離信號讀取率高時，可以采用系統(tǒng)直接讀取信息方式；否則，需要集卡司機(jī)刷RFID卡后由系統(tǒng)讀取相關(guān)信息。

（3）碼頭布局 碼頭布局（尤其是閘口位置與周圍道路的距離及其交通組織的規(guī)劃等）影響閘口職能分配。當(dāng)碼頭地理位置具有一定局限性時，閘口職能分配相對集中。

（4）閘口作業(yè)流程 閘口集裝箱分流作業(yè)流程（即集港集卡在進(jìn)入緩沖區(qū)之前分流還是進(jìn)入緩沖區(qū)后分流）是影響閘口配置設(shè)計(jì)的重要因素之一。

（5）功能的實(shí)時性需求 需要實(shí)時執(zhí)行的功能通過閘口中控系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時操作；反之，可以采取事后調(diào)用方案。

（6）碼頭裝卸工藝 碼頭裝卸工藝的差異會導(dǎo)致集卡從閘口進(jìn)場后的運(yùn)行路徑不同。

3.2.2 設(shè)計(jì)方案

集裝箱碼頭智能閘口差異性及相應(yīng)配置設(shè)計(jì)見表2。

表2 集裝箱碼頭智能閘口差異性及相應(yīng)配置設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)：

[1] 上海滬東集裝箱碼頭有限公司. 以打造世界一流集裝箱碼頭為目標(biāo)強(qiáng)化作業(yè)效率管理[J]. 集裝箱化，2005，16（12）：1-5.

[2] 徐鐘. 智能道口技術(shù)洋山港高效運(yùn)作的保障[J]. 華東科技，2007（12）：64-65.

[3] 湯瑋，李一凡，李光輝. 集裝箱智能道口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 集裝箱化，2006，17（1）：16-19.

[4] 姜嘉旗. 天津港集裝箱碼頭智能閘口建設(shè)[J]. 集裝箱化，2011，22（6）：31-33.

[5] 戴江紅，張紹明. 智能閘口系統(tǒng)在集裝箱碼頭業(yè)務(wù)中應(yīng)用的研究[J]. 中國電子商務(wù)，2012 （20）：86-87.

[6] 蘆瑤，黃曉霞.蘇州現(xiàn)代貨箱碼頭閘口的建設(shè)[J].集裝箱化，2009，20（2）：25-27.

[7] 趙海英，姚振強(qiáng)，陳斌，等. 集裝箱智能道口箱號識別系統(tǒng)中的字符識別技術(shù)[J]. 水運(yùn)工程，2006（6）：34-36.

[8] 同寧方，王銘. 智能道口自動識別技術(shù)[J]. 水運(yùn)工程，2005（5）：84-87.

[9] 劉旭. 集裝箱碼頭智能閘口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 濟(jì)南：山東大學(xué)，2012.

[10]孫志軍. 提高集裝箱碼頭閘口通過能力之對策研究[D]. 上海：上海海事大學(xué)，2006.

[11]陳健. 基于OPOS技術(shù)的集裝箱碼頭智能閘口系統(tǒng)構(gòu)建[D]. 上海：復(fù)旦大學(xué)，2011.

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-11-26）

3 集裝箱碼頭智能閘口配置設(shè)計(jì)

根據(jù)集裝箱碼頭實(shí)際需要和布局特點(diǎn)進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)是智能閘口建設(shè)面臨的實(shí)際問題。為實(shí)現(xiàn)智能閘口配置設(shè)計(jì)的科學(xué)化和合理化，對智能閘口配置進(jìn)行差異性分析顯得尤為必要。

3.1 智能閘口差異性分析

目前世界上已建成的集裝箱碼頭智能閘口雖然基本功能類似，但存在可選配置的差異性。這些差異性是制約智能閘口效率的關(guān)鍵因素，因此是智能閘口設(shè)計(jì)的核心。本文選擇我國應(yīng)用智能閘口集裝箱碼頭的典型代表上海港洋山深水港區(qū)集裝箱碼頭（以下簡稱洋山碼頭）、太平洋國際碼頭以及國際上成熟的自動化集裝箱碼頭（如釜山新集裝箱碼頭、Euromax碼頭和TTI碼頭）進(jìn)行智能閘口配置差異性分析。

3.1.1 閘口職能分配差異性

智能閘口按照閘口承擔(dān)的業(yè)務(wù)類型可以分為集港閘口和提箱閘口，按照車流的方向可以分為進(jìn)場閘口和出場閘口；因此，綜合來看，按照職能的不同，智能閘口可分為集港進(jìn)場閘口、集港出場閘口、提箱進(jìn)場閘口和提箱出場閘口。閘口職能分配設(shè)計(jì)指閘口職能的物理分布設(shè)計(jì)，即每個閘口承擔(dān)的職能劃分。如表1所示：太平洋國際碼頭進(jìn)場閘口將集港集卡和提箱集卡分流，因此集港進(jìn)場閘口與提箱進(jìn)場閘口門架區(qū)的功能有所不同；洋山碼頭的進(jìn)場閘口是集港集卡和提箱集卡通用的，其需要具備區(qū)分來車屬性的功能；Euromax碼頭的進(jìn)場閘口與出場閘口完全合并。閘口布局及職能分配直接影響閘口的技術(shù)配置方案。例如，在進(jìn)場閘口合并的模式下，閘口系統(tǒng)必須配置紅外系統(tǒng)，以檢測集卡是否帶箱，從而作出集港集卡或提箱集卡的判斷（見圖2）。

表1 多個典型集裝箱碼頭智能閘口布局

圖2 進(jìn)場閘口合并模式職能分配

3.1.2 緩沖區(qū)布局差異性

太平洋國際碼頭智能閘口緩沖區(qū)用于所載集裝箱未預(yù)約或場地?zé)o作業(yè)機(jī)械的集卡；釜山新集裝箱碼頭智能閘口緩沖區(qū)是集卡正式進(jìn)場前必須進(jìn)入的區(qū)域，集卡進(jìn)入緩沖區(qū)后才分流。碼頭操作系統(tǒng)的判斷時機(jī)因緩沖區(qū)布局的差異而有所不同。

3.1.3 信息交互差異性

在智能閘口應(yīng)用中一般涉及集裝箱信息預(yù)錄，即將集裝箱信息記錄到集成電路卡或RFID電子標(biāo)簽中。在信息交互方式上，當(dāng)集卡進(jìn)入閘口時，閘口系統(tǒng)可通過RFID識讀器自動識讀集裝箱信息，或通過人機(jī)交互設(shè)備由司機(jī)刷RFID卡后識讀集裝箱信息。交互信息內(nèi)容方面：部分智能閘口需要集卡司機(jī)自助輸入集裝箱預(yù)約號、鉛封號信息；部分智能閘口轉(zhuǎn)由碼頭操作系統(tǒng)或出場閘口作業(yè)人員判斷、核對集裝箱相關(guān)信息。

3.1.4 閘口中控系統(tǒng)職能差異性

我國集裝箱碼頭的智能閘口中控系統(tǒng)負(fù)責(zé)對驗(yàn)殘系統(tǒng)輸出的圖片進(jìn)行實(shí)時判斷，若發(fā)現(xiàn)集裝箱殘損，立即進(jìn)行相應(yīng)處理；國外集裝箱碼頭的智能閘口驗(yàn)殘系統(tǒng)一般直接將結(jié)果輸出到計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲，在發(fā)生貨損理賠時才查詢這些數(shù)據(jù)。

3.2 智能閘口配置設(shè)計(jì)

3.2.1 設(shè)計(jì)影響因素

（1）RFID電子標(biāo)簽容量 除必須記錄基本的箱號、船名、航次等信息外，還需要確認(rèn)一些輔助信息是否需要記錄于RFID電子標(biāo)簽中。如果需要的信息未能記錄在電子標(biāo)簽中，那么只能通過人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)信息的讀取。

（2）信號識讀水平 碼頭環(huán)境和識讀設(shè)備等級是影響閘口RFID識讀方式和水平的關(guān)鍵因素。當(dāng)遠(yuǎn)距離信號讀取率高時，可以采用系統(tǒng)直接讀取信息方式；否則，需要集卡司機(jī)刷RFID卡后由系統(tǒng)讀取相關(guān)信息。

（3）碼頭布局 碼頭布局（尤其是閘口位置與周圍道路的距離及其交通組織的規(guī)劃等）影響閘口職能分配。當(dāng)碼頭地理位置具有一定局限性時，閘口職能分配相對集中。

（4）閘口作業(yè)流程 閘口集裝箱分流作業(yè)流程（即集港集卡在進(jìn)入緩沖區(qū)之前分流還是進(jìn)入緩沖區(qū)后分流）是影響閘口配置設(shè)計(jì)的重要因素之一。

（5）功能的實(shí)時性需求 需要實(shí)時執(zhí)行的功能通過閘口中控系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時操作；反之，可以采取事后調(diào)用方案。

（6）碼頭裝卸工藝 碼頭裝卸工藝的差異會導(dǎo)致集卡從閘口進(jìn)場后的運(yùn)行路徑不同。

3.2.2 設(shè)計(jì)方案

集裝箱碼頭智能閘口差異性及相應(yīng)配置設(shè)計(jì)見表2。

表2 集裝箱碼頭智能閘口差異性及相應(yīng)配置設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)：

[1] 上海滬東集裝箱碼頭有限公司. 以打造世界一流集裝箱碼頭為目標(biāo)強(qiáng)化作業(yè)效率管理[J]. 集裝箱化，2005，16（12）：1-5.

[2] 徐鐘. 智能道口技術(shù)洋山港高效運(yùn)作的保障[J]. 華東科技，2007（12）：64-65.

[3] 湯瑋，李一凡，李光輝. 集裝箱智能道口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 集裝箱化，2006，17（1）：16-19.

[4] 姜嘉旗. 天津港集裝箱碼頭智能閘口建設(shè)[J]. 集裝箱化，2011，22（6）：31-33.

[5] 戴江紅，張紹明. 智能閘口系統(tǒng)在集裝箱碼頭業(yè)務(wù)中應(yīng)用的研究[J]. 中國電子商務(wù)，2012 （20）：86-87.

[6] 蘆瑤，黃曉霞.蘇州現(xiàn)代貨箱碼頭閘口的建設(shè)[J].集裝箱化，2009，20（2）：25-27.

[7] 趙海英，姚振強(qiáng)，陳斌，等. 集裝箱智能道口箱號識別系統(tǒng)中的字符識別技術(shù)[J]. 水運(yùn)工程，2006（6）：34-36.

[8] 同寧方，王銘. 智能道口自動識別技術(shù)[J]. 水運(yùn)工程，2005（5）：84-87.

[9] 劉旭. 集裝箱碼頭智能閘口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 濟(jì)南：山東大學(xué)，2012.

[10]孫志軍. 提高集裝箱碼頭閘口通過能力之對策研究[D]. 上海：上海海事大學(xué)，2006.

[11]陳健. 基于OPOS技術(shù)的集裝箱碼頭智能閘口系統(tǒng)構(gòu)建[D]. 上海：復(fù)旦大學(xué)，2011.

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-11-26）

3 集裝箱碼頭智能閘口配置設(shè)計(jì)

根據(jù)集裝箱碼頭實(shí)際需要和布局特點(diǎn)進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)是智能閘口建設(shè)面臨的實(shí)際問題。為實(shí)現(xiàn)智能閘口配置設(shè)計(jì)的科學(xué)化和合理化，對智能閘口配置進(jìn)行差異性分析顯得尤為必要。

3.1 智能閘口差異性分析

目前世界上已建成的集裝箱碼頭智能閘口雖然基本功能類似，但存在可選配置的差異性。這些差異性是制約智能閘口效率的關(guān)鍵因素，因此是智能閘口設(shè)計(jì)的核心。本文選擇我國應(yīng)用智能閘口集裝箱碼頭的典型代表上海港洋山深水港區(qū)集裝箱碼頭（以下簡稱洋山碼頭）、太平洋國際碼頭以及國際上成熟的自動化集裝箱碼頭（如釜山新集裝箱碼頭、Euromax碼頭和TTI碼頭）進(jìn)行智能閘口配置差異性分析。

3.1.1 閘口職能分配差異性

智能閘口按照閘口承擔(dān)的業(yè)務(wù)類型可以分為集港閘口和提箱閘口，按照車流的方向可以分為進(jìn)場閘口和出場閘口；因此，綜合來看，按照職能的不同，智能閘口可分為集港進(jìn)場閘口、集港出場閘口、提箱進(jìn)場閘口和提箱出場閘口。閘口職能分配設(shè)計(jì)指閘口職能的物理分布設(shè)計(jì)，即每個閘口承擔(dān)的職能劃分。如表1所示：太平洋國際碼頭進(jìn)場閘口將集港集卡和提箱集卡分流，因此集港進(jìn)場閘口與提箱進(jìn)場閘口門架區(qū)的功能有所不同；洋山碼頭的進(jìn)場閘口是集港集卡和提箱集卡通用的，其需要具備區(qū)分來車屬性的功能；Euromax碼頭的進(jìn)場閘口與出場閘口完全合并。閘口布局及職能分配直接影響閘口的技術(shù)配置方案。例如，在進(jìn)場閘口合并的模式下，閘口系統(tǒng)必須配置紅外系統(tǒng)，以檢測集卡是否帶箱，從而作出集港集卡或提箱集卡的判斷（見圖2）。

表1 多個典型集裝箱碼頭智能閘口布局

圖2 進(jìn)場閘口合并模式職能分配

3.1.2 緩沖區(qū)布局差異性

太平洋國際碼頭智能閘口緩沖區(qū)用于所載集裝箱未預(yù)約或場地?zé)o作業(yè)機(jī)械的集卡；釜山新集裝箱碼頭智能閘口緩沖區(qū)是集卡正式進(jìn)場前必須進(jìn)入的區(qū)域，集卡進(jìn)入緩沖區(qū)后才分流。碼頭操作系統(tǒng)的判斷時機(jī)因緩沖區(qū)布局的差異而有所不同。

3.1.3 信息交互差異性

在智能閘口應(yīng)用中一般涉及集裝箱信息預(yù)錄，即將集裝箱信息記錄到集成電路卡或RFID電子標(biāo)簽中。在信息交互方式上，當(dāng)集卡進(jìn)入閘口時，閘口系統(tǒng)可通過RFID識讀器自動識讀集裝箱信息，或通過人機(jī)交互設(shè)備由司機(jī)刷RFID卡后識讀集裝箱信息。交互信息內(nèi)容方面：部分智能閘口需要集卡司機(jī)自助輸入集裝箱預(yù)約號、鉛封號信息；部分智能閘口轉(zhuǎn)由碼頭操作系統(tǒng)或出場閘口作業(yè)人員判斷、核對集裝箱相關(guān)信息。

3.1.4 閘口中控系統(tǒng)職能差異性

我國集裝箱碼頭的智能閘口中控系統(tǒng)負(fù)責(zé)對驗(yàn)殘系統(tǒng)輸出的圖片進(jìn)行實(shí)時判斷，若發(fā)現(xiàn)集裝箱殘損，立即進(jìn)行相應(yīng)處理；國外集裝箱碼頭的智能閘口驗(yàn)殘系統(tǒng)一般直接將結(jié)果輸出到計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲，在發(fā)生貨損理賠時才查詢這些數(shù)據(jù)。

3.2 智能閘口配置設(shè)計(jì)

3.2.1 設(shè)計(jì)影響因素

（1）RFID電子標(biāo)簽容量 除必須記錄基本的箱號、船名、航次等信息外，還需要確認(rèn)一些輔助信息是否需要記錄于RFID電子標(biāo)簽中。如果需要的信息未能記錄在電子標(biāo)簽中，那么只能通過人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)信息的讀取。

（2）信號識讀水平 碼頭環(huán)境和識讀設(shè)備等級是影響閘口RFID識讀方式和水平的關(guān)鍵因素。當(dāng)遠(yuǎn)距離信號讀取率高時，可以采用系統(tǒng)直接讀取信息方式；否則，需要集卡司機(jī)刷RFID卡后由系統(tǒng)讀取相關(guān)信息。

（3）碼頭布局 碼頭布局（尤其是閘口位置與周圍道路的距離及其交通組織的規(guī)劃等）影響閘口職能分配。當(dāng)碼頭地理位置具有一定局限性時，閘口職能分配相對集中。

（4）閘口作業(yè)流程 閘口集裝箱分流作業(yè)流程（即集港集卡在進(jìn)入緩沖區(qū)之前分流還是進(jìn)入緩沖區(qū)后分流）是影響閘口配置設(shè)計(jì)的重要因素之一。

（5）功能的實(shí)時性需求 需要實(shí)時執(zhí)行的功能通過閘口中控系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時操作；反之，可以采取事后調(diào)用方案。

（6）碼頭裝卸工藝 碼頭裝卸工藝的差異會導(dǎo)致集卡從閘口進(jìn)場后的運(yùn)行路徑不同。

3.2.2 設(shè)計(jì)方案

集裝箱碼頭智能閘口差異性及相應(yīng)配置設(shè)計(jì)見表2。

表2 集裝箱碼頭智能閘口差異性及相應(yīng)配置設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)：

[1] 上海滬東集裝箱碼頭有限公司. 以打造世界一流集裝箱碼頭為目標(biāo)強(qiáng)化作業(yè)效率管理[J]. 集裝箱化，2005，16（12）：1-5.

[2] 徐鐘. 智能道口技術(shù)洋山港高效運(yùn)作的保障[J]. 華東科技，2007（12）：64-65.

[3] 湯瑋，李一凡，李光輝. 集裝箱智能道口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 集裝箱化，2006，17（1）：16-19.

[4] 姜嘉旗. 天津港集裝箱碼頭智能閘口建設(shè)[J]. 集裝箱化，2011，22（6）：31-33.

[5] 戴江紅，張紹明. 智能閘口系統(tǒng)在集裝箱碼頭業(yè)務(wù)中應(yīng)用的研究[J]. 中國電子商務(wù)，2012 （20）：86-87.

[6] 蘆瑤，黃曉霞.蘇州現(xiàn)代貨箱碼頭閘口的建設(shè)[J].集裝箱化，2009，20（2）：25-27.

[7] 趙海英，姚振強(qiáng)，陳斌，等. 集裝箱智能道口箱號識別系統(tǒng)中的字符識別技術(shù)[J]. 水運(yùn)工程，2006（6）：34-36.

[8] 同寧方，王銘. 智能道口自動識別技術(shù)[J]. 水運(yùn)工程，2005（5）：84-87.

[9] 劉旭. 集裝箱碼頭智能閘口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 濟(jì)南：山東大學(xué)，2012.

[10]孫志軍. 提高集裝箱碼頭閘口通過能力之對策研究[D]. 上海：上海海事大學(xué)，2006.

[11]陳健. 基于OPOS技術(shù)的集裝箱碼頭智能閘口系統(tǒng)構(gòu)建[D]. 上海：復(fù)旦大學(xué)，2011.

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-11-26）