王炳森WANG Bing-sen；張建芳ZHANG Jian-fang；孔維維KONG Wei-wei；張強(qiáng)ZHANG Qiang

（山東港口科技集團(tuán)青島有限公司，青島 266000）

0 引言

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。衡量集裝箱碼頭閘口的直接指標(biāo)為閘口通行效率，閘口通行效率直接體現(xiàn)了集裝箱碼頭的作業(yè)效率以及對外服務(wù)水平。閘口的合理布置直接影響了碼頭的通行能力，進(jìn)而直接影響到碼頭的綜合能力以及對外服務(wù)水平。利用現(xiàn)代信息技術(shù)和自動化技術(shù)完成集裝箱信息核查工作，實現(xiàn)智能無人閘口的管理是集裝箱碼頭的必然選擇。同時，以客戶為出發(fā)點，通過技術(shù)手段提高集裝箱碼頭口岸服務(wù)環(huán)境，減輕碼頭員工工作強(qiáng)度，提高碼頭整體綜合效率是集裝箱碼頭港口科技發(fā)展的重中之重。

1 集裝箱碼頭閘口作業(yè)模式

集裝箱碼頭閘口是集裝箱碼頭的核心業(yè)務(wù)匯聚地，涉及OCR、無線射頻（RFID）、讀卡器、地磅等各類信息采集硬件設(shè)備，同時也涉及到集裝箱碼頭生產(chǎn)管理系統(tǒng)、空箱查驗系統(tǒng)、電子鉛封系統(tǒng)、地磅系統(tǒng)等近10 個系統(tǒng)相互作用，與海關(guān)等單位實時信息交互，保障海關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及相關(guān)措施及時落地。因此，為有效提高閘口通行效率，提升集裝箱碼頭對外服務(wù)水平，合理規(guī)劃閘口模式尤為重要。

研究參考國外具有代表性的鹿特丹港Euromax 碼頭、巴塞羅那港BEST 碼頭、弗吉尼亞APMT 碼頭等集裝箱碼頭，幾乎無一例外均采用多級閘口作業(yè)模式，其中自動化集裝箱碼頭鹿特丹Euromax 碼頭閘口設(shè)計采用進(jìn)港閘口為三級布置形式，出港閘口為四級閘口布置形式；美國弗吉尼亞APMT 碼頭、西班牙巴塞羅那港BEST 碼頭均設(shè)計采用進(jìn)港、出港閘口均為三級閘口布置形式。以上國外自動化碼頭因水平布局模式問題，存在車量交叉、占地面積大或無查驗場地等問題。研究國內(nèi)自動化集裝箱碼頭作業(yè)模式，其中以山東港口青島港自動化集裝箱碼頭為例，其碼頭進(jìn)港、出港采用三級閘口布置模式，吸取國內(nèi)外經(jīng)驗基礎(chǔ)上對車輛水平運(yùn)輸作業(yè)模式進(jìn)行特殊規(guī)劃，充分利用土地資源，結(jié)合集疏運(yùn)方式和港外道路條件，減輕港外道路的交通壓力，提高港內(nèi)作業(yè)效率。綜上所述，通過四階段法對碼頭車輛交通流進(jìn)行了分析，為優(yōu)化港區(qū)內(nèi)部交通狀況提供建議無人閘口布置模式的研究，推薦采用三級閘口（即多站式閘口）作業(yè)模式，根據(jù)場地進(jìn)行合理布局、設(shè)置道口數(shù)量達(dá)到閘口控制最優(yōu)化目的。

1.1閘口布置模式 根據(jù)集裝箱碼頭自動化閘口特點，將閘口分為進(jìn)港閘口和出港閘口。進(jìn)出港閘口三級模式具體分工為：①進(jìn)（出）港閘口第一道閘為信息采集閘，進(jìn)行采集車輛和集裝箱信息。在每個車道的左側(cè)、右側(cè)和頂部安裝高清線陣相機(jī)等設(shè)備，保障了不同速度的集卡經(jīng)過閘口時能留下高質(zhì)量的圖片。信息采集閘可采用不停車式設(shè)計，主要用于采集集卡物理車牌和集裝箱前、后、左、右、上五個側(cè)面進(jìn)行圖像抓拍和識別。同時，可通過無線射頻技術(shù)（RFID）識別電子車牌信息。②進(jìn)（出）港閘口第二道閘為主閘，采用多車道、停車式設(shè)計，主要用于閘口業(yè)務(wù)邏輯處理，是閘口的關(guān)鍵位置。多車道主要用于對車輛進(jìn)行分流，降低擁堵風(fēng)險，主閘道口數(shù)量較信息采集閘應(yīng)2倍及以上。集卡經(jīng)過該道閘口時，需要停車刷司機(jī)身份證，將集卡司機(jī)身份證號與OCR 采集信息關(guān)聯(lián)進(jìn)行業(yè)務(wù)口岸監(jiān)管等邏輯校驗如圖1。③進(jìn)（出）港閘口第三道閘為控制閘，是閘口的最后一道屏障。結(jié)合采集信息及數(shù)據(jù)處理結(jié)果，在該道閘進(jìn)行最后驗證及數(shù)據(jù)處理如圖2。

圖1 進(jìn)（出）港閘口第二道主閘信息采集流程

圖2 進(jìn)（出）港閘口第三道控制閘信息采集流程

1.2閘口業(yè)務(wù)流程 集裝箱碼頭自動化智能閘口通過設(shè)備自動采集車輛、集裝箱信息通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議傳輸?shù)郊b箱TOS 系統(tǒng)，由集裝箱TOS 系統(tǒng)自動觸發(fā)數(shù)據(jù)校驗和數(shù)據(jù)處理，并將最終生成的抬桿、語音提示、LED 屏顯示等指令通過標(biāo)準(zhǔn)化的Socket、Http 等協(xié)議發(fā)送至閘口設(shè)備。

在整個集裝箱碼頭閘口進(jìn)出閘業(yè)務(wù)自動處理流程過程中，影響自動化閘口通行效率的主要因素為車輛待檢（即車輛在經(jīng)過集裝箱碼頭閘口時，因系統(tǒng)環(huán)境、數(shù)據(jù)等因素導(dǎo)致不能正常通過）。在集裝箱碼頭一旦出現(xiàn)集卡待檢，須進(jìn)入閘口待檢區(qū)或在道口等待業(yè)務(wù)人員人工處理。此時，集裝箱碼頭閘口業(yè)務(wù)人員面對數(shù)據(jù)需要仔細(xì)信息核對及相關(guān)處理，同時集卡司機(jī)則進(jìn)入較長時間的等待狀態(tài)。

2 基于互聯(lián)網(wǎng)思維的智能無人閘口業(yè)務(wù)處理模式

傳統(tǒng)的集裝箱碼頭閘口業(yè)務(wù)處理在出現(xiàn)查驗、排隊等待檢業(yè)務(wù)時，集卡司機(jī)在待檢區(qū)等待工作人員進(jìn)行對應(yīng)待檢業(yè)務(wù)處理。該處理方式需要集卡司機(jī)集中到待檢大廳處理，效率低，司機(jī)體驗不夠友好。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，更加快速、高效、友好體驗的需求愈加強(qiáng)烈?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的思維方式，將待檢業(yè)務(wù)處理從待檢大廳移至手機(jī)APP，讓集卡司機(jī)可以“足不出車”查看、處理待檢業(yè)務(wù)。由傳統(tǒng)的ToB（面向閘口業(yè)務(wù)人員）業(yè)務(wù)模式改變?yōu)門oC（面向閘口集卡司機(jī)）業(yè)務(wù)模式，真正實現(xiàn)集裝箱碼頭服務(wù)至上的理念。

2.1待檢業(yè)務(wù)傳統(tǒng)處理模式 集裝箱碼頭閘口業(yè)務(wù)流程經(jīng)自動化改造后，已經(jīng)可以自動處理80%以上經(jīng)過車輛，剩余過閘車輛將會進(jìn)入待檢處理環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)待檢業(yè)務(wù)處理方式為人工處理模式，需要閘口業(yè)務(wù)人員通過人為識別待檢原因，經(jīng)過仔細(xì)核對后，再進(jìn)行放行等處理。在人工處理模式下，過閘車輛待檢業(yè)務(wù)處理的效率難以提升，同時帶給閘口業(yè)務(wù)人員繁重的工作壓力以及集卡司機(jī)較長時間的等待。

2.2待檢業(yè)務(wù)新處理模式 為徹底解決集裝箱碼頭無人閘口一線業(yè)務(wù)人員工作壓力，去除大量繁瑣的重復(fù)性簡單工作，提高集裝箱碼頭閘口過閘效率，進(jìn)一步縮短集卡在港時間，提升集卡司機(jī)在集裝箱碼頭整體服務(wù)體驗，將集裝箱碼頭閘口待檢業(yè)務(wù)處理模式為“互聯(lián)網(wǎng)+閘口”模式?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+閘口”模式將待檢業(yè)務(wù)線上化，即根據(jù)具體的待檢業(yè)務(wù)類型，將待檢數(shù)據(jù)處理權(quán)限開放給對應(yīng)的集卡司機(jī)。集裝箱碼頭業(yè)務(wù)人員可以更加集中處理因海關(guān)、碼頭等因素導(dǎo)致的待檢業(yè)務(wù)。集裝箱碼頭閘口待檢新模式使得集卡經(jīng)過集裝箱碼頭閘口出現(xiàn)待檢后，集卡司機(jī)可以通過手機(jī)等移動軟件APP 第一時間查詢集卡待檢原因，并根據(jù)待檢類型和APP 提示做出相應(yīng)的處理如圖3。

圖3 集裝箱碼頭閘口待檢新模式流程

2.3智能無人閘口應(yīng)用效果 將“互聯(lián)網(wǎng)+閘口”模式在山東港口青島港前灣港區(qū)集裝箱碼頭進(jìn)行應(yīng)用研究如下：經(jīng)過對閘口待檢業(yè)務(wù)近半年的過閘數(shù)據(jù)進(jìn)行比對研究，待檢業(yè)務(wù)中存在65%左右的數(shù)據(jù)待檢原因為光線或其他原因?qū)е碌募ㄜ嚺铺?、集裝箱箱號識別錯誤或未識別等問題導(dǎo)致。該類問題有當(dāng)時環(huán)境導(dǎo)致，非業(yè)務(wù)問題；有20%左右的數(shù)據(jù)待檢原因空箱超重驗箱等，需要集卡司機(jī)進(jìn)行機(jī)檢驗箱等進(jìn)一步處理。針對該類問題系統(tǒng)可根據(jù)需要給予適當(dāng)?shù)奶崾?，通過智能語音播報；剩余15%左右的數(shù)據(jù)待檢業(yè)務(wù)為海關(guān)未放行或鎖箱等涉及具體業(yè)務(wù)層面原因?qū)е?。基于以上?shù)據(jù)分析，在所有待檢數(shù)據(jù)中存在超過80%不需要業(yè)務(wù)人員直接參與，集卡司機(jī)根據(jù)相應(yīng)提示或引導(dǎo)即可完成待檢業(yè)務(wù)處理，整體過閘效率提升約30%。

經(jīng)過調(diào)研梳理，成功將山東港口青島港前灣港區(qū)閘口待檢業(yè)務(wù)中的26 類待檢業(yè)務(wù)從線下的待檢大廳和待檢自助一體機(jī)移至云端。針對26 類待檢業(yè)務(wù)，集卡司機(jī)可以通過APP 上主動進(jìn)行相應(yīng)的處理，無須經(jīng)過業(yè)務(wù)人員介入，待檢處理效率得到翻倍提升。在集裝箱碼頭閘口待檢處理APP 上，集卡司機(jī)“消費(fèi)者”在待檢區(qū)只需要通過手機(jī)“點一點”就可以代替之前的地上“跑一跑”，實現(xiàn)了集卡車司機(jī)對待檢業(yè)務(wù)的自主處理，進(jìn)一步壓縮外集卡在港周轉(zhuǎn)時間。集裝箱碼頭發(fā)展將依托港口科技發(fā)展，不斷將科技賦能港口，支撐智慧綠色港以科技創(chuàng)新為支點，建設(shè)更加智能化、人性化的高水平自動化碼頭。

3 結(jié)語

考慮集裝箱碼頭自動閘口在集裝箱碼頭的地域限制等因素，以及自動閘口的獨特重要作用，如何在充分利用有限資源基礎(chǔ)上，使集裝箱碼頭閘口能發(fā)揮更大作用，是對智慧港口建設(shè)的考驗。為此，在充分驗證自動閘口布局基礎(chǔ)上，合理規(guī)劃閘口布局模式，采用多站式、不停歇的三級閘口作業(yè)模式，根據(jù)閘口實際作用優(yōu)化道口數(shù)量，有效提高閘口通行效率，優(yōu)化港區(qū)內(nèi)部交通狀況，提升集裝箱碼頭對外服務(wù)水平。集裝箱碼頭自動化閘口設(shè)計受到口岸環(huán)境、作業(yè)模式等實際情況影響，自動化智能閘口在充分考慮實際因素的情況下，結(jié)合智能集裝箱碼頭生產(chǎn)管理系統(tǒng)（iCTMS 系統(tǒng)）和“互聯(lián)網(wǎng)+閘口”思維方式，提出了集裝箱碼頭自動化處理過程中待檢業(yè)務(wù)的處理新模式，解決了自動化集裝箱碼頭閘口待檢業(yè)務(wù)處理效率低的問題，使集裝箱碼頭自動化閘口更加高效、智能、人性化，提高集卡在港內(nèi)周轉(zhuǎn)效率，減少閘口集卡等待時間，同時減輕閘口一線工人工作壓力。本文基于在集裝箱碼頭自動化閘口功能基礎(chǔ)上，深入探討研究了引入集卡司機(jī)“消費(fèi)者”后，將集裝箱碼頭待檢業(yè)務(wù)的ToB 處理模式（集裝箱碼頭業(yè)務(wù)人員處理）變更為ToC（集卡司機(jī)處理）的處理模式。同時，將新的“互聯(lián)網(wǎng)+閘口”模式與山東港口青島港前灣港區(qū)自動化智能閘口進(jìn)行結(jié)合，對應(yīng)用過程及效果進(jìn)行研究，提升整體閘口效率20%左右?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+閘口”的集裝箱碼頭閘口思路進(jìn)一步深化了集裝箱碼頭閘口全流程自動化一站式解決方案，也為科技智慧港口建設(shè)與“互聯(lián)網(wǎng)+”相結(jié)合提供出了先行經(jīng)驗。