一、案例企业简介

（1）北京集联运信息技术有限公司（研发单位）

北京集联运信息技术有限公司是一家开发建设以铁路为核心的多式联运数字化平台、面向公铁海铁物流园区提供物流经营数字化软件为主航道的高新技术企业。公司依托物流大数据、物联网、区块链等新技术，面向物流园区、箱主企业、公路车队、客户等群体，自主研发了支撑公铁联运物流园经营管理的信息系统和公路接驳撮合服务平台，涵盖铁路物流追踪、场站运营管理、装卸设备智能化、公路运力发布与短驳追踪、支付结算等全流程。

公司业务重点围绕为全国铁路物流园网络提供集装箱共享、集装箱堆场运营，集卡运营以及相关信息增值服务。以区块链技术为依托实现箱主企业、堆场运营商、物流企业、集卡司机、货主等各方的信息组织协调，打通业务各环节，降低物流成本，致力于提高综合物流服务能力。

（2）山东京博物流股份有限公司(应用单位)

山东京博物流股份有限公司成立于2012年12月，是一家集海上运输、铁路货运、公路汽运、管道运输、港口储运及汽车后市场于一体的现代物流企业，主要服务于石油化工、热电、板材、粮油加工等制造业企业。公司于2015年12月2日正式登陆新三板资本市场，证券代码834616，并于2016年6月27日正式进入首批新三板创新层企业名单。

公司自有车辆450余辆，可调动社会危险品运输车辆2000余辆；拥自主产权的铁路专用线8条，公路配送中心2处，油品罐区119万方，危化品综合物流服务能力位居山东省前列。为进一步降低黄三角区域生产制造业物流成本，提高其货物流通效率，增强核心竞争力，公司充分利用并放大自有铁路专用线、油品罐区的优势，联融港口、铁路、管输等资源，发展集公路、铁路、海洋、管道运输、仓储为一体的一站式物流服务，打造以降本增效为核心的管家式服务模式，实现物流方案的最优化。

二、铁路物流园行业面临问题

2013年铁路货运组织改革以来，铁路货物运输有了长足发展，特别是随着国家推出“公转铁、散改集”政策以来，全路集装箱运量增长了近4倍，但铁路物流园作业模式、作业条件、管理手段仍停留在10年前的水平。突出面临以下问题：

1.货运安全问题屡禁不止。当前全路货场及专用线作业，敞车车门未关闭、车内未卸净或有杂物、集装箱角件未入槽、集装箱空重错装等安全隐患时有发生，给铁路运输带来较大安全隐患。

2.劳动安全风险大。装卸作业与货运检查劳动安全风险大，对敞车内、罐车顶部、罐式箱顶盖阀、敞顶箱内作业质量进行检查，需要装卸、货运人员逐一确认，爬上爬下，作业强度大、劳动安全风险大。

3.不适应运量增长需要。物流园区和专用线运量不断增长，货场面积不足，亟需通过提升作业效率满足客户铁路运输需求与有限场站规模的矛盾。

4.作业方式落后。物流园区和专用线的现场作业还停留在传统的人工作业阶段，如：人工抄写箱号车号、人工找箱、人工箱体检查、纸质单据传递、空重箱人为识别等。

5.业务水平参差不齐。物流园区和专用线装卸、货运行业人员不足、年龄偏大、业务水平参差不齐，不能适应铁路货运快速发展的需要。

三、项目研究内容

近几年来，随着互联网、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术的迅速发展，以大数据智能、人机交互智能、增强智能为代表的新一代智能技术加快发展，取得战略性突破。但铁路数字化和货运智能场站起步较晚，北京集联运信息技术有限公司，联合中国铁路济南局集团公司货运部在山东京博物流股份有限公司专用线（简称京博物流园区）在以下几个方面进行了货运智能管理探索。

1.集装箱装卸过程中自动化数据采集。即正面吊、龙门吊在装卸火车、装卸汽车、场内搬移过程中自动采集箱号、车号、位置等信息，自动生成装卸车清单，减轻现场作业人员工作量。

2.自动箱车识别。在园区大门出入闸口处、装卸机械作业时自动识别集装箱箱号等，保证集装箱资产安全。

3.三维可视化堆场。以三维可视化形式展示物流园实时状态，包括集装箱三维堆场（对集装箱管理到具体的区行贝层），正面吊、龙门吊等专用设备实时位置，以及集装箱的空重等信息，提高集装箱堆存管理。

4.安全隐患信息提示。根据车辆车号、箱号以及每箱重量等信息自动生成信息，铁路安全隐患自动提示，防止隐患上线。

项目名称

北京集联运智慧铁路物流园服务平台

建设目标

通过PC端、移动应用、物联网设备等实现多端信息共享与综合管理，构建技术先进、功能完善、安全可靠、畅通高效的信息系统，将先进成熟的技术手段与运输需求相结合，形成符合集团公司智能化堆场运输生产管理需求的最终方案。

核心理念

理念创新 技术成熟

操作灵活 数据共享

智能高效 安全可靠

四、系统架构

1.智慧铁路物流园服务平台采用B/S模式，分布式特性，可以随时随地进行查询、浏览、处理各类业务。业务扩展简单方便、应用成熟、灵活简便、数据高度共享、智能高效、安全可靠，通过增加功能即可实现所有用户的实时同步。

2.搭建智慧铁路物流园服务平台采用微服务框架。微服务架构是一种面向服务的体系结构（SOA）架构样式的一种变体，它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务，服务之间互相协调、互相配合，为用户提供最终价值。技术选型使用springcloud及springboot简化分布式系统基础设施开发，实现服务之间发现注册、配置中心、服务网关、消息总线、负载均衡、断路器等，良好了的解决了服务之间松耦合问题。使用druid连接池进行监控数据库访问性能，数据库密码加密，以及管理sql执行日志等。在高并发环境下，保证海量数据查询分析性能，同时又提供海量实时数据的查询、分析与可视化功能。系统总体架构如下：

五、项目已解决问题

2021年，济南局在山东京博物流股份有限公司专用线进行现场分析、设计和落实，京博智慧铁路物流园区已实现的功能：

1.自动采集集装箱装卸过程中的生产信息。

即正面吊、龙门吊在装卸火车、装卸汽车、场内搬移过程中自动采集箱号、车号、位置等信息，自动生成装卸车清单。

2.自动识别和采集车辆和集装箱箱号信息。

在园区大门出入闸口、装卸机械上分别安装图像采集设备和超偏载设备，自动识别车辆车号、集装箱箱号、每箱信息等，对超重、偏载、空重错装等自动报警提示，消除安全隐患。

3.自动生成集装箱三维可视化堆场。

三维可视化堆场做到了与铁路95306、现车系统、箱管系统的衔接，利用亚米级北斗定位对股道现车、集装箱、集卡、卷钢、正面吊、龙门吊、叉车进行实时定位，形成集装箱三维堆场（对集装箱管理到具体的区行贝层）以及集装箱的空重等信息。

4.智能无人值守

智能无人值守大门，集卡汽车进出货场实现自动采集：集卡车号、集装箱号码，集装箱箱体状态(留存箱体状态照片)；自动打印进出门单。实现货场集卡汽车的有序调度。

5.智能派单

通过到达铁路货车及货物信息，办理汽运短驳时，自动传送派单信息，集卡汽车司机可进行接单确认、发货物交接、现场照片采集、场外施封、进场预约，实现铁路网信息与地方英特网的互联互通。

6.智能配载

通过到达货车和集装箱到发作业信息采集，实现自动采集车号、箱号，自动形成配载计划，装卸作业指令自动传输到正面吊或门吊司机室内，便于装卸作业，装卸车清单自动生成。

7.自动空重识别

集装箱空重错装识别，通过在正面吊、门吊上安装该系统，在装卸作业中对车号、箱号、装箱重量及吊具信息自动提取，实现了对装车作业重空错装预警、漏卸、漏装、车辆超吨等自动报警，有效解决了全路集装箱普遍存在的集装箱空重错装安全隐患问题。

8.智能预检

无人机智能预检，是在装卸车作业完毕后，采用无人机自动巡航或手控沿车辆顶部及两侧飞行，对场内静止车辆进行安全预检，发现隐患问题自动报警，该系统代替了作业人员登顶和爬车检查，降低了货运人员作业强度，减少了劳动安全隐患，保证了作业人员的人身安全。

9.进出线智能报警

进出线交接检查，在专用线咽喉处安装线阵相机及补光灯等相关配套设备，对通过咽喉处到发的列车进行装载加固状态进行识别，发现问题自动识别和报警，确保上线车辆安全运行。  

六、系统应用场景及效果对比

（1）吊车车载设备 实现 现场作业状态实时记录

场景：现场吊车装卸集装箱环节

铁路堆场内正面吊及龙门吊设备每天在执行不同的计划订单时会对多个股道多个区位的集装箱执行装卸火车、装卸汽车、场内搬移指令，集装箱位置因此每天都会有很大变动，现场装卸人员需要在设备作业期间实时跟随并记录集装箱变动轨迹，并且每天进行汇总上报，形成大量的纸质记录，且根据每日计划量和现场记录人员的不同会形成不同的文件格式。

系统上线前：

如前所述，货物运输计划下发后，堆场每天需要多班装卸人员去配合吊车执行集装箱位置调动，装卸人员根据现场集装箱摆放情况和个人经验指导吊车司机确定摆放位置，之后在纸质记录单上填写集装箱变动情况，换班后由下一班装卸人员继续人工记录箱区箱位变动，最后进行每日汇总留存。同时装卸人员需要在吊车工作空白期根据之前记录再次核对箱信息及位置，进行小规模盘点，而因为集装箱箱体信息被遮盖或因高度问题无法核对，导致人工盘点准确率很低。除此之外，完全的人工作业也消耗了大量人力资源和时间成本，工作效率和工作准确性很难得到保证。

系统上线后：

现场吊车与车载设备绑定后，系统根据设备的坐标展示与该设备附近箱区有关的指令，吊车司机根据指令可以规划最优路线更高效快速到达装卸点完成指令，同时，正面吊、龙门吊在装卸火车、装卸汽车、场内搬移过程中会自动采集箱号、车号、位置等信息，自动生成装卸车清单，大大提高信息的准确性和工作效率，而场上装卸人员则只需要在装卸过程中在手持端进行核对信息、完成指令即可，非作业时间通过手持端盘点界面对个别箱进行盘点即可，该功能经长期试用显示大大提高了工作效率，也实现了对园区内集装箱的精细化管理。

除此之外，车载设备作业指令界面会实时更新设备状态，对设备怠速、胎压、冷却液温度、人机冲突等情况进行持续预警，直至设备解除预警状态，保障作业效率以及设备与人员安全。

（2）图片采集和超偏载设备 实现 货物运输安全全面保障

场景：车辆载货出门环节

在执行运输计划中不仅需要关注货物信息、厂家信息等，出于对货物运输安全的考虑，以及减少集装箱资产丢失风险，堆场需要掌握每个集装箱进场信息、出场信息，并且需要尽量维护集装箱及车辆安全，消除空重箱错乱、超偏载等安全隐患，保障堆场集装箱资产安全。

系统上线前：

汽车在场内装车出门前，现场装卸人员需要先人工记录并检查货物信息、集装箱状态、汽车信息，之后司机在出口停车，由门卫在出口处再次检查并记录才能离场。该流程造成两个问题：一是时间成本大大增加，正常情况下园区内会同时存在数十辆汽车执行装卸指令，而繁琐的检查登记程序很容易导致出口堆积车辆或是漏检车辆的情况，作业执行时间直线延长；二是准确性难以保证，人工检查车辆及集装箱状态能关注到车号、箱号等基本信息，但更重要的安全隐患却很难排查到，导致集装箱运输安全大打折扣，集装箱资产丢失风险急剧增加。

系统上线后：

在园区大门出入闸口、装卸设备上分别安装图像采集设备和超偏载设备后，设备能自动识别车辆车号、集装箱箱号、每箱信息等，汽车进出场时负责人员可以在平台端实时接收到进出门信息，如有超重、偏载、空重错装等安全问题系统则会自动报警提示，负责人员能够第一时间叫停车辆并进行问题解决，消除安全隐患。系统会自动保存历史车辆进出情况及车牌号、集装箱号等照片，方便对运输情况及安全问题进行复盘总结，确保运输安全。

（3）三维可视化堆场 实现 堆场精细化管理

场景：现场执行装车环节

出于铁路堆场面积庞大、堆场内集装箱数量众多的特点，铁路堆场内集装箱的管理长期以来缺乏精细化维护，场内箱信息的盘点和装卸时的搬箱找箱都十分耗时耗事，很大延长了现场作业时间。

系统上线前：

由于现场作业人员进行货物盘点的难度以及手动记录箱区箱位变动的不准确性，原系统对于堆场内集装箱的信息掌握常常会有滞后和错误，导致执行装卸作业时会出现找箱困难的情况，加大作业执行难度，延长作业时间，工作效率由此难以得到提高。

系统上线后：

本系统将整个堆场以三维可视化形态展现在PC端，在信息联动上做到了与铁路95306、现车系统、箱管系统的衔接，利用亚米级北斗定位对股道现车、集装箱、集卡、卷钢、正面吊、龙门吊、叉车进行实时定位，形成集装箱三维堆场（对集装箱管理到具体的区行贝层）以及集装箱的空重等信息，解决了现场找箱困难的问题，实现了堆场精细化管理的目标。

（4）智能大门 实现 人力运力资源合理优化

场景：汽车进出门检查环节

出于对园区内集装箱资产安全的考虑，汽车在进出门时都需要登记车辆信息、人员信息以及货物信息，确认后才可执行放行操作，进出口处值班人员要核对每辆汽车信息及货物安全并记录异常。

系统上线前：

系统上线前每辆需要进出园区的载货车都会发放一张通行卡，凭通行卡记录车辆信息以及人员信息，在进出门前需要下车刷卡，旧系统记录后抬杆放行，不仅使进出门流程更加复杂，在遇到车辆数目较多的情况下更容易造成场内或门外车辆滞留的情况，不利于对车辆的合理调度。

系统上线后：

本系统利用智能无人值守大门，实现集装箱汽车、散货汽车进出园区自动放行、自动打印进出门信息的功能，实现进出园区无人值守管理，对人员做到合理优化。同时集卡汽车进出货场通过智能大门能够自动采集集卡车号、集装箱箱号，记录集装箱箱体状态(留存箱体状态照片)，自动打印进出门单等，将进出门检查流程化为最简，减少车辆滞留时间，实现货场集卡汽车的有序调度。

（5）智能派单 实现 订单信息上下级互联互通

场景：派单环节

业务人员在确定运输计划后需要安排集卡汽车执行装卸指令，在与车队沟通并确认后，车队派车进场作业，同时业务人员联系值班装卸人员安排运输计划，后续由现场装卸人员对接车队，完成该装卸计划。

系统上线前：

由于业务人员下发指令与汽车接受并执行指令之间存在时间差，同时业务人员无法掌握汽车进场后的实时状态，导致一旦汽车出现场内货物错装、场外施封不当等问题，管理人员无法第一时间获取到信息，也就无法即使解决问题，这种作业流程的不透明导致难以全面掌握作业信息，对运输安全和货物追踪都造成严重影响。

系统上线后：

系统通过接收到达铁路货车及货物信息，在人员办理汽运短驳时会自动传送派单信息，集卡汽车司机接收到信息后进行接单确认，同时支持发货物交接、现场照片采集、场外施封、进场预约等功能，使派单跑单过程全透明，业务人员也能够在管理平台查询到运单执行信息，实现铁路网信息与地方英特网的互联互通。

（6）平台数据整合 实现 绩效全方面实时管理

场景：管理人员对现场作业及绩效的管理

集团公司需要通过历史作业记录获取现场作业情况及个人绩效管理，在掌握堆场货物运输情况、库存状况等信息的同时，掌握现场工作人员的作业情况，提高作业人员积极性。

系统上线前：

管理人员通过现场人员定时盘点和历史报表记录收集数据，掌握货物情况，对于人员当日绩效统计也只能根据排班情况和当日工作完成情况进行大致计算，无论是对货物还是对人员的统筹都处在准确性低和耗时长的情况，对管理造成很大阻碍。

系统上线后：

对于堆场货物情况，本系统通过数据整合支持管理人员在多个平台查看实时情况，同时可以按执行状态、箱区箱位、货物类型等标准分别统计，管理人员只需要登入平台按所需标准查询即可得到实时及历史信息，自动生成报表；对于人员作业统计情况，现场人员使用本人信息登入系统后，后续每次执行操作都会显示在个人作业记录，管理人员可以通过平台查询到每个操作的执行人以及每个现场人员的当日作业量，精准掌握现场人员作业情况、作业绩效，全面提升管理水平。

七、项目总结

借助集联运智慧物流园服务平台，京博铁路物流园运行效率有了明显提升，集装箱单列卸车效率由180分钟提升至150分钟，效率提升19%；单箱卸车时间由5min提升至2.5min；货运检车时间由50分钟提升至35分钟；集疏物流园汽车车辆在物流园区时间由36分钟/车提升至20分钟/车，效率提升45%；机车整列车作业的工作效率，由6.6小时/列提升至5.5小时/列，效率提升16%；调车机运行效率提升20%；减少箱管、门卫、指挥工岗位12人；2021年京博物流园区铁路吞吐量完成600万吨，保证了铁路作业安全。

项目成果已得到中国国家铁路集团有限公司货运部、中国铁路济南局集团有限公司货运部、中国地方铁路协会专用线委员会评估认可，下一步将在全国各大铁路物流企业进行推广应用。