港口集装箱定位技术分析

【摘要】自进入20世纪90年代以来，随着全球经济的不断发展与变革，经济全球化发展、贸易自由化的进程不断加快，世界经济发展的趋势越来越明显。这一经济形势的出现大大推进了国际货物运输业的蓬勃发展，世界各国的货物运输量不断攀升。港口集装箱运输作为国际货物运输中的主要运输方式之一，也逐渐呈现出良好的发展势头。同时，随着现代信息技术的发展、科学技术的不断进步，人们对集装箱的运输质量也提出了更高的要求。本文将对港口集装箱的定位技术进行分析，从而实现对港口集装箱作业的安全管理。

【关键词】港口集装箱;定位技术;分析;管理

1.引言

港口集装箱运输作为大宗货物运输的一种首选方式，是人类货运史上的一大变革，更是目前对运输方式标准化提出的最高要求。为了不断满足国际贸易中对港口集装箱运输的各种要求，各国政府、各企业、各高校、各研究院等都对港口集装箱运输予以了高度的重视，世界各国以各种形式对港口集装箱的技术进行了研究。由于国际港口集装箱运输所涉及的部门较多、环节复杂的特点，因此，对其研究的领域业各不相同。随着物流业的迅猛发展，港口集装箱定位技术逐渐被越来越多的学者所关注，也有学者对港口集装箱的定位技术进行了综合性的研究。单从技术层面来看，由于港口集装箱所处的环境存在较强的变化性，因此，定位技术中所使用的安装在港口集装箱上的电子标签必须做到能够避开各种高湿气候、雨水的侵袭、高温环境、风霜变化等极为恶劣的环境的侵蚀。因此，研究港口集装箱的定位技术对于实现港口集装箱的定位跟踪系统的建设具有典型的现实意义。

2.港口集装箱定位的特点及难点

近年来，随着我国对外开放的不断深入与国际贸易额的迅速增长，我国国内涌现出很多大型的港口、大型的集装箱场站。如何提高对这些港口集装箱的管理水平来适应不断增长的港口货物运输业务量、降低港口与场站的运营成本、提高我国港口的国际竞争力、减少港口集装箱危险事件的发生，是一个值得我们深思的问题。

2.1 港口集装箱定位的特点

所谓集装箱主要是指具有一定的强度、刚度、规格等专供周转使用的一种大型的装货容器。使用集装箱来运输货物，可以直接在发货人的仓库中装货，运输到收货人的仓库卸货，中途遇到更换航线船只等情况时无需对货物进行换装。在对港口集装箱进行定位时，必须注意其定位的特点。外形定位特征：集装箱是一个长方体、六个面分别是两个侧壁、一个端面、一个想定、一个箱顶、一对箱门、具有相同的规格的固定长宽高比例的装货容器。颜色定位特征：物体的颜色或色彩是通过人的眼睛、大脑、人类在生活中由经验而产生的一种对光的视觉效应。集装箱表面的颜色分布种类并不复杂，通体颜色比较单一，即：集装箱表面95%都是基色，其中还混有其他颜色。目前，国内外市场上所使用的集装箱虽然是由国际统一标准规定的，但是，集装箱的颜色并没有统一的标准，基本是由各集装箱生产厂家自行决定的。不同的航运公司使用的集装箱颜色基本是固定的，这是一种传统，例如：目前丹麦的马士基公司是全球最大的航运公司，其集装箱颜色为浅蓝色，全球第二大的航运公司是瑞士的地中海，其集装箱的颜色是黄色的。台湾的长荣航运公司是全球第四大航运公司，其集装箱颜色为绿色。因此，在定位时根据不同集装箱的颜色可以确定其所属的航运公司。集装箱梯形波纹结构定位：集装箱的表面是凹凸不平的，其纹理的排列非常整齐，横截面的形状是一种由多组波峰、斜边、波谷构成的梯形波纹结构。集装箱的每个面的纹理各不相同，可以根据其不同的纹理进行定位。

2.2 港口集装箱定位的难点

对集装箱进行定位是为了能够更有效的提高对集装箱识别的准确性，最理想的实现方式是能够尽可能多的找到集装箱的特征来对其进行描述。但是，在实际操作中，由于这样或那样的原因总是会对港口集装箱的定位带来困难。例如：场地空间有限，集装箱是多层堆放，一般情况下最高达到6层，目前多靠叉车工人手工记录堆放位置，容易出错。

3.常用的集装箱定位技术原理及特征

为了占领在航运区域竞争中的中心地位，保证自身的发展优势，国内外各港口之间的竞争越来越激烈。现代信息技术的发展与网络技术的普及，为各个港口进行信息化建设与管理奠定了坚实的技术基础，为了提升各港口的服务效率与功能性，全面增强港口的综合竞争力，经过了十几年的成长与发展，逐渐已经在各港口形成了以生产信息管控系统贯穿码头作业的全过程的经营管理理念。另外，各种技术的不断更新与发展为港口管理信息系统的建设、完善、优化奠定了坚实的技术支持，各种先进的新技术、新手段不断的在港口集装箱定位系统中得到了充分的应用，例如：无线WIFI2.4GHZ网络技术、RFID技术、GPS技术等。近年来各种定位技术在各行业中的应用越来越广泛，它不仅涉及到物流、测绘，还涉及到导航、通信及其他诸多的领域，同时也在港口集装箱定位中掀起了一场新的技术革命。

3.1 GPS定位技术在港口集装箱定位中的技术原理及特征

GPS全球定位系统是属于美国第二代卫星导航系统的一种定位系统。它是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它和子午仪系统一样，将全球定位系统分为空间部分、地面监控部分、用户接收机这三大部分构成。GPS定位系统的空间部分所使用的24颗高度约为2.02万千米的卫星组成一个庞大的卫星星座。这些卫星的运行周期约为11小时58分钟，分别分布在不同的六个轨道面上。这样的卫星分布使得在全球范围内的任何地方、任何时间都能够清晰的观测到四颗以上的卫星，并能够保持良好的定位解算精度的DOP，为全球导航能力提供了时间上的连续性。在港口集装箱定位中安装GPS终端，可以实现机械的准确定位，从而为港口码头的生产作业顺利完成提供保证。目前，GPS定位技术的实现对港口码头的集装箱装卸作业过程进行了全自动跟踪、职能调度、信息查询、数据分析、辅助运营决策等应急预案安全管理，该定位系统在港口集装箱定位中的应用不仅有利于集装箱港口企业生产运营调度的日产安全管理，更有利于实现港口码头的应急救援工作，在未来将是一项很有发展前途的定位技术。

3.2 RFID港口集装箱定位技术的原理及特点

射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125k～134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，微波等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广。射频识别系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100毫秒。有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。可用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务。在运输管理方面采用射频识别技术，只需要在货物的外包装上的安装电子标签，在运输检查站或中转站设置阅读器，就可以实现资产的可视化管理。与此同时，货主可以根据权限，访问在途可视化网页，了解货物的具置，这对提高物流企业的服务水平有着重要意义。

3.3 WIFI网络定位在港口集装箱定位中的应用原理及特征

物联网产业高效快速的发展，给全球信息产业带来新的经济与科技发展空间。物流产业经济也随之被注入新的活力而蓬勃发展，体现出了势不可挡的增长趋势。集装箱作为物流过程中一种非常重要的运输工具，具有高效、耐久性、可反复使用、有便于装卸和搬运的装置、运输时无需中途换装等优点，对于日新月异的全球物流来说尤为重要。集装箱的优越性能使得其使用需求越来越大，尤其在各大海运港口，其吞吐量增长率一直保持较高水平。有效地对物流中的集装箱进行跟踪和管理，也就显得日益迫切和重要。传统的集装箱管理主要依赖人工管理、盘查，处于人工、半人工状态，成本较高且效率相对低下。现代集装箱管理迫切需要引入一种能够记录集装箱物流业务基本信息以及货物物流到港中转信息的电子标签，从而使物流中对集装箱的管理更加有效，满足集装箱物流中广大客户的新要求。在港口物流业务中，集装箱货物进出港口、货物统计、货物安全检查以及跟踪是现代港口物流管理的一大课题。

4.常用的多种定位技术的经济性分析

4.1 GPS经济性分析

使用GPS对港口集装箱进行定位中，运行成本、直接费用、间接费用等项目共同构成了其总费用。定位跟踪系统的费用与运输工具数量及用户需求的功能有着密切的联系。定位系统由于运行成本的不同、运输工具数量的不同、用户需求的差异性而使得GPS系统采用的硬件、软件产生差异性，从而使得总费用也不同。

4.2 RFID定位技术的经济性分析

RFID定位技术的费用属于中等水平，主要包括系统组建时的计算机主控处理系统、RFID卡的费用、实用抓拍系统、PC机的费用等。一般情况下，RFID定位技术所需费用约在25-30万元之间。

5.结论

随着经济全球一体化进程的加快，国际贸易也在迅速的发展。集装箱作为国际贸易中的重要运输环节，其重要性越来越明显。在集装箱运输保持良好的发展势头的同时，各类定位技术也在不断的发展，这为集装箱运输提供了强有力的技术支持，也为提高集装箱运输管理的质量与运输的效率、降低运输成本、保障集装箱的运输安全奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]赵镜涵.集装箱跟踪系统推广中的问题[J].集装箱化，2008，l5（10）：30-31.

[2]袁红斌，段成华，集装箱动态跟踪工作流网模型的建立与实现[J].计算机工程，2007，2（9）：93-95.

[3]周受钦.RFID技术与集装箱追踪管理[J].专家论坛， 2009，l（2）：42-45.

[4]黄晓生.GPs实时货物跟踪系统的设计与实现[J].华东交通大学学报，2009，22（l）：49-52.