一、案例企業簡介
（1）北京集聯運信息技術有限公司（研發單位）
北京集聯運信息技術有限公司是一家開發建設以鐵路為核心的多式聯運數字化平臺、面向公鐵海鐵物流園區提供物流經營數字化軟件為主航道的高新技術企業。公司依托物流大數據、物聯網、區塊鏈等新技術，面向物流園區、箱主企業、公路車隊、客戶等群體，自主研發了支撐公鐵聯運物流園經營管理的信息系統和公路接駁撮合服務平臺，涵蓋鐵路物流追蹤、場站運營管理、裝卸設備智能化、公路運力發布與短駁追蹤、支付結算等全流程。
公司業務重點圍繞為全國鐵路物流園網絡提供集裝箱共享、集裝箱堆場運營，集卡運營以及相關信息增值服務。以區塊鏈技術為依托實現箱主企業、堆場運營商、物流企業、集卡司機、貨主等各方的信息組織協調，打通業務各環節，降低物流成本，致力于提高綜合物流服務能力。
（2）山東京博物流股份有限公司(應用單位)
山東京博物流股份有限公司成立于2012年12月，是一家集海上運輸、鐵路貨運、公路汽運、管道運輸、港口儲運及汽車后市場于一體的現代物流企業，主要服務于石油化工、熱電、板材、糧油加工等制造業企業。公司于2015年12月2日正式登陸新三板資本市場，證券代碼834616，并于2016年6月27日正式進入首批新三板創新層企業名單。
公司自有車輛450余輛，可調動社會危險品運輸車輛2000余輛；擁自主產權的鐵路專用線8條，公路配送中心2處，油品罐區119萬方，危化品綜合物流服務能力位居山東省前列。為進一步降低黃三角區域生產制造業物流成本，提高其貨物流通效率，增強核心競爭力，公司充分利用并放大自有鐵路專用線、油品罐區的優勢，聯融港口、鐵路、管輸等資源，發展集公路、鐵路、海洋、管道運輸、倉儲為一體的一站式物流服務，打造以降本增效為核心的管家式服務模式，實現物流方案的最優化。
二、鐵路物流園行業面臨問題
2013年鐵路貨運組織改革以來，鐵路貨物運輸有了長足發展，特別是隨著國家推出“公轉鐵、散改集”政策以來，全路集裝箱運量增長了近4倍，但鐵路物流園作業模式、作業條件、管理手段仍停留在10年前的水平。突出面臨以下問題：
1.貨運安全問題屢禁不止。當前全路貨場及專用線作業，敞車車門未關閉、車內未卸凈或有雜物、集裝箱角件未入槽、集裝箱空重錯裝等安全隱患時有發生，給鐵路運輸帶來較大安全隱患。
2.勞動安全風險大。裝卸作業與貨運檢查勞動安全風險大，對敞車內、罐車頂部、罐式箱頂蓋閥、敞頂箱內作業質量進行檢查，需要裝卸、貨運人員逐一確認，爬上爬下，作業強度大、勞動安全風險大。
3.不適應運量增長需要。物流園區和專用線運量不斷增長，貨場面積不足，亟需通過提升作業效率滿足客戶鐵路運輸需求與有限場站規模的矛盾。
4.作業方式落后。物流園區和專用線的現場作業還停留在傳統的人工作業階段，如：人工抄寫箱號車號、人工找箱、人工箱體檢查、紙質單據傳遞、空重箱人為識別等。
5.業務水平參差不齊。物流園區和專用線裝卸、貨運行業人員不足、年齡偏大、業務水平參差不齊，不能適應鐵路貨運快速發展的需要。
三、項目研究內容
近幾年來，隨著互聯網、云計算、大數據、物聯網等新一代信息技術的迅速發展，以大數據智能、人機交互智能、增強智能為代表的新一代智能技術加快發展，取得戰略性突破。但鐵路數字化和貨運智能場站起步較晚，北京集聯運信息技術有限公司，聯合中國鐵路濟南局集團公司貨運部在山東京博物流股份有限公司專用線（簡稱京博物流園區）在以下幾個方面進行了貨運智能管理探索。
1.集裝箱裝卸過程中自動化數據采集。即正面吊、龍門吊在裝卸火車、裝卸汽車、場內搬移過程中自動采集箱號、車號、位置等信息，自動生成裝卸車清單，減輕現場作業人員工作量。
2.自動箱車識別。在園區大門出入閘口處、裝卸機械作業時自動識別集裝箱箱號等，保證集裝箱資產安全。
3.三維可視化堆場。以三維可視化形式展示物流園實時狀態，包括集裝箱三維堆場（對集裝箱管理到具體的區行貝層），正面吊、龍門吊等專用設備實時位置，以及集裝箱的空重等信息，提高集裝箱堆存管理。
4.安全隱患信息提示。根據車輛車號、箱號以及每箱重量等信息自動生成信息，鐵路安全隱患自動提示，防止隱患上線。
項目名稱
北京集聯運智慧鐵路物流園服務平臺
建設目標
通過PC端、移動應用、物聯網設備等實現多端信息共享與綜合管理，構建技術先進、功能完善、安全可靠、暢通高效的信息系統，將先進成熟的技術手段與運輸需求相結合，形成符合集團公司智能化堆場運輸生產管理需求的最終方案。
核心理念
理念創新 技術成熟
操作靈活 數據共享
智能高效 安全可靠
四、系統架構
1.智慧鐵路物流園服務平臺采用B/S模式，分布式特性，可以隨時隨地進行查詢、瀏覽、處理各類業務。業務擴展簡單方便、應用成熟、靈活簡便、數據高度共享、智能高效、安全可靠，通過增加功能即可實現所有用戶的實時同步。
2.搭建智慧鐵路物流園服務平臺采用微服務框架。微服務架構是一種面向服務的體系結構（SOA）架構樣式的一種變體，它提倡將單一應用程序劃分成一組小的服務，服務之間互相協調、互相配合，為用戶提供最終價值。技術選型使用springcloud及springboot簡化分布式系統基礎設施開發，實現服務之間發現注冊、配置中心、服務網關、消息總線、負載均衡、斷路器等，良好了的解決了服務之間松耦合問題。使用druid連接池進行監控數據庫訪問性能，數據庫密碼加密，以及管理sql執行日志等。在高并發環境下，保證海量數據查詢分析性能，同時又提供海量實時數據的查詢、分析與可視化功能。系統總體架構如下：
五、項目已解決問題
2021年，濟南局在山東京博物流股份有限公司專用線進行現場分析、設計和落實，京博智慧鐵路物流園區已實現的功能：
1.自動采集集裝箱裝卸過程中的生產信息。
即正面吊、龍門吊在裝卸火車、裝卸汽車、場內搬移過程中自動采集箱號、車號、位置等信息，自動生成裝卸車清單。
2.自動識別和采集車輛和集裝箱箱號信息。
在園區大門出入閘口、裝卸機械上分別安裝圖像采集設備和超偏載設備，自動識別車輛車號、集裝箱箱號、每箱信息等，對超重、偏載、空重錯裝等自動報警提示，消除安全隱患。
3.自動生成集裝箱三維可視化堆場。
三維可視化堆場做到了與鐵路95306、現車系統、箱管系統的銜接，利用亞米級北斗定位對股道現車、集裝箱、集卡、卷鋼、正面吊、龍門吊、叉車進行實時定位，形成集裝箱三維堆場（對集裝箱管理到具體的區行貝層）以及集裝箱的空重等信息。
4.智能無人值守
智能無人值守大門，集卡汽車進出貨場實現自動采集：集卡車號、集裝箱號碼，集裝箱箱體狀態(留存箱體狀態照片)；自動打印進出門單。實現貨場集卡汽車的有序調度。
5.智能派單
通過到達鐵路貨車及貨物信息，辦理汽運短駁時，自動傳送派單信息，集卡汽車司機可進行接單確認、發貨物交接、現場照片采集、場外施封、進場預約，實現鐵路網信息與地方英特網的互聯互通。
6.智能配載
通過到達貨車和集裝箱到發作業信息采集，實現自動采集車號、箱號，自動形成配載計劃，裝卸作業指令自動傳輸到正面吊或門吊司機室內，便于裝卸作業，裝卸車清單自動生成。
7.自動空重識別
集裝箱空重錯裝識別，通過在正面吊、門吊上安裝該系統，在裝卸作業中對車號、箱號、裝箱重量及吊具信息自動提取，實現了對裝車作業重空錯裝預警、漏卸、漏裝、車輛超噸等自動報警，有效解決了全路集裝箱普遍存在的集裝箱空重錯裝安全隱患問題。
8.智能預檢
無人機智能預檢，是在裝卸車作業完畢后，采用無人機自動巡航或手控沿車輛頂部及兩側飛行，對場內靜止車輛進行安全預檢，發現隱患問題自動報警，該系統代替了作業人員登頂和爬車檢查，降低了貨運人員作業強度，減少了勞動安全隱患，保證了作業人員的人身安全。
9.進出線智能報警
進出線交接檢查，在專用線咽喉處安裝線陣相機及補光燈等相關配套設備，對通過咽喉處到發的列車進行裝載加固狀態進行識別，發現問題自動識別和報警，確保上線車輛安全運行。
六、系統應用場景及效果對比
（1）吊車車載設備 實現 現場作業狀態實時記錄
場景：現場吊車裝卸集裝箱環節
鐵路堆場內正面吊及龍門吊設備每天在執行不同的計劃訂單時會對多個股道多個區位的集裝箱執行裝卸火車、裝卸汽車、場內搬移指令，集裝箱位置因此每天都會有很大變動，現場裝卸人員需要在設備作業期間實時跟隨并記錄集裝箱變動軌跡，并且每天進行匯總上報，形成大量的紙質記錄，且根據每日計劃量和現場記錄人員的不同會形成不同的文件格式。
系統上線前：
如前所述，貨物運輸計劃下發后，堆場每天需要多班裝卸人員去配合吊車執行集裝箱位置調動，裝卸人員根據現場集裝箱擺放情況和個人經驗指導吊車司機確定擺放位置，之后在紙質記錄單上填寫集裝箱變動情況，換班后由下一班裝卸人員繼續人工記錄箱區箱位變動，最后進行每日匯總留存。同時裝卸人員需要在吊車工作空白期根據之前記錄再次核對箱信息及位置，進行小規模盤點，而因為集裝箱箱體信息被遮蓋或因高度問題無法核對，導致人工盤點準確率很低。除此之外，完全的人工作業也消耗了大量人力資源和時間成本，工作效率和工作準確性很難得到保證。
系統上線后：
現場吊車與車載設備綁定后，系統根據設備的坐標展示與該設備附近箱區有關的指令，吊車司機根據指令可以規劃最優路線更高效快速到達裝卸點完成指令，同時，正面吊、龍門吊在裝卸火車、裝卸汽車、場內搬移過程中會自動采集箱號、車號、位置等信息，自動生成裝卸車清單，大大提高信息的準確性和工作效率，而場上裝卸人員則只需要在裝卸過程中在手持端進行核對信息、完成指令即可，非作業時間通過手持端盤點界面對個別箱進行盤點即可，該功能經長期試用顯示大大提高了工作效率，也實現了對園區內集裝箱的精細化管理。
除此之外，車載設備作業指令界面會實時更新設備狀態，對設備怠速、胎壓、冷卻液溫度、人機沖突等情況進行持續預警，直至設備解除預警狀態，保障作業效率以及設備與人員安全。
（2）圖片采集和超偏載設備 實現 貨物運輸安全全面保障
場景：車輛載貨出門環節
在執行運輸計劃中不僅需要關注貨物信息、廠家信息等，出于對貨物運輸安全的考慮，以及減少集裝箱資產丟失風險，堆場需要掌握每個集裝箱進場信息、出場信息，并且需要盡量維護集裝箱及車輛安全，消除空重箱錯亂、超偏載等安全隱患，保障堆場集裝箱資產安全。
系統上線前：
汽車在場內裝車出門前，現場裝卸人員需要先人工記錄并檢查貨物信息、集裝箱狀態、汽車信息，之后司機在出口停車，由門衛在出口處再次檢查并記錄才能離場。該流程造成兩個問題：一是時間成本大大增加，正常情況下園區內會同時存在數十輛汽車執行裝卸指令，而繁瑣的檢查登記程序很容易導致出口堆積車輛或是漏檢車輛的情況，作業執行時間直線延長；二是準確性難以保證，人工檢查車輛及集裝箱狀態能關注到車號、箱號等基本信息，但更重要的安全隱患卻很難排查到，導致集裝箱運輸安全大打折扣，集裝箱資產丟失風險急劇增加。
系統上線后：
在園區大門出入閘口、裝卸設備上分別安裝圖像采集設備和超偏載設備后，設備能自動識別車輛車號、集裝箱箱號、每箱信息等，汽車進出場時負責人員可以在平臺端實時接收到進出門信息，如有超重、偏載、空重錯裝等安全問題系統則會自動報警提示，負責人員能夠第一時間叫停車輛并進行問題解決，消除安全隱患。系統會自動保存歷史車輛進出情況及車牌號、集裝箱號等照片，方便對運輸情況及安全問題進行復盤總結，確保運輸安全。
（3）三維可視化堆場 實現 堆場精細化管理
場景：現場執行裝車環節
出于鐵路堆場面積龐大、堆場內集裝箱數量眾多的特點，鐵路堆場內集裝箱的管理長期以來缺乏精細化維護，場內箱信息的盤點和裝卸時的搬箱找箱都十分耗時耗事，很大延長了現場作業時間。
系統上線前：
由于現場作業人員進行貨物盤點的難度以及手動記錄箱區箱位變動的不準確性，原系統對于堆場內集裝箱的信息掌握常常會有滯后和錯誤，導致執行裝卸作業時會出現找箱困難的情況，加大作業執行難度，延長作業時間，工作效率由此難以得到提高。
系統上線后：
本系統將整個堆場以三維可視化形態展現在PC端，在信息聯動上做到了與鐵路95306、現車系統、箱管系統的銜接，利用亞米級北斗定位對股道現車、集裝箱、集卡、卷鋼、正面吊、龍門吊、叉車進行實時定位，形成集裝箱三維堆場（對集裝箱管理到具體的區行貝層）以及集裝箱的空重等信息，解決了現場找箱困難的問題，實現了堆場精細化管理的目標。
（4）智能大門 實現 人力運力資源合理優化
場景：汽車進出門檢查環節
出于對園區內集裝箱資產安全的考慮，汽車在進出門時都需要登記車輛信息、人員信息以及貨物信息，確認后才可執行放行操作，進出口處值班人員要核對每輛汽車信息及貨物安全并記錄異常。
系統上線前：
系統上線前每輛需要進出園區的載貨車都會發放一張通行卡，憑通行卡記錄車輛信息以及人員信息，在進出門前需要下車刷卡，舊系統記錄后抬桿放行，不僅使進出門流程更加復雜，在遇到車輛數目較多的情況下更容易造成場內或門外車輛滯留的情況，不利于對車輛的合理調度。
系統上線后：
本系統利用智能無人值守大門，實現集裝箱汽車、散貨汽車進出園區自動放行、自動打印進出門信息的功能，實現進出園區無人值守管理，對人員做到合理優化。同時集卡汽車進出貨場通過智能大門能夠自動采集集卡車號、集裝箱箱號，記錄集裝箱箱體狀態(留存箱體狀態照片)，自動打印進出門單等，將進出門檢查流程化為最簡，減少車輛滯留時間，實現貨場集卡汽車的有序調度。
（5）智能派單 實現 訂單信息上下級互聯互通
場景：派單環節
業務人員在確定運輸計劃后需要安排集卡汽車執行裝卸指令，在與車隊溝通并確認后，車隊派車進場作業，同時業務人員聯系值班裝卸人員安排運輸計劃，后續由現場裝卸人員對接車隊，完成該裝卸計劃。
系統上線前：
由于業務人員下發指令與汽車接受并執行指令之間存在時間差，同時業務人員無法掌握汽車進場后的實時狀態，導致一旦汽車出現場內貨物錯裝、場外施封不當等問題，管理人員無法第一時間獲取到信息，也就無法即使解決問題，這種作業流程的不透明導致難以全面掌握作業信息，對運輸安全和貨物追蹤都造成嚴重影響。
系統上線后：
系統通過接收到達鐵路貨車及貨物信息，在人員辦理汽運短駁時會自動傳送派單信息，集卡汽車司機接收到信息后進行接單確認，同時支持發貨物交接、現場照片采集、場外施封、進場預約等功能，使派單跑單過程全透明，業務人員也能夠在管理平臺查詢到運單執行信息，實現鐵路網信息與地方英特網的互聯互通。
（6）平臺數據整合 實現 績效全方面實時管理
場景：管理人員對現場作業及績效的管理
集團公司需要通過歷史作業記錄獲取現場作業情況及個人績效管理，在掌握堆場貨物運輸情況、庫存狀況等信息的同時，掌握現場工作人員的作業情況，提高作業人員積極性。
系統上線前：
管理人員通過現場人員定時盤點和歷史報表記錄收集數據，掌握貨物情況，對于人員當日績效統計也只能根據排班情況和當日工作完成情況進行大致計算，無論是對貨物還是對人員的統籌都處在準確性低和耗時長的情況，對管理造成很大阻礙。
系統上線后：
對于堆場貨物情況，本系統通過數據整合支持管理人員在多個平臺查看實時情況，同時可以按執行狀態、箱區箱位、貨物類型等標準分別統計，管理人員只需要登入平臺按所需標準查詢即可得到實時及歷史信息，自動生成報表；對于人員作業統計情況，現場人員使用本人信息登入系統后，后續每次執行操作都會顯示在個人作業記錄，管理人員可以通過平臺查詢到每個操作的執行人以及每個現場人員的當日作業量，精準掌握現場人員作業情況、作業績效，全面提升管理水平。
七、項目總結
借助集聯運智慧物流園服務平臺，京博鐵路物流園運行效率有了明顯提升，集裝箱單列卸車效率由180分鐘提升至150分鐘，效率提升19%；單箱卸車時間由5min提升至2.5min；貨運檢車時間由50分鐘提升至35分鐘；集疏物流園汽車車輛在物流園區時間由36分鐘/車提升至20分鐘/車，效率提升45%；機車整列車作業的工作效率，由6.6小時/列提升至5.5小時/列，效率提升16%；調車機運行效率提升20%；減少箱管、門衛、指揮工崗位12人；2021年京博物流園區鐵路吞吐量完成600萬噸，保證了鐵路作業安全。
項目成果已得到中國國家鐵路集團有限公司貨運部、中國鐵路濟南局集團有限公司貨運部、中國地方鐵路協會專用線委員會評估認可，下一步將在全國各大鐵路物流企業進行推廣應用。
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