一、 背景

　　目前三公司GPS貨運管理系統和倒運管理系統缺乏有效的系統集成，系統功能分散，部分功能不能滿足實際操作流程和實際的現場作業要求，對作業效率有很大的限制;由于一些歷史原因，GPS硬件平臺種類不同一，兼容性很差，造成軟件平臺也不統一，獨立分散，業務也相對獨立，不能有效集成，對于工作人員使用造成很多的困擾，對未來其他系統的進一步整合造成障礙，因此，我們利用現有的軟硬件資源和已經掌握的技術對系統進行整合，使GPS硬件設備獨立于軟件平臺，工作人員只需使用一套軟件即可。針對以上系統的不足，我們為此增加了裝載機跟蹤管理和區域封閉管理，以及磅房管理升級改造，系統要求對司機不下車，磅房無人化，區域封閉化，現場作業自動化，我們提出了新的業務技術方案。

　　二、 業務流程

　　現有的汽運系統使用條形碼派車單將在港作業的各環節串聯起來。為了提高作業效率、降低作業事故、保護貨物安全，在現有系統的基礎上引入新的設備與技術(以RFID射頻卡技術為重點)，實現整個作業流程和作業方式的調整優化。

　　汽車貨運管理系統可以分解為車輛指派、進出港驗證、磅房檢斤、封閉區域驗證、堆場作業幾個環節?？傮w流程圖如下：

　　2.1進出港管理

　　進港流程 出港流程

　　1) 車輛來港作業前須按照原有模式通過電子商務平臺打印條碼派車單，作為來港作業的提貨憑證。在港口大門進道的固定位置安裝射頻卡掃描設備，用于對射頻卡進行讀寫操作。

　　2) 車輛來到入口處，司機將派車單遞給門衛人員，用紅外掃描器掃描，取得派車單信息。門衛核對派車單信息，如果合法，進行射頻卡與派車單的關聯操作;如果不合法，檢查車輛。

　　3) 門衛完成關聯派車單與射頻卡后，給司機發卡。司機將卡置于固定位置。門衛放行通過。

　　4) 大門出道的固定位置安裝射頻卡掃描設備。車輛出港時進行射頻卡掃描，取得該車當前的作業狀態。系統判斷是否已經完成過磅，如果車輛完成過磅，系統給予放行提示，門衛回收射頻卡和派車單;如果未過磅，系統報警，禁止放行，保衛人員檢查車輛后才能出港。

　　2.2封閉區域檢驗

　　封閉區域入口 封閉區域出口

　　1) 三公司對整個作業堆場進行重新規劃，形成幾塊封閉區域。每塊區域設置特定的入口和出口。

　　2) 在封閉區域入口車設置道閘機、LED顯示屏與射頻卡掃描設備。車輛過磅后，來到封閉區域入口處，進行射頻卡掃描。系統根據取得的信息判斷該車計劃號對應的垛位是否處于該區域中，如果不符合，道閘機不開啟、LED顯示屏進行文字提示。如果符合條件，系統判斷車輛是否已一次過磅，如果未過磅，LED顯示屏給出提示，車輛返回過磅。

　　3) 車輛通過驗證，道閘機自動開啟，車輛通過。

　　2.3磅房檢斤

　　一次過磅流程

　　二次過磅流程

　　1) 車輛入港后來到磅房進行檢斤作業。磅房安裝射頻卡掃描設備、LED顯示屏、紅外對射器等設備，保證檢斤作業的合法性與安全性。

　　2) LED顯示屏提示車輛上磅時，車輛可以上磅。如果車輛未完全上磅，或后車故意壓磅，紅外對射器檢測信號并阻止系統進行下一步操作，系統發出警報。

　　3) 車輛完全上磅后，系統自動進行射頻卡掃描，取得作業信息，系統自動分析車輛作業是否合法。如果車輛是一次過磅，系統判斷該車是否已經在入港時進行驗證。如果未驗證，系統給出報警，阻止該車繼續進行過磅，須返回大門重新驗證。如果車輛是二次過磅，系統判斷該車是否已經在堆場進行驗證裝車。如果未驗證，系統給出報警，阻止該車繼續過磅，須返回堆場重新驗證。如果車輛因特殊情況本次作業不再裝貨，則系統給出警報，由值班檢斤員進行作廢皮重的操作。

　　4) 如果過磅數據合法，系統自動保存過磅數據，同時系統在LED顯示屏上顯示過磅信息，并控制下磅處道閘欄桿抬起，司機即可將車輛駛離地磅，完成過磅作業。

　　5) 如果過磅數據非法，如車皮異常、計劃量不足等，系統會發出警報，過磅軟件不予執行。現場值班檢斤員或者中心監控人員處理相應的報警;現場司機如有疑問，可通過對講系統與值班人員進行信息溝通。

　　6) 如果過磅數據非法，如車皮異常、計劃量不足等，系統會發出警報，過磅軟件不予執行過磅操作?，F場值班檢斤員或者中心監控人員收到報警后，進行人工干預處理問題;現場司機如有疑問，可通過對講系統與值班人員進行信息溝通。

　　2.4堆場作業

　　1) 作業車輛領取射頻卡。

　　2) 中控室根據下達的計劃給裝載機發送作業指令。

　　3) 裝載機到達指定的作業垛位，等待作業。翻斗車接到作業指示，進入指定的裝車起點跺位。

　　4) 裝載機給翻斗車裝車前，自動遠程掃描射頻卡。成功后，開始裝車。(只要是來車，便認為合法)。

　　5) 集疏港作業已經在入口處匹配了作業計劃。倒運作業在裝車地點掃描后才匹配相關計劃。

　　6) 裝車完畢后，集疏港車輛去往磅房過磅，完成了堆場作業環節。如果倒運作業需要過磅，去磅房進行過磅，過磅后進行下一步驟。

　　7) 翻斗車到達卸車點，進行卸車作業，此時根據裝車時車輛綁定的計劃信息、跺位信息，及實時位置信息，判斷卸車是否合法。合法，生成一條合法的卸車記錄，非法則形成一條非法的卸車記錄。

　　8) 卸車成功后，回到裝車地點繼續裝車。

　　2.5車載終端操作流程

　　1) 倒運流程詳解：

　　該信息由觸摸終端觸發產生，司機登錄后，后臺監控給其下達作業指令，終端將接受到計劃信息以及相關派遣車輛。司機作業時掃描對應的車輛進行裝車，確認成功后，服務器返回確認信息，代表開始裝車(聲音提示某車隊幾號車開始裝車)一車裝完后，該翻斗車去卸車地點，先卸車后判斷是否在垛位內，若成功后則再次將車輛加入到等待車輛列表中(可以進行聲音提示，某車隊幾號車卸車成功)，表示本次裝卸車結束。

　　a、翻斗車在行駛過程中，我們利用GPS車輛速度在控制稱重設備的誤操作時，該設備不發送稱重數據。

　　b、 卸車時，服務器先判斷接收的卸車數據是否有效，首先根據時間間隔判斷卸車間隔(由于鎳礦等卸車時需要發出多個數據，取最大值)。 其根據為計劃中的貨物類型來判斷是否符合卸車重量，若符合，則在判斷是否在計劃中的結束垛位中完成的，若正確，則插入數據庫中并繼續等待裝車;若錯誤，則為異常卸車，需要人為干預，次車不能再次裝車。流程如下：

　　裝載機司機登陸系統

　　登陸成功后，等待作業指令

　　接收到作業指令，畫出作業跺位

　　到達指定跺位

　　成功到達跺位后，對到達的翻斗車進行掃描裝車

　　翻斗車卸車成功后，繼續到達指定跺位進行掃描裝車

　　計劃完成后，裝載機繼續等待指令

　　2) 集疏港流程如下：

　　裝載機接收到指令到達指定區域，對來港車輛進行掃描，成功后對其，顯示該車輛的信息，對其裝車。

　　裝載機司機登陸系統

　　登陸成功后，等待作業指令

　　接收到作業指令，畫出作業跺位

　　到達指定跺位

　　成功到達跺位后，對到達的進港車輛進行掃描裝車

　　裝車成功后，進港車輛出封閉區域，去二次過磅

　　以上兩個流程將進行整合在一個系統終端中，方便操作和使用。

　　三、 系統設計

　　3.1進出港管理

　　1) 現存的進出港管理使用條碼派車單進行驗證。現在引入射頻卡技術配合條碼派車單同時對來港車輛進行合法性驗證。

　　2) 進出港管理涉及的軟硬件如下：

　　射頻卡掃描設備。射頻卡掃描用于識別車輛的身份，并與條碼派車單信息相互驗證，確保車輛的合法性。

　　紅外掃描器。掃描條碼派車單，取得作業信息。

　　LED顯示屏。對車輛進行文字提示。

　　道閘機。道閘機與主機關聯，自動控制欄桿啟閉。

　　軟件功能。改造管理軟件，在條碼管理的基礎上加入射頻卡識別功能，并自動關聯射頻卡與條碼信息，以完成后續的作業流程。

　　3.2封閉區域管理

　　1) 封閉區域管理是汽運系統新加入的管理環節，主要是實現貨物安全、提高作業現場的秩序與效率。

　　2) 封閉區域管理涉及的軟硬件如下：

　　射頻卡掃描設備。射頻卡掃描用于識別車輛的身份，取得車輛關聯信息。

　　LED顯示屏。對車輛進行文字提示。

　　道閘機。道閘機與主機關聯，自動控制欄桿啟閉。

　　軟件功能。取得作業車輛的信息，并判斷車輛是否過磅以滿足進入堆場的條件

　　3.3磅房檢斤

　　要實現檢斤車輛自動過磅，需要處理好以下幾個技術關鍵：

　　汽運作業合法性驗證

　　車輛信息的識別對比

　　稱重數據的采集分析

　　信息的交互與引導

　　現場實時監控

　　3.3.1整體架構

　　系統主要分為兩個部分：磅房自動過磅子系統;中心監控管理子系統。

　　磅房自動過磅子系統主要是由：電子地磅、紅外檢測、自動道閘機、RFID射頻卡掃描設備、條碼掃描器、小型針式打印機、LED顯示屏、語音提示、現場監控計算機等硬件設備組成。

　　中心監控管理系統是由攝像機、傳輸設備、數據服務器、視頻存儲服務器、中心監控計算機等硬件設備組成。

　　為現場每臺地磅設置一臺監控計算機，與相關設備進行交互，實時采集設備信息和車輛過磅信息。

　　為檢斤班長設置中心監控計算機，隨時切換指定磅房圖像，查看現場實況，對問題車輛進行查詢和處理。

　　3.3.2功能模塊

　　磅房實現自動過磅是利用計算機、網絡、視頻監控等軟硬件技術，建立集圖象、聲音、數據、現場設備控制于一體的自動過磅系統，系統可以分為以下幾個子模塊：

　　1) 車輛識別校驗模塊

　　車輛識別校驗子系統是自動過磅系統中的一個重要組成部分。能否實現汽運作業的貨物安全性和車輛合法性，這是最為關鍵的一步。

　　車輛識別校驗子系統主要是通過射頻卡掃描來實現車輛信息的采集和比對。車輛上磅后，射頻卡設備自動識別車輛射頻卡所對應的車號以及車輛所對應的派車單信息，如計劃、收發貨人等以及車號，系統根據該信息判斷車輛作業合法性。符合條件，進行下一步驟，如果不符，則給出報警，由相關值班人員進行處理。

　　2) 系統監控模塊

　　系統監控模塊分為現場監控層和中心管理層?，F場監控層通過采集現場設備狀態信息和實時圖像對車輛過磅流程進行引導、干預;中心管理層通過現場監控傳回的狀態信息，查詢、核驗、處理檢斤數據，保證作業數據的正確性。

　　系統監控模塊利用磅房安裝的多角度攝像頭，監控作業車輛的過磅全過程;監控司機在現場是否存在違規操作。

　　每臺地磅的圖像畫面集成到對應的現場監控電腦的軟件界面中，值班檢斤員可根據畫面監控車輛作業情況;將所有地磅的圖像集成到中心監控電腦的軟件界面中，檢斤班長可以隨時切換任意磅房的現場作業圖像，查看并處理作業過程。

　　3) 引導交互模塊

　　引導交互模塊主要是發揮過磅服務窗口的功能，為汽運司機提供一個友好的互動交互界面，對當前作業情況和和信息為司機做明確的提示。

　　引導交互模塊由LED顯示屏、語音對講、擴音器等組成。LED顯示屏按照規定的檢斤流程給司機顯示相關的提示信息，如：車輛上磅、駕駛員請下車、當前檢斤重量、皮重異常等等，同時系統配合給出一定的語音提示。

　　設立對講系統，便于司機與現場值班人員進行信息溝通。

　　4) 稱重控制模塊

　　稱重控制模塊通過現場監控計算機與外設的通信接口和I/O控制接口，能夠控制外設的動作(LED屏文字提示、語音設備提示、道閘機欄桿升降等)、采集外設的狀態和信息(通過紅外條碼掃描器采集車輛作業信息、采集汽車衡控制儀表的稱重數據、獲得車牌號碼、紅外對射器狀態)。系統對采集的信息進行處理判斷，根據不同的判斷結果引導車輛轉入不同的檢斤流程。

　　在車輛上磅后，稱重控制模塊通過紅外對射器檢測作業車輛是否已經完全上磅，有壓磅情況給出報警;系統自動采集車輛過磅重量，然后分析重量類別(皮重或是毛重)，并進行相應的非法重量判斷處理;如果皮重異常，通過LED顯示屏明確提示司機皮重異常，下磅檢查;如果車輛作業信息一切合法并采集了車輛重量，系統會自動保存稱重數據，LED顯示屏提示稱重完畢，下磅離開，同時道閘機欄桿抬起，作業完成。

　　5) 單據打印模塊

　　現在的車輛檢斤模式中，車輛過磅后需要檢斤員打印一式三聯計量單作為出門和作業完畢的憑證。

　　實現自動過磅后，需要對計量單打印方式進行改變?？梢钥紤]在大門出口領取計量單。在大門處設置小型針式打印機或熱敏打印機，司機出港前，進行射頻卡掃描，系統對車輛狀態進行判斷。如果車輛作業環節完整，提取檢斤數據，形成計量單自動打印出來。交給司機出港。

　　如仍需要在檢斤室打印計量單，可考慮如下方案：一是司機不下車，打印機與射頻設備集成于同一位置，與汽車窗口等高，司機自動取走，此種方式快捷、效率高，但存在實施難度;二是司機下車取計量單，將打印機設置于檢斤窗口處，打印完計量單，司機來到串口拿計量單，此種方式容易實現，但影響過磅效率。

　　計量單的格式與規格重新設計調整。對計量單的更改和推廣，可由檢斤隊和業務部與客戶協調。

　　6) 車皮異常處理模塊

　　自動過磅對過磅車輛皮重的準確性和校驗更為嚴格。對于皮重異常車輛的處理涉及到檢斤隊和保衛部兩個部門。

　　在檢斤系統中設定一個皮重的判定范圍，如果車輛的皮重與歷史皮重的重量差在這個范圍之內，允許過磅，系統自動覆蓋上一次記錄的車皮重，作為下次過皮時的判定標準。如果兩次皮重差超出設定的范圍，系統不予過磅，發出警報。值班人員打印出保函，司機去保衛部驗車，若驗車通過，保衛部確認該車可以過磅，車輛返回磅房。檢斤軟件中加入車皮修改模塊，由值班人員填寫車皮修改原因，系統進行記錄。

　　無論皮重差是否處于判定范圍內，檢斤系統要對該車的每一次過皮操作進行記錄，形成匯總，反饋到保衛部，便于保衛部對問題車輛進行查詢追蹤。

　　目前系統是以上一次記錄的車皮重量為比較標準，可以考慮制定其他的車皮比較標準，比如一定時間段內的平均值、過往幾次的最小值等等。

　　7) 倒運檢斤

　　在目前的系統中，倒運作業未使用任何作業單據。新系統中，可以將射頻卡應用到倒運作業檢斤中來。為每一倒運車輛分配固定的射頻卡，作業前，通過系統軟件將相關車輛分配到相應作業計劃號下。完成之后開始倒運作業。

　　倒運作業還存在回倒的情況。系統可以采取兩種模式處理。一是相關人員及時調整相應計劃號，改為回倒模式，保證數據以回倒模式保存;二是業務部門新下一個倒運計劃，將數據保存于新的計劃號之下。

　　現系統中對于集港作業，存在部分計劃需要人工干預毛重的操作，為提高效率，建議去掉該操作。

　　還存在一類不檢斤，只需要開出門證的計劃。建議該類計劃作業模式不變，仍然由值班人員手動操作。

　　3.4調度軟件

　　集疏港調度管理軟件和倒運管理軟件目前獨立使用，給用戶造成了很多的不便，為此，我們進行系統內進行跺位整合，車輛顯示整合，計劃信息整合，指令信息整合，報表整合,裝載機觸摸終端整合等等。

　　1) 跺位整合：系統都使用同一個電子地圖，跺位都在同一港內，可以將兩個系統的需要的跺位放在一個平臺上。

　　2) 計劃整合：可以根據不同類的計劃，做成獨立的功能模塊，放在同一個系統中使用。

　　3) 車輛整合：所有車輛可以根據不同的權限，集成在同一個界面上，顯示不同的工作狀態和實時信息。

　　4) 報表整合

　　5) 裝載機終端整合：兩者流程基本一致，可以對不同的計劃進行不同的界面操作。

　　6) 指令整合：

　　a) 倒運指令發送：根據計劃給派遣的裝載機發送作業指令。對“已派發“的計劃進行裝載機作業派遣計劃指令下達。它分為當前指令和歷史指令。當前指令主要包括計劃“未完成”的指令集。歷史指令則包括所有“已完成”的指令集。指令發送的要求每臺裝載機一個“未結束”計劃上作業。同一計劃的工作人員可換班且按人員計件。同一計劃由多臺裝載機作業，同一臺裝載機只能保證一個計劃上處于“作業狀態”。一個計劃作業時間不定，此計劃未完成前，每臺裝載機可以被指派到其他計劃去作業。每臺裝載機完成下達計劃的當前作業，需要“本次作業完畢”，才可以去其他計劃作業。同一計劃下的翻斗車可以來回作業N次。

　　b) 集疏港指令主要指陸運指令，在陸運作業指令界面，默認為單條選擇疏港計劃(“單選”為選中狀態)，選擇疏港計劃，選擇設備編號和垛位編號，點擊“發送”按鈕，完成作業計劃的發送?！岸噙x”為選中狀態時，可以選擇多條疏港計劃，但是必須是相同垛位的信息，選擇設備編號和垛位編號，點擊“發送”按鈕，完成作業計劃的發送。統計列表，可顯示選中疏港計劃的一些統計內容。