基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统研究与应用

论文摘要

随着经济全球化的步伐进一步加快,国际贸易快速发展,集装箱运输以其高效、便捷、安全的特点成为交通运输现代化的重要形式,国际货运的90%是通过集装箱运输完成的。由于目前集装箱物流过程中集装箱自身不载有信息,集装箱的流向、流转和识别基本上还是处于人工、半人工状态。此外,利用集装箱进行偷渡、走私、偷窃及恐怖活动的行为也屡禁不止。因此,集装箱物流过程不够透明,已成为制约其发展的瓶颈。利用现代信息技术提高集装箱物流过程的透明度,使供应链上的所有参与者都能够动态跟踪和掌控集装箱的物流过程,实现集装箱物流的可视化全程协同管理,将有利于实现供应链上的物流、信息流和资金流的有机统一,从而促使流程重组,提高供应链的整体效率,减少物流成本,从而增强集装箱物流供应链的核心竞争力,为供应链中的所有参与者带来效益。射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)是从20世纪90年代兴起的一项自动识别技术,目前已经广泛应用于生产制造和装配、门禁控制、道路自动收费、动物识别与跟踪、邮政管理、图书馆管理、矿井管理等领域。在集装箱物流中应用RFID技术成为了其发展的必然趋势,但由于集装箱物流有着非常典型的行业特征,涉及到供应链中的众多的服务对象,对其整体协调和安全性、可靠性、经济性都提出很高的要求。国际上很多著名的大公司也就集装箱RFID系统展开了研究,但是将RFID系统真正全面投入国际集装箱航线运营,世界上还没有成功的先例。本课题在中国国家科技支撑计划项目“现代港口物流服务示范工程”(2006BAH02A17)的支持下,完成了基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统研究与应用。首先,针对集装箱物流的发展趋势,引入供应链协同管理的理念,并以RFID为实现的技术手段,首次创建了基于RFID的集装箱物流可视化全程协同管理的新模式;在对基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统进行了系统分析的基础上,构建了系统总体架构,介绍了其关键技术和关键设备;该系统在“中国上海—美国Savannah”中美集装箱航线上得到成功应用,建成了世界第一条投入商业运营的集装箱电子标签国际示范线。最后,在总结课题成果的基础上进行标准化研究,提交ISO国际标准草案,推动国际标准的制定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 集装箱物流面临的主要问题
• 1.3 基于RFID的集装箱物流系统国内外研究现状
• 1.4 论文内容与结构
• 第2章 基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流理论研究
• 2.1 理论提出
• 2.1.1 集装箱物流发展趋势
• 2.1.2 集装箱物流供应链协同管理成为必然选择
• 2.1.3 RFID技术成为实现的有效手段
• 2.2 理论基础
• 2.2.1 供应链协同管理
• 2.2.2 可视化全程协同管理
• 2.2.3 集装箱物流的可视化全程协同管理
• 2.3 基本目标
• 2.3.1 实现全程实时安全监控
• 2.3.2 实现集装箱高效物流服务
• 2.4 基本原则
• 2.4.1 全程实时安全监控原则
• 2.4.2 参与者多赢原则
• 2.4.3 信息即时分享原则
• 2.4.4 运作过程即时追溯原则
• 第3章 基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统研究
• 3.1 系统分析
• 3.1.1 系统业务流程分析
• 3.1.2 系统服务功能分析
• 3.1.3 系统安全保障机制分析
• 3.2 系统总体架构
• 3.2.1 集装箱电子标签自动识别系统
• 3.2.2 “三网合一”混合网络数据传输系统
• 3.2.3 基于RFID的集装箱物流信息服务平台
• 3.3 系统关键技术研究
• 3.3.1 集装箱电子标签频段的选择
• 3.3.2 集装箱RFID系统低功耗设计
• 3.3.3 集装箱RFID系统的防冲突算法
• 3.3.4 电子标签安全机构集成创新设计
• 3.3.5 融合EDI/GPS信息的集装箱数据编码格式
• 3.4 系统关键设备
• 3.4.1 集装箱智能电子标签
• 3.4.2 固定式读写器
• 3.4.3 电子标签读头
• 3.4.4 手持式读写器
• 第4章 基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统的应用
• 4.1 工艺流程
• 4.2 系统节点的操作方法
• 4.3 系统测试方案
• 4.4 中美航线运营概况
• 4.5 系统应用效益分析
• 4.5.1 港口企业的效益分析
• 4.5.2 供应链的效益分析
• 第5章 集装箱RFID标准化研究
• 5.1 标准化研究的意义
• 5.2 RFID国际标准现状研究
• 5.2.1 通用RFID技术标准
• 5.2.2 ISO/IEC/RFID应用技术标准
• 5.3 建立公用标准与创新标准的融合体系
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目
• 攻读硕士学位期间获奖情况