甩挂运输智能调度系统

+ 高晖 北京中交兴路信息技术有限公司副总经理

一、系统概述

甩挂在欧盟是一种比较流行的运输方式，特点是车头和车厢分离。为了更好地提高运输效率，同时快速形成一个全国性的甩挂网，中国交通运输部目前在20个试点城市开始大力推广甩挂运输智能调度系统。这样，既能降低空驶率，也能打破地区界限和企业之间的界限，使资源配制更加合理化。目前，针对甩挂车，国家正在制订相关的标准和制度，以期不同车厂生产的甩头（车头和甩厢）也能够互相结合高效利用起来。

1.组成

整个系统分成了四大部分，关键在于用户化和整体配制化。当然还有场站，整个系统由智能调度系统统一进行调配和指挥，如图一所示。这个智能调度系统必须是一个全国级的，能够把一个企业，且并不只是一个企业内部，而是能把全国的这些企业资源调动起来的系统。

整个系统规划由软件和硬件两个部分组成，如图二所示。软件部分由智能调动系统统一进行指挥和调动，包括场站管理等其他的分属系统。硬件部分主要由智能终端来构成，它会分别装在车头和挂厢上，使中国像欧美一样实现公路运输列车化。

2.终端介绍

整个系统核心的关键部分就在于终端部分。平常终端只是做为一个调动体或只负责完成少数功能。甩挂系统终端是多种功能的综合体，是一个智能车载终端，具备以下基本功能：

第一，符合交通部的相关终端标准。现在说的GPS和过去的意义不同，主要指卫星定位方式使用北斗GMP终端。

第二，自动识别，可以识别是牵引车还是挂车。

第三，能够完成整个系统的智能调动。

第四，设置车辆的状态。比如说设置牵引车和挂车的各项指标，必须要读出这些车辆的各种信息，做一个上传或者整合的处理。现在的货车基本都由机械指标控制。按照环境保护部要求，2013年7月1日，所有出厂车必须达到“国四”标准，意味着所有的汽车发动机全部带行车电脑，所有的发动机产生的相关信息可以直接读取。这样，原来为了防止司机偷油而后装相应的油耗传感器来监测，精度不是很好。现在不再需要通过后装传感器测量，而是直接读取发动机相关数据。车辆用油数量有明确的指示信息，并且能够远程传递出去，且是不可更改的。当然，还可以对发动机的各种运行参数进行测量和处理，如车辆急刹车、车辆急转向等。

第五，实现整个车辆的智能导航。

第六，提供综合信息。比如实时路况，主要是指路间、城市之间是否拥堵，是否有路损坏，是否要维修等等，还有天气等等这样的信息。这些综合信息必须汇总到智能调动，通过智能调动系统反馈到车载智能终端上，对司机驾驶进行一定的指导作用。

第七，安全保障。通过直接读取各种数据进行智能分析，比如司机的危险驾驶，会对司机的驾驶行为进行分析，同时对司机进行一个安全教育和驾驶行为教育，不但从安全角度，并且从节油角度和其他能源角度达到全面的提升。

第八，油耗管理。由于这些信息全部读取于发动机，所以对整个油耗会有精确管理，且精确度非常高，外接了一个名叫“高的多”的服务。

第九，紧急救助。当遇到一些意外情况，比如车祸或其他意外引起的拥堵，如何把需要的货物或者车辆信息快速传递和综合处理，是车载终端需要解析和处理的部分。

二、系统特点

甩挂运输智能调度系统的特点是：甩挂运输性能分析；实时路况、诚信体系；CAN数据分析；甩挂智能调度算法；驾驶分析；站场、ERP、GPS等系统接口；应急联动、应急救援等。

第一，对甩挂运输性能进行分析。对国家来说，运输企业是一个主体，一个运输企业可能有30个车头、100个车厢，别的运输企业也可能会有类似的规模，比其大些或者小些。甩挂运输性能就是由空载率和空驶率决定运输效率，这些可以通过智能调动系统进行综合的处理和分析。

第二，通过实时路况的及时传递，可以及时调整路线，以及设定其他方式。驾驶员的信息，通过驾驶行为，包括驾驶员的行驶状态，可以辅助建立诚信体系。对于经常出现违规行为且屡教不改的驾驶员，由于诚信体系判定其诚信度过低，可能会取消其从业资格。

第三，CAN数据分析。通过CAN数据，分析发动机的各种数据，得出整个驾驶行为和驾驶过程，对运输过程会产生什么影响，如何进行改进和分析，都会有一个科学的理论数据。并且这个数据可以提供给相关的管理部门，在下一步运驾指导和整个管理系统会产生一个巨大的数据基础，进行适当的指导。比如，从2012年9月份开始，国家没有再对货车进行过有效的管理，导致现在超载严重。如果制订合理的参数和运驾，通过CAN数据，及时判断车辆运行情况，及时预警，情况就不会这么严重。

第四，甩挂智能调度算法。这个算法非常复杂，小到一个企业甩自己的车头和挂厢，大到一个省多个企业甩起来，再大到把全国甩起来。到时会看到一个特别大的，而且现在可以说是全球最大的甩挂网的建成，这会使货物运输的效率得到极大的提高。

第五，驾驶分析。近几年重大的交通事故较多，其中人为事故多一些，比如说司机疲劳驾驶、连续超速行为，或者对路况不熟、阴雨天气等等原因导致的特大事故。货车经常会产生重大的事故，大概35%的事故都是由大货车或大客车导致的，而且造成的群死群伤事件非常恶劣。这种情况下，对驾驶行为必须进行严格的分析，同时通过数据的分析来判断驾驶员是否适合这个行业。如不合适，可能会取消其行业许可证，或进行必要的培训，使之符合这个行业的生产需求。

第六，场站、ERP和GPS等系统的接口。这也是智能调动系统很有特色的一点，它能够连接各大无水港（甩挂的中转仓库和甩挂区域）及各个企业的ERP系统，各自的一些技术的调动系统会有一个新的接口，会跟所有已建成网络的企业进行关联，使社会资源共享起来。整个系统在场站方面主要有两个优点：

一是泊位精确定位，可以使车辆明确的知道应该到达哪一个港口，或者是在哪一个仓库口进行卸货，卸哪一种货。

二是能进行车牌的自动识别。一旦车辆进入无水港，就会自动判别，同时指示它进到相对合适的仓库去处理，甩掉自己的挂厢，挂合适的挂厢。下一个挂厢需要传送的时候，下一个传送的车头再挂上去。比如，有一单从北京拉到上海的货物，在途径南京的时候，它可能进了无水港，车头把挂厢放下来，由另外一个从上海到南京的挂头把这个挂厢挂上、拉走。而车又挂另外一个返回北京的挂厢。这样，整个资源就能够充分利用。

另外，整个系统交互流程其实是比较复杂的，主要分成了八个流程。

三、应急救援

1.在针对突发性重大自然灾害 (如洪水、台风、地震、火山爆发、山洪、泥石流、矿井安全事故、突发性传染病等)中往往会造成重大的人员伤亡和财产损失,必然需要大量的应急物资。在灾害的救助过程中,合理地调度和配送救助应急物资,对有效减轻灾害程度,减少灾害影响范围,缩短受害持续时间有着特殊的意义。以抗震救灾为例，在“5.12”汶川大地震道路运输应急保障工作中，动员人力之广，调集运力之多，涉及范围之大，运输任务之重，保障难度之高，持续时间之长均创造了道路运输应急保障的历史纪录。据统计，从2008年5月12日至8月底，四川省交通厅抗震救灾运输保障指挥部累计调集货车6391辆，开行13975次、运送救灾物资约10.2万吨，单日最大用车辆达到1029辆，道路运输为抗震救灾取得最后胜利做出了重大贡献。但是，也暴露出在车辆调度、多部门协调上存在的诸多问题，据测算，如果有一套统一的智能应急调度系统，在同等运力下，效率可以成倍增加。

2.应急物资调配是处理各类突发事件对物资、人员的需求进行紧急保障的一种特殊物流活动。它具有突发性、不确定性、非常规性等特点。在救灾物资的紧急调拨中,道路车辆运输是最常见和有效的运输方式之一。它能够进行快速反应和直接接驳其他运输方式,并在可能的情况下快速到达目的地。但是,道路车辆对救灾物资配送的快速响应程度,受车辆位置、救灾物资位置、救灾物资集合节点、灾害发生点的位置等因素影响。要做到快速响应,必须有科学、合理、快速的车辆配送调度方案。

3.现阶段道路货物运输存在的问题，由于相关部门间的衔接协调不够充分，信息沟通不够准确、及时，给运输环节带来了较多困难。首先各级道路运输应急保障管理机构之间缺乏沟通和协调。省、市、县三级运力储备没有明确划分，省级认定的运力储备同时也是市或县的运力储备，出现储备运力重叠的状况，导致应急情况下运力不足。其次，道路运输与其他相关部门衔接不充分，部门间信息不畅，资源不能共享，组织指挥不统一等问题，在一定程度上制约了应急运输工作的顺利开展。如公路及气象部门之间信息沟通不协调，道路运输应急保障部门无法及时全面掌握、发布道路通行状况及天气情况，让应急运输车辆和人员做好充分准备，选择合理路线，采取有效防范措施。此外还存在应急运输指挥机构与运输需求部门信息不对称，信息传递不及时、不准确的问题。

4.运用智能调度指挥系统，首先是多个部门可以共用一套调度指挥系统，与气象、公安、物资供需方等形在一套系统内部联动，物资需要方可以把物资需求提交到调度系统，调度系统在GIS中的标注物资集合点，需要运送到的目的地，根据当前路况，车辆位置，优化车辆线路,合理分配车辆，分配运力，及时对车辆通报当前路况，达到最短的时间内使救灾物资尽可能多被运到需求地,也就是说在最短的时间内使需求满足最大。还可以根据实际情况的变化,物资需求地由于物资的收集很可能成为物资供给地,原有供给地也可能没有了救灾物资而失去其供给作用。通过智能调度指挥系统，可以合理的调动车辆和物资，使运力最大化。

5. 通过智能调度系统，把每次临时性组织的运输应急指挥机构逐步转向常设性运输应急指挥机构，协助交通管理部门设立综合性应急管理机制。另一方面，为了满足日前增多的应急运输任务，提高应急运输保障能力，智能调度系统逐步与国防交通应急相结合，专业运输企业、非政府组织等社会力量与专业应集队伍相结合，由“政府独揽”型向“共同治理”型转变。在以往相对封闭的体制下,应急管理更多强调的是政府的主导地位,社会力量参与相对薄弱, 这种应急管理在处理具有可预期性和可分析性的常规事件时,能够实现其高效、准确的目的。但是，随着社会发展的更加开放和多元，面对更具不确定性、复杂性、多样性、突发性和扩散性的突发事件，应急管理工作也越来越强调多元社会的开放式广泛参与。政府体系外的社会力量不仅是政府的重要信息来源,也是政府应急管理的重要力量。通过甩挂运输智能调度系统，建立政府主导，企业、社会组织等多元主体参与，平等交流、相互合作的互动机制，让社会个体、各类非政府组织同政府打破界限，进行跨领域、跨部门、跨地区的良性合作，真正形成全社会共同参与的新型应急管理格局，共同来预防和处置突发事件，提高政府部门在应急运输过程中的灵活性和有效性。

四、业务流程

整个业务流程分成了几个部分。首先它是由基础信息部分、调动信息、场站管理和订单管理这四部分构成，这四部分是密不可分的。可以从简单的企业，一个大型企业的调动系统开始分析。作为企业来说，也是要用刚才类似的方式去接收这些信息，同时配送给自己的车辆。而这些车辆进行计划调动指挥后，在相应的场站完成这些订单的处理。甩挂企业在接受信息进行甩挂的同时，能把这个信息交互出去，是非常重要的。

五、系统功能

整个的功能可以列为一个简单的功能框架，如图所示。除了整个计算机软件设计部分，最重要的还是来自于数据的采集层，就是来自于人员、运营车辆、货物跟甩挂场站的。这些具体的应用可以把货物按时、按量的，用最简单、最节省的方式运到所要到的场站。整个信息展现通过网站、移动终端、移动客户端、甩挂场站来完成，这样场站可以成为一个无水港的快速运输模式。

在整个场站管理和订单交互过程中，场站和货物信息也是通过智能调度系统进行统一的管理和分配，并能实现人、车、货的统一管理，这种调动因素是来自于实时路况、诚信信息和驾驶员分析。计划编组实际是一个固定性任务，柔性编组则是一个临时性任务。这些都基于了一个基础，就是一个平台的车辆管理和人员处理。它在初期完成一个企业内部的人、车、物的良性搭配，后期可以提供全国的甩挂，把全国的甩挂企业的车头跟车厢无限制的应用起来。

功能框架

那时企业只需要关注车辆的编号，车厢是怎么走的，车头是谁的，订单的编号，用到结算体系来完成各个企业之间的相互结算，对企业是最有利的一种方式。整个系统的完成过程分四部分：

接口和交互

⑴.订单交互：

面向司机使用移动终端，一般是车载终端。面向场内人员使用移动终端，一般是手机终端，场内人员主要是指装卸人员和调动人员。面向系统用户就是客户资源，进行日常的客户管理。这一整套系统完成之后就是订单交互的完成。

⑵.智能调度：

整个智能调度系统在订单交付完成之后，就进行了一个面向站场的车辆编制，这个技术是非常复杂的，它要结合实时的路况、车况、人，包括返程车头是不是返程的，如何最节约的把这单货拉走等这些问题都是要考虑的。面向动态车辆调度时的动态车辆编组技术也非常复杂，在无水港的是可能来自于不同运输公司的车头跟挂厢，如何对它进行一个柔性的编组、动态的处理，这是一个复杂的计算机技术，现在独有一套范本。面向智能调动则用到柔性运行图编组技术，它要考虑临时性调动时，如何进行抽检的行为，并且最简单、最节约的完成这个编制。

⑶.车辆在途：

当挂头挂着挂厢在路上的时候，主要完成两部分，一个是实时的动态监控，就是实时监控车辆在什么位置，车内状况是什么。比如发动机的各种信息，车辆的机油是什么状态，燃油还剩多少，还能行驶多少公里，前方多少公里有加油站，什么时候该做保养，这一系列的信息都会及时的传递过来。同时在国内的进度也有实时的监控，就是在合适的时候加油还是加水，还是该进行其他的应急处理，这些都会有一个详细的一个路况处理的过程。

⑷.货物场站：

当这个车辆进入货物场站，入大门的时候，有车辆自动识别系统，识别是一个什么样的车辆，之后，会自动通知这个司机开到相应的泊位，进行货物处理，是卸货还是转载。

六、成功案例

交通部试点项目，中交兴路承担的试点部分就是2012年8月30日启动的智能调度系统，它是核心的中枢部分。

这个系统将会部署在多数省份，并且很多的运输企业会把它整体的挂在智能调动系统上面，这个智能调动系统就会将把全国隶属于各个运输公司的挂头跟挂厢统一的管理起来。在日常生产生活中，它会给企业带来最佳的运输效果。当遇到紧急情况的时候，特别是遇到重特大灾害的时候，应急办会给提供紧急的调度系统，就是说什么样的救援物资怎样以合理的、最快的方式达到需要运达的地方，如何抽调哪个企业的车辆，产生怎样的费用，都会有一个非常准确、快速的处理，对中国下一步的公路运输和防震减灾来说会起到一个重大的作用。这个项目是一个连续性的项目，而且是国家正在推广的一个项目，也是国家发改委在重点推的项目。

不久，公路上可能出现很多这种挂头和挂厢，有些装着集装箱的车辆不但能提高效率，而且会对下一步整体的公路运输效果有极大的提高，也会给日常的应急提供有利的支撑。