海法新港一期自动化集装箱码头电子数据交换报文系统设计与实现

孔晗欣　王曜　乔润青

为了顺利执行海侧装卸船和陆侧进提箱等作业，集装箱码头需要与船公司、船代和货代等业务主体及海关等监管部门交换大量数据。传统的邮件和电话等沟通方式存在灵活性较差、数据差错较多等缺点。随着信息技术的发展，电子数据交换（electronic data interchange，EDI）报文系统应运而生。EDI报文系统详细记录航运业务数据，能够准确、快速地查询、交换或修改业务数据，并实时响应业务请求，在线处理货物进出口、船舶靠离泊等业务。EDI报文系统的应用使得自动化集装箱码头（以下简称“自动化码头”）操作系统能够实现进提箱业务流程自动化，从而在降低人力成本的同时，提升码头服务的持久性和稳定性。[1]本文分析以色列海法新港一期自动化码头EDI报文系统设计与实现难点，并提出系统业务逻辑、设计方案和优化方向。

1 以色列航运业务报文框架

以色列境内的航运业相关主体均通过由政府建设和维护的数据中心Task-Yam平台接入报文系统。该系统通过数据管道定时获取报文数据，再根据预设的规则和报文命名判断报文接收者，并逐一转发。码头进提箱业务流程中涉及的业务主体均作为信息交互的环节之一加入数据流中，相关数据供船代、货代、报关行、港外堆场、车队和码头等各类业务主体的信息系统使用。

码头对外业务包含完整的报文交互流程。相关业务主体在报文交互流程中仅执行与自己相关的任务，各项任务在执行过程中互不干扰。所有任务均以有序的方式并行處理，但并非全部报文均交由系统处理，例如：码头放关报文和提箱通知报文等需要由人工确认后发送，以确保系统运行的稳定性。

除了传统的平文件格式报文外，当地海关还采用更为高效的web服务技术实现报文交互，从而提高报文处理和响应速度，统一报文开发标准;但目前只有海关报文系统支持web服务技术，其他业务主体的信息系统仍然采用传统的平文件格式报文实现信息交互。

2 海法新港一期自动化码头EDI报文系统设计与实现难点

第一，由于海法新港的码头业务流程与上海港完全不同，上海港现有的EDI报文系统不适用于海法新港。这就意味着，研发团队必须在调研的基础上，针对海法新港码头业务需求，重新设计EDI报文系统。由于时间有限，研发团队采用螺旋式开发模式，同步推进调研、设计和研发工作，在研发的同时发现新需求，在明确需求的同时更新设计。

第二，与上海港相比，海法新港EDI报文系统的应用环境较为复杂，导致系统设计面临很多挑战。当地海关报文系统正处于新旧交替阶段，旧系统不仅混杂着平文件格式报文和web服务，而且并未实现码头业务全覆盖，部分业务需要在人工干预下才能处理。为了改变杂乱无序的系统应用环境，当地海关计划推出全新的报文系统Global Gate;但该系统仍处于开发阶段，在海法新港一期自动化码头开港前不具备上线条件。鉴于此，研发团队在设计EDI报文系统时必须考虑兼容海关新旧报文系统，以免对未来码头生产作业造成不利影响。此外，由于当地海关新报文系统的业务流程尚未确认完毕，研发团队必须根据需求变更动态调整EDI报文系统设计。

第三，受历史遗留问题和当地不成文规定的影响，实际使用的报文结构与文档描述的标准存在一定差异，从而要求研发团队尽可能全面地收集资料，随时应对预期之外的需求变更，不断测试并迭代EDI报文系统的业务逻辑。

3 海法新港一期自动化码头EDI报文系统业务逻辑和设计方案

3.1 报文流转

自动化码头业务主要由进口业务和出口业务组成，其中穿插着海关查验业务、残损箱业务和滞留箱业务等特殊业务。本文仅讨论进口业务流程和出口业务流程中的报文流转。

3.1.1 进口业务流程中的报文流转

进口业务流程主要包含船舶靠泊、集装箱卸船、堆场堆存、客户提箱等环节。EDI报文系统以集装箱为核心参照物，根据集装箱所处位置定义不同的报文节点。

（1）提交靠泊申请 码头与船公司确认船期后，船代在船舶靠泊之前通过Task-Yam平台向码头提交靠泊申请。码头审核无误并确认具备按时靠泊作业能力后，批准靠泊申请并告知船代;如果码头因不具备作业条件或其他因素而无法提供靠泊服务，则拒绝靠泊申请，并向船代说明原因。靠泊申请通过后，船代向码头提供船图数据，供码头预先安排作业计划和堆存计划。船舶靠泊后，码头向海关发送进口业务的第一条报文（MSG1110），告知海关船舶已靠泊码头。

（2）更新集装箱信息 在船舶靠泊过程中和靠泊后，船代向码头提供舱单报文（MSG1170）。舱单报文包含所有卸船集装箱的信息，是进口业务流程中信息量最多也是最重要的报文。码头比对集装箱信息与船图数据并确认无误后，才能开始卸船作业。在卸船过程中，每卸下一个集装箱，码头都需要向海关发送确认报文（MSG0020），告知海关集装箱已进入码头区域。海关收到确认报文后，便可随时向码头发送查验报文（MSG190），随后派车进场提箱。在码头实施卸船作业的同时，船代向货代和码头发送新的货单报文（MSG1200），重新组织舱单所载集装箱的货主关系。随后，货代向码头发送副舱单，用于更新原来主舱单的货单信息。信息更新后，码头向海关发送新的货单报文（MSG1200），告知海关货物信息变更。

（3）海关查验 在进口业务流程中，从集装箱卸离船舶直至被提走之前，海关均可向码头发送查验报文（MSG190），告知码头需要提走某个集装箱以实施查验。码头确认集装箱在场后告知海关可以查验，并向货运公司发送提箱通知报文（LIVUIE）。海关查验的提箱流程与常规的提箱流程一致，接受查验的进口箱不再返回码头。

（4）通知客户提箱 除了被海关提走查验外，进口箱的流向还包括外堆场、其他码头、保税仓库和客户仓库等。各种流向均有对应的报文交互流程，其共同点是必须凭海关的放关报文才能提箱。放关报文包含提箱人信息，码头据此将提箱通知报文（LIVUIE）发给提箱人即可。由于提箱通知报文由码头发送，码头可按照作业计划分散安排提箱时段，以免因提箱人集中提箱而造成作业瓶颈。EAD71427-029B-4DF2-A467-5DAF60BD4D02

（5）客户提箱 提箱人收到提箱通知报文后，向码头发送包含提箱车辆和司机等信息的提箱报文。码头根据提箱报文安排提箱计划，预先实施翻箱、归并等操作，从而使设备使用效率最大化。码头道口核对提箱报文包含的信息，以免无关车辆和人员进入码头。客户提箱离场后，码头向海关发送报文（MSG1050），告知海关集装箱动向。

3.1.2 出口业务流程中的报文流转

出口业务流程相对简单，其中船舶靠泊信息与进口业务流程共用。EDI报文系统以集装箱为核心参照物，根据集装箱所处位置定义不同的报文节点。

（1）码头进箱 码头进箱环节涉及的报文包含集装箱和运输设备等信息，主要用于码头道口安防和安排堆场计划。

（2）集装箱装船 装船作业开始前，船代向码头发送重箱装船报文（EXPCLL），告知码头需要装船的集装箱清单。所有集装箱均须凭海关放关报文（8400）才能装船。已装船的集装箱视为离开码头，由码头向海关发送报文（MSG1050），告知海关集装箱动向。装船作业结束后，码头将所有已装船重箱写入报文（COLOAD）并发给船代，告知船代装船作业的具体情况。

（3）船舶离泊 船舶离泊必须获得海关、边境管理局和码头三方许可，码头以网页功能的形式向船代提供申请船舶离泊的入口。

3.2 报文收发

信息的价值在于共享。为了实现航运信息共享，需要为EDI报文系统设置数据中心。以色列官方机构以色列港口发展和资产公司（Israel Port Develop-ment & Assets Company Ltd.）为境内的航运业相关主体搭建EDI报文数据中心Task-Yam平台，所有接入Task-Yam平台的EDI报文系统都通过官方提供的目录客户端实现报文交互。该客户端可从Task-Yam平台接收报文，并将其生成的报文通过Task-Yam平台转发给实际接收方。发送方在文件名中按照命名规则附上发送方和接收方的节点编号，以告知平台将报文发至何处，并告知接收方报文来自何处。此外，该客户端支持用户自定义接收目录和发送目录，用户可将不同报文分类归档在不同的接收目录和发送目录下，从而便于管理。

除了标准报文外，当地海关还采用web服务技术实现报文交互。与传统的报文交互技术相比，web服务技术的即时性和规范性更强。鉴于此，海法新港一期自动化码头EDI报文系统专门采用web服务技术实现与海关报文系统的交互，从而在加强与海关数据联系的同时，避免历史遗留问题可能对报文交互造成的负面影响。

鉴于当地目前仍有部分报文采用纸质单证形式，海法新港一期自动化码头EDI报文系统支持人工录入报文数据。报文数据录入系统后，便可进入自动化业务流程，以便码头应对相应的业务需求。

3.3 报文处理

与Task-Yam平台的报文收发程序相对应，海法新港一期自动化码头EDI报文系统设计了报文处理与生成系统Job Scheduler。该系统定时扫描所有接收目录，按照定义文档解析所有新报文。报文解析后的数据存入数据库，供码头操作系统调用以处理相应业务。以进箱报文（COPARN）为例：在报文解析并由码头操作系统处理相应业务后，道口系统根据业务处理结果判断集卡是否已预约以及包含哪些作业，堆场调度系统根据集装箱堆存情况提前安排翻箱作业。如果需要生成报文，则Job Scheduler首先在数据库中查找新生成的报文数据记录，然后将这些数据分析组合成相应的报文（平文件），最后将文件存入相应的发送目录。Job Scheduler可根据报文收发频率自定义处理频率，从而在满足业务需求的同时减少性能损耗。

4 海法新港一期自动化码头EDI报文系统测试结果和优化方向

4.1 测试结果

海法新港一期自动化码头EDI报文系统功能设计已全部完成，目前正在进行流程测试和稳定性测试，其中：流程测试主要测试系统能否顺利完成各项业务流程;稳定性测试主要测试系统能否识别并反馈异常问题以及系统在处理批量数据时的稳定性。从测试结果来看：该系统可处理码头与相关业务主体和监管部门之间的所有业务，并且运行稳定，已具备上线条件。

鉴于当地海关报文系统正处于新旧交替阶段，研发团队对海法新港一期自动化码头EDI报文系统进行适配开发，使其能够同时适应海关新旧报文系统，从而尽可能满足用户需求。此外，用户可根据该系统反馈的业务报文交互进度了解是否有异常情况，并在需要时介入处理，人工执行报文编辑和收发等操作，以确保后续流程正常运行。

4.2 优化方向

（1）提升报文规范性。海法新港的EDI报文在规范性方面主要存在以下问题：第一，受历史遗留问题的影响，很多报文并未严格按照设计文档的标准开发，导致无法从报文中获取必要的字段，某些对业务影响较大的数据字段甚至被弃用，从而严重削弱报文的信息价值;第二，本地标准和国际标准在报文中混用，要求EDI报文系统兼容各类标准，导致系统优化升级面临较多困难。提升报文规范性有助于降低EDI报文系统开发和维护的难度，并且能够增强系统稳定性。

（2）扩大系统业务范围。在码头退箱和出口查验等业务领域，目前海法新港仍然采用纸质单证和人工审核处理的方式。为此，码头必须配置大量人力资源，导致码头生产所需的核心资源被挤占。海法新港一期自动化码头EDI报文系统能够兼容此类业务，未来可考虑将上述業务纳入系统中。此外，随着码头业务范围的不断扩大，也可将新业务纳入系统中，例如：在码头接入铁路运输业务后，可以考虑在EDI报文系统中增加此类业务，以适配铁路运输业务需求。

（3）升级技术框架。海法新港原有的报文系统技术框架已过时，不仅不支持浮点数，而且存在一定的安全隐患。未来可考虑采用更先进的技术框架，并由点及面地逐步推广，从而提升EDI报文系统的安全性和稳定性。

参考文献：

[1] 叶翰霖，林明月. 试论上海港EDI应用的必要性和可行性[J]. 集装箱化，1995，6（4）：5-8.

（编辑：张敏 收稿日期：2021-12-28）EAD71427-029B-4DF2-A467-5DAF60BD4D02