上海建設國際航運中心， 必須提高港口集裝箱處理的核心競爭力。２００５ 年， 上海港集裝箱吞吐量已達 １８０８ 萬標準箱， 連續三年保持世界第三。上海港在逐步成為國際集裝箱運輸樞紐大港的同時， 必須在技術創新、科學管理方面與此同步。上海港技術進步和創新是上海實施 ＂科教興市 ＂主戰略的組成部分， 也是上海建設國際航運中心的技術支撐。
�牐犠詣踊療o人堆場系統
�牐牐玻埃埃� 年 ６ 月， 上海港集團與振華港機、上海交通大學合作， 啟動自動化無人堆場系統項目；2００６ 年 ３ 月， 在上海港外高橋二期建成了國際領先的集裝箱自動化無人堆場， 并順利完成了工業性試生產。
�牐牐保� 堆場裝卸工藝方案
�牐犜摲桨竸撔铝艘惶赘摺⒌图苘壍例堥T吊和緩沖區相結合的接力式堆場裝卸工藝系統。
�牐牰褕隹傮w布局。堆場面積： ２６４ｍ×２４５ｍ＝ ６４，６８０ｍ２； 堆存能力： ５ 垛×８層×６４ 排×６ 列＝ １５，３６０ＴＥＵ。一期工程： 已完成 ２ 垛。二期： 將完成另 ３ 垛。
�牐牰褕龅闹饕�特點。一是集卡不進入堆區， 在堆區兩端完成裝卸， 在自動的作業過程中確保了司機的安全； 二是裝卸集卡與堆存箱分別由高架軌道吊（ ＤＲ－ＭＧ） 和低架軌道吊（ ＣＲＭＧ） 通過地面緩沖區進行中轉接力完成； 堆區集裝箱排列方向和集卡方向一致， 并將垂直作業和水平作業分開； 顯著提高了作業效率；三是創新設計獨立運行的雙小車 ＤＲＭＧ 配上二個吊具， 可以一次起吊二只 ４０英尺或 ４ 只 ２０ 英尺箱； 并具有冗余功能； 四是地面固定式集裝箱轉接平臺， 解決了進出箱裝卸能力不平衡的難題， 同時其導板結構保證了集裝箱的快速落位， 有助于規范進出箱區集裝箱的位置， 提高了 ＤＲＭＧ 提取箱的作業效率； 五是 ＣＲＭＧ 專門用來裝卸集卡， 易于實現防搖和定位； 使集卡快速裝卸， 大大減少集卡的逗留時間。
�牐牐玻� 堆場智能控制系統
�牐牸�裝箱的堆放策略。相同船公司的集裝箱集中堆放； 相同計劃任務的集裝箱集中堆放； 相同箱型的集裝箱集中堆放； 相同箱高的集裝箱集中堆放。
�牐牪僮鲗ο蟮臄底只�描述。堆場場地 ／ 緩沖區工位數字化編碼， 箱區碼＋ 箱區位碼＋ 箱區排碼＋ 箱區層高碼， 如 Ｄ１０１１１ 表示該箱位置為 Ｄ１ 區 ０１ 位第 １ 排第 １ 層。ＣＲＭＧ、ＤＲＭＧ、集卡等裝卸裝備的數字化編碼， 集裝箱的數字化標識，如集裝箱個體屬性： 箱型、箱高，群體屬性： 所屬公司、作業批次。
�牐牼彌_區中轉方案優化。進箱或出箱作業過程中， 緩沖區優化分配， 雙 ２０＇、單４０＇、單 ４５＇ 與單 ２０＇ 分開堆放， 保證雙小車同時作業。進箱或出箱作業過程中， 拼箱方案優化， 后堆放的 ２０＇ 單箱與先堆放的 ２０＇ 單箱集中堆放， 形成雙 ２０＇ 堆放。
�牐牰褕� ＂山 ＂字形堆放策略。空箱 ＂山 ＂字型堆放， 可以防止倒箱， 增強高垛箱防風能力。可以實現在大車運動時， 吊具同時進行提升作業， 不會和場地上的集裝箱發生碰撞， 提高了作業效率和安全性。
�牐牐常� 堆場智能道口技術
�牐犘畔⒆R別。自動識別集卡信息和自動識別箱號信息。
�牐犘畔⑿ｒ灐８鶕�碼頭生產管理系統， 校驗集卡車號和集裝箱箱號。
�牐犘畔⒎答仭８鶕�堆場箱區業務協調系統（ ＬＤＳ） ， 指示集卡在堆場的作業目的地將進入智能堆場箱區的集卡車號及裝載的箱號信息， 反饋提交給碼頭生產管理系統（ ＧＤＳ） 。
�牐犞悄艿揽谙到y構成。集箱箱號 ＯＣＲ 識別系統、ＲＦＩＤ 車號識別管理系統、道口自助終端系統。
�牐牐矗� 堆場地基不均勻沉降控制
�牐牸�裝箱自動化堆場對土建提出了特殊要求， 地面的平整是確保集裝箱準確對位的基礎。采用土工格柵處理的方案， 配合振動碾壓與降水的聯合的方法以解決堆場地基的不均勻沉降問題。
�牐牐担� ＣＲＭＧ 裝卸作業定位系統
�牐犙兄屏艘环N集裝箱作業的自動定位系統， 在世界上首次實現了對集卡的無人自動對箱和落箱。工業性試驗情況。從 ２００６ 年 ３ 月 １５ 日起， 正式啟用自動化堆場， 進行工業性試生產。截止 ２００６ 年 ４ 月 １５ 日， 系統共完成了 ５１４６ＴＥＵ 作業。２００６ 年 ４ 月底， 無人堆場投入正式運營。
�牐牳劭跀底只�智能化管理系統
�牐牐保� 大型機械設備實時監控系統
�牐牐遥茫停� 監控系統功能。大型機械設備運行狀態的遠程實時監控、故障診斷和維護管理， 包括對輪胎吊（ ＲＴＧ） 的 ＧＰＳ實時定位； 與集裝箱生產實時管理系統（ ＣＴＭＳ） 的接口；通過 ＩＥ 瀏覽器實時查看起重機設備的工作狀態、業務生產數據及故障信息。
�牐牐玻� 基于橋吊效率最優化實時配載系統
�牐牁虻跣�率是集裝箱碼頭發揮效率的決定因素。針對港口＂先進港、后放關 ＂的口岸環境所帶來的多次加載問題， 在分析影響橋機裝船效率主要因素的基礎上， 提出了提高效率的配載規則， 建立了配載優化模型； 基于 ＣＴＭＳ 系統， 加入計算機智能輔助配載； 通過提高管理質量， 從根本上提高橋機效率。
�牐牐常� 最優進出場規劃系統
�牐爮膶嶋H裝船要求出發， 為提高堆場出箱能力， 采用基于規則的多層搜索算法、啟發式廣度優先算法、＂預分配 ＂和 ＂搶占 ＂技術， 開發了：（ １） 堆場的自動配位系統（ ＣＡＧ） 。代替人工勞動， 在集裝箱進入堆場時由計算機為其規劃合適的堆放位置；（ ２） 最小預翻箱系統（ ＴＩＢＳ） 。在碼頭裝卸過程的間隙對堆場箱區作進一步的整理， 為裝船作業做準備。
�牐牐矗� 數據分析決策系統
�牐牻�立了企業級的數據存儲機制， 為企業提供了豐富全面的數據來源； 實現了智能化、參數化的報表生成、數據顯示和利用。
�牐爺祿�查詢功能。固定信息查詢， 提供相對固定信息資料的展現， 滿足報上級報表的需求， 以及企業相對固定報表格式的需求； 即席查詢， 最終用戶根據自己的需求來組織報表的內容和格式， 通過查詢及時獲得所需的數據。
�牐犐虅罩悄芊治觥�實現對數據的各種整合分析， 為把握潛在市場提供科學依據。分析功能。集裝箱、客戶、船舶及航線、機械設備、收入、競爭對手、設備成本及效率分析。
�牐牐担� 無線實時理貨系統
�牐犕ㄟ^手持 ＰＤＡ， 經港口無線局域網與碼頭生產管理系統和外理生產系統進行船圖等信息交換， 實現了碼頭現場理貨無紙化， 開創了該工藝及技術在全國港口中應用的先例； 碼頭公司實際裝船船圖和外理實際裝船船圖的一致； 理貨的“ 零簽證 ＂和信息的 ＂零延時 ＂， 確保船期。
�牐牸�裝箱電子標簽系統
�牐牐保� 集裝箱電子標簽應用示范的意義
�牐牞F代集裝箱碼頭的信息化水平的高低已經成為制約集裝箱運輸的關鍵。目前， 集裝箱在運載過程中的信息傳遞還依賴于傳統的方式。集裝箱的流向、流轉和識別基本上還是處于人工、半人工狀態。近幾年來， 在運輸中對卡車采用了條形碼、圖像軟件識別技術和無源電子標簽等技術， 但是由于其識別距離近， 可靠性差， 而且只能識別卡車， 無法識別集裝箱， 更不能實時跟蹤記載集裝箱運輸過程中的物流信息， 因此無法滿足需要。國際上為了防恐的安全需要， 美國和歐盟紛紛提出集裝箱運輸安全鎖的概念， 先后提出了許多解決方案， 但因技術和成本的原因， 其發展多處于試驗階段。我國集裝箱運輸如何適應國際的潮流， 需要研發實用的電子安全鎖技術。我們開發和部署的具有國際先進水平的一體化的集裝箱自動識別技術應用系統 － － 集裝箱電子標簽系統， 使集裝箱作為信息流的載體， 將信息流和物流融為一體，對集裝箱運輸的物流和信息流進行實時跟蹤， 消除集裝箱在運輸過程中的錯箱、漏箱， 提高通關速度， 提高運輸的安全性、可靠性， 全面提升集裝箱運輸的服務水平。
�牐牐玻� 集裝箱電子標簽的行業特征和研發的目標
�牐牸�裝箱電子標簽有著非常典型的行業特征。作業環境復 雜、技術難度很大， 提出的各項技術指標、工藝性指標、功能性需求都遠不同于電子標簽的其它應用領域； 集裝箱電子標簽的應用只能在一個巨大的、涉及范圍十分廣泛的物流信息網絡環境下才能形成； 集裝箱電子標簽的應用范圍很廣， 涉及多個領域， 對其整體協調和安全性、可靠性、經濟性提出很高的要求。
�牐牸�裝箱電子標簽的防沖突性設計。集裝箱電子標簽中基于隨機延遲的防沖突機制。集裝箱電子標簽多讀寫器協調ＣｏｌｏｒＷａｖｅ 防沖突算法。
�牐牸�裝箱電子標簽讀取可靠性分析。龍門吊、橋吊、門機作業環境下對電子標簽的讀取可靠性分析。集裝箱電子標簽。采用全球通行的 ＩＳＭ ２．４ＧＨｚ 工作頻段； 有源電子標簽， 作用距離 ０～３０ 米可調節， 可讀寫， ３２ｋ字節存儲容量； 獨特的超低功耗技術， 使用壽命可達 １０ 年；高安全性數據傳輸機制， 采用非對稱性加 ／ 解密； 固態封裝， 可靠防拆卸功能， 滿足工業環境要求。
�牐牸�裝箱電子封條。首次實現集裝箱物流、信息流、安全流多源融合下的數據載體； 采用全球通行的 ＩＳＭ ２．４ＧＨｚ 工作頻段； 支持集裝箱非法侵入和開關門的自動監測及事件記錄； 支持總線擴展溫度、濕度、振動等其他傳感單元； 加密計算與認證， 確保數據安全， 防止鏈路竊聽與數據破解。
�牐牻涍^四年多的努力， 課題組于 ２００５ 年 １２ 月 ３ 日正式開啟了 ＂兩港一航 ＂工業性試驗， 中國第一條裝有電子標簽的集裝箱航線 ＂浙海 ３２５＂輪從煙臺正式起航， 在上海港至煙臺港的這條航線上完全實現了集裝箱運輸環節的自動識別和實時信息交換， 截至 ２００６ 年 １ 月 １９ 日， ＂兩港一航 ＂示范線箱量累計已完成 ５２９４ＴＥＵ。