基于物联网的危险品航空运输信息平台
摘要：为了解决我国危险品航空运输信息化方面存在的问题，更好地服务我国危险品航空运输业、危险品航空运输代理企业及其托运人。本文提出建设危险品销售代理人航空运输信息平台（以下简称平台），通过该平台，解决危险品代理商货运信息跟踪，实现对危险品航空运输代理企业的分诚信管理，从而提高危险品航空运输信息化水平，实现各个环节的信息化管理，提高风险控制水平。
一、平台建设背景、意义、目标和原则
（一）平台建设背景——解决危险品航空运输信息化存在的主要问题
1.危险品航空运输条块分割、信息孤岛严重
目前，条块分割的危险品航空运输管理体制从根本上影响着我国危险品航空运输业的发展，航空公司、机场、货运代理、政府监管各管一段，导致各运输单位之间以部门利益为主，造成行业内信息不能互联互通，不能实现交换共享，造成危险品在流动，信息流却流动不起来。同时，我国的航空货运企业大部分系统都没有开放的互联功能，大量的危险品信息分散在各个系统，互不相干，不仅各个航空公司所建立的货运信息系统各自分立，甚至同一个航空公司内部货运信息系统与其它业务或管理信息系统也往往是分离的，形成了一个个的“信息孤岛”。
2.信息系统多样性，造成多环节重复劳动
当前国内各大航空公司（东航、国航、南航、海航等）都已经开发或拥有了自己独立的货运信息系统，例如，东航引进了SITA的SUPERCARGO货运系统，国航采用ACCOS系统，南航自行研发的“唐翼”系统等。各公司都已经在此领域上投入了大量的资金。由于各公司的货运生产业务各有特点，业务流程和市场重点各不相同，信息系统的流程和功能也就难以统一，不同数据库之间不能实现信息共享，同时，各公司都对自身的业务数据严格保密，缺乏必要的信息交换和资源共享，造成机场货站、代理人与航空公司信息不连通，数据多次重复录入，信息无法有效及时使用。另外，航空公司需要和各方进行数据交换，需要向海关总署、各地海关口岸、检验、检疫、物流园区等各方提供运输仓单信息，也希望得到海关的放行信息、物流园区的分拨信息、检验的检验通过信息等，但每处的数据格式可能都不相同，存在重复投入、重复建设、重复劳动问题。
3.标准不统一，难以与国际接轨
目前行业内系统建设各自为政，还没有建立符合中国特点的统一的信息业务标准和技术标准。各系统的流程、数据、接口等物流信息交换标准也不统一，会产生各企业甚至企业内部信息交换断层，还导致了我国危险品航空运输企业信息技术投入的资源浪费情况严重。各系统的信息交换标准不统一，难以与国际标准接轨，从而制约了整个航空物流产业竞争力的提升。而要进行危险品航空运输不同系统数据信息的交流与整合，关键性问题是采用何种技术或标准，目前国际上普遍采用的Cargo-IMP无法支持中文报文，且成本较高。因此，我国危险品航空运输企业急需政府部门牵头出台规范的危险品航空运输流程和统一数据交换的信息化标准。
4.货单分离，不能进行货物实时跟踪
目前货主和货代企业在航空货物交运后，如果想获得其托运危险品的运输状态信息，则需要登录不同航空公司的货运网站进行逐一查询，往往要拨打长途电话或雇用多名客户服务人员登录多个网站，才能获得其货物信息，耗时费力。而且信息可能还不完整，存在缺段、缺件的现象。许多危险品航空运输代理企业反映，危险品一旦在非航空公司基地机场交运后，其信息就“石沉大海”，好像进入了“黑洞”一般，有关该批危险品是否已运输、到达和提取等信息均无从查起。另外，对危险品丢失、损毁情况等不正常情况的信息不能得到及时获取、无处查询。如果一件危险品丢失、损坏了，目的地提货人和始发地货主得不到及时的通知，要查找多次才能发现一点线索，且很多时候没有人知道究竟出现在哪个环节上，这给航空运输企业带来了巨大损失。因此，建设危险品航空运输信息平台就显得非常重要。
5.技术落后，协同性不足
我国危险品航空运输企业大多数企业都是在自己传统优势业务的基础上开展信息化建设，根据企业自身各部门认为的需要选择信息技术，导致信息技术散布于在某些环节，缺乏物流信息管理系统的一体化整合，基本上处于基础物流的操作层面。如条码管理、GPS、GIS、RFID、立体库、呼叫中心等各种各样的技术都在应用，呈现出零乱和分散的局面，很多国内危险品航空运输企业对这些技术的应用依然处于观望状态，协同性不足。而面对危险品航空运输全球化的浪潮，越来越多的从业者愈来愈认识到——“只有率先采用全新的信息采集和交流手段，才能在竞争中占得先机，不断提升自身的运作效率”。尤其是国外航空运输企业在信息技术应用上保持领先地位，如由汉莎航、美利坚航、法航、大韩航、日本航等9家航空公司共同出资，由美国IBM公司强力开发了全球第一个航空货运电子商务平台——Global Freight Exchange（简写为“GF-X”）。具有预定舱位、追踪货物状态、电子支付、电子报关、自动订舱等功能，每月4万项发货预定，处理货运交易60余万次。由加拿大航、奥地利航、美西北航、美联合航组建，在美国优利系统有限公司（Unisys）的鼎力相助下，联合创办起了航空货运电子商务平台——Cargo Portal Services（简写为“CPS”）。具有电子预定和货运管理、物流系统管理、货物追踪服务、物品托管服务、电子商务服务等功能，网络连接117个国家和地区的430个城市。由香港国泰航货运部、日本航空货运公司、澳大利亚航货运部、新加坡货运航空公司组建，创办的亚洲第一个航空货运电子商务平台——Ezycargo。具有全天候货运监控、航空货运流程一站式管理、舱位预定、追踪货物、查询舱位供应、电子货单、电子发票、电子分单、电子报关、电子清关、电子付款等功能，主要服务领域：香港、新加坡、澳大利亚、日本。
近年来，基于RFID等物联网新技术正在物流行业大兴其道，这些技术在提升物流企业的管理水平和服务水平方面所起到的巨大作用，有专家指出，这些新技术内涵的能量其实尚未完全被人们挖掘和认识。因此，我国危险品航空运输业在这次物联网新技术应用上和国外处于同一起跑线上，建设信息采集、获取、存储、检索、交换、共享、加工和传输功能齐备，方便、安全的、统一的、中性的危险品航空运输信息平台就成为各国危险品航空运输业发展的共同趋势。
而物联网的新技术和新应用将为解决危险品航空运输产业链上的很多问题创造条件。所谓的物联网是指“物物相连的互联网”，即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
由于危险品航空运输服务链各环节都处在运动和松散的状态，信息和方向也随着实际活动的空间转移，结果影响信息的可持续性、共享性、实时性及精确性。物联网的RFID电子标签技术具有可读写能力，对于危险品航空运输这种需要频繁改变数据内容尤为适用，其作用是数据采集和系统指令的传达，可广泛应用到危险品航空运输的仓库管理、运输管理、生产管理、危险品跟踪，运输工具及货架识别等。同时它还能做到库存控制、有效客户反应、提高运输效率，提高了危险品航空运输的透明度，并对危险品进行实时跟踪与追溯，真正实现危险品从厂家到客户的全跟踪。同时，还能使政府及相关单位准时掌握各环节的详细信息及科学预测，以此调整和完善政策和法律体系。
综上，RFID物联网技术是解决危险品航空运输管理与安全问题的最佳技术方案。
（二）平台建设意义
伴随着逐年增长的危险品航空运输量，相关的不安全事件也时有发生，特别是漏报、瞒报现象比较严重，有些造成了非常严重的后果。以锂电池为例，据不完全统计，2010至2013年国内外共发生96起涉及锂电池危险品航空运输的不安全事件，而其中将近一半都是由于托运人或其代理人未能按照规定正确申报货物品名而造成的。锂电池危险品航空运输因其链条长、环节多的特点，各环节信息目前还不能有效整合，没有统一的信息交互平台，不能时时监控货物状态，这为政府管理部门的监督管理工作带来了很多困扰。建立危险品销售代理人航空运输信息平台，具有重要的现实意义。
1.有助于提高危险品航空运输各主体安全管理水平和运营效率
危险品运输的物流安全链很长，涉及经销商、货运代理、机场、航空公司等数个环节，该信息平台的能有效地规范各环节主体的操作流程，正确评价并分析管理工作中存在的安全隐患和问题，降低危险品漏报、瞒报现象的发生，在遇到突发事件时能迅速地做出反应，及时调整对策措施，达到提高安全水平的目的；同时利用物联网技术，可以提高仓储操作水平、实施全面供应链管理。
2.有利于危险品安全管理关口前移，做到信息全程感知。
由于我国航空快递和货运代理市场管理还有待规范，旅客对于危险品运输的知识了解不多，所以目前大部分数危险品运输导致的航空事故是由上游管理（主要是生产厂家和货代）不善造成的。而且这些问题难以在短时间内解决，因此处于运输环节安全链下游的航空公司需要主动前移安全关口，需要加强与托运人、代理人以及旅客的沟通。该平台通过RFID等物联网技术从危险品货物生产源头采集最原始、准确的数据，确保运输的危险品在收运就能做到信息准确翔实，在后续的运输环节中，通过信息平台的信息交互，做到信息全程感知，有效减少危险品隐报瞒报等问题。
3.有利于政府进行监管，做到处罚有依据
该平台作为第三方公共信息平台，一方面有助于政府监管部门全面掌握危险品航空运输行业的整体现状，及时发现存在的问题，并适时调整相关政策；另一方面该平台对包括危险品从检测分类、包装检验、收运检查、仓库保管、出港配装到飞机装卸整个运输程序的各个环节实施严密有效的监督，并对违反法律、法规的人员或现象形成电子报告，这些基础信息是进行行政处罚的重要依据。该平台可以定期发布锂电池事故信息公告，各层级监察员也可以成为不同区域锂电池运输管理人员，参与锂电池运输的管理。
4.RFID物联网应用于危险品航空运输具有天然的技术优势
与目前广泛使用的条形码相比，RFID有天然的优势，如图5-1所示。
其实从技术特性本身来讲，没有绝对意义上的好坏、高低之分，关键是看合不合适。总体归纳了下“物流行业”的需求特点及RFID技术的特性，可以看到，RFID技术特性上是非常匹配危险品航空运输的。
（1）时效性：信息实时采集传输；（2）动态性：多环节连续识读；（3）客观性：无需人工干预；（4）安全性：多级加密防篡改；（5）环境复杂性：适应多种环境；（6）方便性：自动识别。
图1-1 RFID技术特性
（三）平台建设目标和原则
1.建设目的
服务我国危险品航空运输主管部门、中国近400家危险品航空货运销售代理企业及其托运人等。通过信息平台，解决危险品信息跟踪，实现对危险品航空货运销售代理企业的分级按类管理及诚信管理，从而提高危险品航空运输信息化水平，实现供应链各个环节的信息化管理，提高运作效率，降低运作成本。
2.建设目标
抓住民航发展的大好时机，以物联网等新技术为手段，全方位打造智能危险品航空物流。
精准化：提升管理和决策水平，增强部门间、分支机构间的协同，实现提高效率，降低成本。
智能化：软件智能化、设备智能化、网络智能化，改善服务体验，提高客户忠诚度，提升我国危险品航空运输业整体竞争实力
协同化：整合上下游资源，形成规模效应，资金流、物流、信息流三流合一。
3.建设原则
遵循高起点、全方位、立体化的原则，以先进的信息技术为支撑，建立具有全面感知能力、强大数据处理能力、智能协同应用能力的信息平台。
二、平台技术架构和主要功能
（一）总体技术路线
平台以RFID技术综合应用为中心，以危险品航空运输数据采集、传输、存储、管理、挖掘和应用为抓手，实现危险品从托运、货运代理、地面运输、机场货站、机坪、离港的部分流程无缝隙实时跟踪；实现危险品航空运输信息跟踪监控、危险品航空运输信息管理、危险品航空运输信息交互服务等。平台总体逻辑架构包括四个层面和两套体系，四个层面指危险品航空运输物联网感知层、危险品航空运输物联网传输层、危险品航空运输物联网云信息平台（数据处理层）、危险品航空运输物联网应用层，两套体系指管理体系和安全体系，如图1-2所示。
图1-2 平台技术架构图
该平台不改变现有流程、不干涉现有信息系统，只是进行数据补充、交换及融合。并将有价值的信息送到产业链上的各需求环节。促进危险品航空运输各环节业务模式不断完善，并优化现有“管理及安全”体系。
安全体系：自下而上，多维度、多环节实时监控。形成：提前预知，事中监控，事后评价，闭环处理。
管理体系：自上而下，逐级监管，实时采集，及时响应，确保执行到位，全过程透明管理。
（二）平台拓扑图
图1-3 平台拓扑图（以锂电池为例）
（三）平台主要功能
该平台拟建设基础数据、流程监管、信息预警、查询统计等四大类共计11个子系统，具体包括：
1.基础数据类
该模块是最基础的工作，主要是以货物标签为基础，对危险品各环节信息进行采集。具体子系统包括危险品名数据库、危险品销售代理人数据库、危险品检测报告数据库、航空货运安检记录等。
2.流程监管类
该功能模块是针对危险品运输全流程跟踪、监管。具体子系统包括危险品全程可视化监管系统、货运站仓储信息管理、全程溯源监控管理、政府实时监管等。
3.信息预警类
该模块功能相对于传统方式来说，是体现了实现预防、及时将危险品航空运输潜在威胁排除。具体子系统包括安全信息实时推送、危险品异常信息预警等。
4.查询统计类
该模块主要是为管理者了解危险品运输宏观数据，以及使用者了解目前危险品运输情况等服务。具体子系统包括细分数据统计分析管理、代理人诚信公共查询平台等。
（四）主要业务流程
以锂电池发货流程为例，其它环节类似。
图1-4 锂电池发货业务流程
其中，关键的锂电池的货物标签参照航空货运现有要求打印，示例如下图所示：
图1-5 锂电池RFID标签示意图
图1-6 危险品航空运输信息流（以锂电池为例）
平台实施中的基础数据涉及数据补充、数据关联、数据整合等关键数据处理，它是实现平台功能的关键。
“场到场”货运全程监控：“机场-机场”间危险品物流信息全程实时跟踪。“数据完整性”是一切业务开展的前提。本环节主要针对危险品服务链中一直存在的“信息黑洞”及“数据采集”问题进行优化和解决，如：货物机场安检后的相关信息、货物离港后相关信息、货物的种类信息、货代的规范化运作信息、人工信息录入的低效不及时及错误率问题等。
“门到门”“一站式”货运服务：“门到门”间危险品物流信息实时跟踪及关联。在获取了大量危险品基础数据信息的前提下，将危险品信息与航空公司、机场货站、货代、快递等环节的信息进行对接共享，解决“信息孤岛”问题。将货物从发货到收货整个过程的信息进行关联，打通危险品航空运输服务链上的各环节系统，建立“一站式”货运服务。
“第三方”公共信息平台：需要数据整合、业务挖掘和深化拓展。在全产业链推广“危险品航空运输物联网RFID标准”，将“危险品标签”的使用延伸至“上游环节”（货代点、快递企业），将全行业信息放到新品平台，供全行业使用。
三、平台实施规划
（一）平台实施规划策略
平台实施“统一规划、资源整合、分布实施”的战略，通过信息平台带动危险品航空运输产业链中的各类企业持续高效发展。
（二）平台实施规划阶段
以RFID标签技术为基础，以资源共享信息互联互通为目标，形成危险品航空运输协同运作新模式。具体分四个阶段：
第一阶段：试点整合
该阶段分两个步骤，第一步，“厂”到“场”，首先以大宗危险品（如锂电池）生产厂家到机场的运输监控；第二步选取典型航段如“xx机场——xx机场”的危险品运输监管，建立危险品航空运输物联网跟踪示范工程。
第二阶段：推广共建
由示范向全国推广，建立全国危险品航空运输物联网跟踪平台。
第三阶段：深化协同
运用云计算和大数据技术，拓展平台功能，如交易等，深化协同各部门之间合作，建立起我国基于物联网的危险品航空运输信息平台。
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