海法新港一期自動化集裝箱碼頭電子數據交換報文系統設計與實現

孔晗欣　王曜　喬潤青

為了順利執行海側裝卸船和陸側進提箱等作業，集裝箱碼頭需要與船公司、船代和貨代等業務主體及海關等監管部門交換大量數據。傳統的郵件和電話等溝通方式存在靈活性較差、數據差錯較多等缺點。隨著信息技術的發展，電子數據交換（electronic data interchange，EDI）報文系統應運而生。EDI報文系統詳細記錄航運業務數據，能夠準確、快速地查詢、交換或修改業務數據，并實時響應業務請求，在線處理貨物進出口、船舶靠離泊等業務。EDI報文系統的應用使得自動化集裝箱碼頭（以下簡稱“自動化碼頭”）操作系統能夠實現進提箱業務流程自動化，從而在降低人力成本的同時，提升碼頭服務的持久性和穩定性。[1]本文分析以色列海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統設計與實現難點，并提出系統業務邏輯、設計方案和優化方向。

1 以色列航運業務報文框架

以色列境內的航運業相關主體均通過由政府建設和維護的數據中心Task-Yam平臺接入報文系統。該系統通過數據管道定時獲取報文數據，再根據預設的規則和報文命名判斷報文接收者，并逐一轉發。碼頭進提箱業務流程中涉及的業務主體均作為信息交互的環節之一加入數據流中，相關數據供船代、貨代、報關行、港外堆場、車隊和碼頭等各類業務主體的信息系統使用。

碼頭對外業務包含完整的報文交互流程。相關業務主體在報文交互流程中僅執行與自己相關的任務，各項任務在執行過程中互不干擾。所有任務均以有序的方式并行處理，但并非全部報文均交由系統處理，例如：碼頭放關報文和提箱通知報文等需要由人工確認后發送，以確保系統運行的穩定性。

除了傳統的平文件格式報文外，當地海關還采用更為高效的web服務技術實現報文交互，從而提高報文處理和響應速度，統一報文開發標準;但目前只有海關報文系統支持web服務技術，其他業務主體的信息系統仍然采用傳統的平文件格式報文實現信息交互。

2 海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統設計與實現難點

第一，由于海法新港的碼頭業務流程與上海港完全不同，上海港現有的EDI報文系統不適用于海法新港。這就意味著，研發團隊必須在調研的基礎上，針對海法新港碼頭業務需求，重新設計EDI報文系統。由于時間有限，研發團隊采用螺旋式開發模式，同步推進調研、設計和研發工作，在研發的同時發現新需求，在明確需求的同時更新設計。

第二，與上海港相比，海法新港EDI報文系統的應用環境較為復雜，導致系統設計面臨很多挑戰。當地海關報文系統正處于新舊交替階段，舊系統不僅混雜著平文件格式報文和web服務，而且并未實現碼頭業務全覆蓋，部分業務需要在人工干預下才能處理。為了改變雜亂無序的系統應用環境，當地海關計劃推出全新的報文系統Global Gate;但該系統仍處于開發階段，在海法新港一期自動化碼頭開港前不具備上線條件。鑒于此，研發團隊在設計EDI報文系統時必須考慮兼容海關新舊報文系統，以免對未來碼頭生產作業造成不利影響。此外，由于當地海關新報文系統的業務流程尚未確認完畢，研發團隊必須根據需求變更動態調整EDI報文系統設計。

第三，受歷史遺留問題和當地不成文規定的影響，實際使用的報文結構與文檔描述的標準存在一定差異，從而要求研發團隊盡可能全面地收集資料，隨時應對預期之外的需求變更，不斷測試并迭代EDI報文系統的業務邏輯。

3 海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統業務邏輯和設計方案

3.1 報文流轉

自動化碼頭業務主要由進口業務和出口業務組成，其中穿插著海關查驗業務、殘損箱業務和滯留箱業務等特殊業務。本文僅討論進口業務流程和出口業務流程中的報文流轉。

3.1.1 進口業務流程中的報文流轉

進口業務流程主要包含船舶靠泊、集裝箱卸船、堆場堆存、客戶提箱等環節。EDI報文系統以集裝箱為核心參照物，根據集裝箱所處位置定義不同的報文節點。

（1）提交靠泊申請 碼頭與船公司確認船期后，船代在船舶靠泊之前通過Task-Yam平臺向碼頭提交靠泊申請。碼頭審核無誤并確認具備按時靠泊作業能力后，批準靠泊申請并告知船代;如果碼頭因不具備作業條件或其他因素而無法提供靠泊服務，則拒絕靠泊申請，并向船代說明原因?？坎瓷暾埻ㄟ^后，船代向碼頭提供船圖數據，供碼頭預先安排作業計劃和堆存計劃。船舶靠泊后，碼頭向海關發送進口業務的第一條報文（MSG1110），告知海關船舶已靠泊碼頭。

（2）更新集裝箱信息 在船舶靠泊過程中和靠泊后，船代向碼頭提供艙單報文（MSG1170）。艙單報文包含所有卸船集裝箱的信息，是進口業務流程中信息量最多也是最重要的報文。碼頭比對集裝箱信息與船圖數據并確認無誤后，才能開始卸船作業。在卸船過程中，每卸下一個集裝箱，碼頭都需要向海關發送確認報文（MSG0020），告知海關集裝箱已進入碼頭區域。海關收到確認報文后，便可隨時向碼頭發送查驗報文（MSG190），隨后派車進場提箱。在碼頭實施卸船作業的同時，船代向貨代和碼頭發送新的貨單報文（MSG1200），重新組織艙單所載集裝箱的貨主關系。隨后，貨代向碼頭發送副艙單，用于更新原來主艙單的貨單信息。信息更新后，碼頭向海關發送新的貨單報文（MSG1200），告知海關貨物信息變更。

（3）海關查驗 在進口業務流程中，從集裝箱卸離船舶直至被提走之前，海關均可向碼頭發送查驗報文（MSG190），告知碼頭需要提走某個集裝箱以實施查驗。碼頭確認集裝箱在場后告知海關可以查驗，并向貨運公司發送提箱通知報文（LIVUIE）。海關查驗的提箱流程與常規的提箱流程一致，接受查驗的進口箱不再返回碼頭。

（4）通知客戶提箱 除了被海關提走查驗外，進口箱的流向還包括外堆場、其他碼頭、保稅倉庫和客戶倉庫等。各種流向均有對應的報文交互流程，其共同點是必須憑海關的放關報文才能提箱。放關報文包含提箱人信息，碼頭據此將提箱通知報文（LIVUIE）發給提箱人即可。由于提箱通知報文由碼頭發送，碼頭可按照作業計劃分散安排提箱時段，以免因提箱人集中提箱而造成作業瓶頸。EAD71427-029B-4DF2-A467-5DAF60BD4D02

（5）客戶提箱 提箱人收到提箱通知報文后，向碼頭發送包含提箱車輛和司機等信息的提箱報文。碼頭根據提箱報文安排提箱計劃，預先實施翻箱、歸并等操作，從而使設備使用效率最大化。碼頭道口核對提箱報文包含的信息，以免無關車輛和人員進入碼頭?？蛻籼嵯潆x場后，碼頭向海關發送報文（MSG1050），告知海關集裝箱動向。

3.1.2 出口業務流程中的報文流轉

出口業務流程相對簡單，其中船舶靠泊信息與進口業務流程共用。EDI報文系統以集裝箱為核心參照物，根據集裝箱所處位置定義不同的報文節點。

（1）碼頭進箱 碼頭進箱環節涉及的報文包含集裝箱和運輸設備等信息，主要用于碼頭道口安防和安排堆場計劃。

（2）集裝箱裝船 裝船作業開始前，船代向碼頭發送重箱裝船報文（EXPCLL），告知碼頭需要裝船的集裝箱清單。所有集裝箱均須憑海關放關報文（8400）才能裝船。已裝船的集裝箱視為離開碼頭，由碼頭向海關發送報文（MSG1050），告知海關集裝箱動向。裝船作業結束后，碼頭將所有已裝船重箱寫入報文（COLOAD）并發給船代，告知船代裝船作業的具體情況。

（3）船舶離泊 船舶離泊必須獲得海關、邊境管理局和碼頭三方許可，碼頭以網頁功能的形式向船代提供申請船舶離泊的入口。

3.2 報文收發

信息的價值在于共享。為了實現航運信息共享，需要為EDI報文系統設置數據中心。以色列官方機構以色列港口發展和資產公司（Israel Port Develop-ment & Assets Company Ltd.）為境內的航運業相關主體搭建EDI報文數據中心Task-Yam平臺，所有接入Task-Yam平臺的EDI報文系統都通過官方提供的目錄客戶端實現報文交互。該客戶端可從Task-Yam平臺接收報文，并將其生成的報文通過Task-Yam平臺轉發給實際接收方。發送方在文件名中按照命名規則附上發送方和接收方的節點編號，以告知平臺將報文發至何處，并告知接收方報文來自何處。此外，該客戶端支持用戶自定義接收目錄和發送目錄，用戶可將不同報文分類歸檔在不同的接收目錄和發送目錄下，從而便于管理。

除了標準報文外，當地海關還采用web服務技術實現報文交互。與傳統的報文交互技術相比，web服務技術的即時性和規范性更強。鑒于此，海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統專門采用web服務技術實現與海關報文系統的交互，從而在加強與海關數據聯系的同時，避免歷史遺留問題可能對報文交互造成的負面影響。

鑒于當地目前仍有部分報文采用紙質單證形式，海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統支持人工錄入報文數據。報文數據錄入系統后，便可進入自動化業務流程，以便碼頭應對相應的業務需求。

3.3 報文處理

與Task-Yam平臺的報文收發程序相對應，海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統設計了報文處理與生成系統Job Scheduler。該系統定時掃描所有接收目錄，按照定義文檔解析所有新報文。報文解析后的數據存入數據庫，供碼頭操作系統調用以處理相應業務。以進箱報文（COPARN）為例：在報文解析并由碼頭操作系統處理相應業務后，道口系統根據業務處理結果判斷集卡是否已預約以及包含哪些作業，堆場調度系統根據集裝箱堆存情況提前安排翻箱作業。如果需要生成報文，則Job Scheduler首先在數據庫中查找新生成的報文數據記錄，然后將這些數據分析組合成相應的報文（平文件），最后將文件存入相應的發送目錄。Job Scheduler可根據報文收發頻率自定義處理頻率，從而在滿足業務需求的同時減少性能損耗。

4 海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統測試結果和優化方向

4.1 測試結果

海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統功能設計已全部完成，目前正在進行流程測試和穩定性測試，其中：流程測試主要測試系統能否順利完成各項業務流程;穩定性測試主要測試系統能否識別并反饋異常問題以及系統在處理批量數據時的穩定性。從測試結果來看：該系統可處理碼頭與相關業務主體和監管部門之間的所有業務，并且運行穩定，已具備上線條件。

鑒于當地海關報文系統正處于新舊交替階段，研發團隊對海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統進行適配開發，使其能夠同時適應海關新舊報文系統，從而盡可能滿足用戶需求。此外，用戶可根據該系統反饋的業務報文交互進度了解是否有異常情況，并在需要時介入處理，人工執行報文編輯和收發等操作，以確保后續流程正常運行。

4.2 優化方向

（1）提升報文規范性。海法新港的EDI報文在規范性方面主要存在以下問題：第一，受歷史遺留問題的影響，很多報文并未嚴格按照設計文檔的標準開發，導致無法從報文中獲取必要的字段，某些對業務影響較大的數據字段甚至被棄用，從而嚴重削弱報文的信息價值;第二，本地標準和國際標準在報文中混用，要求EDI報文系統兼容各類標準，導致系統優化升級面臨較多困難。提升報文規范性有助于降低EDI報文系統開發和維護的難度，并且能夠增強系統穩定性。

（2）擴大系統業務范圍。在碼頭退箱和出口查驗等業務領域，目前海法新港仍然采用紙質單證和人工審核處理的方式。為此，碼頭必須配置大量人力資源，導致碼頭生產所需的核心資源被擠占。海法新港一期自動化碼頭EDI報文系統能夠兼容此類業務，未來可考慮將上述業務納入系統中。此外，隨著碼頭業務范圍的不斷擴大，也可將新業務納入系統中，例如：在碼頭接入鐵路運輸業務后，可以考慮在EDI報文系統中增加此類業務，以適配鐵路運輸業務需求。

（3）升級技術框架。海法新港原有的報文系統技術框架已過時，不僅不支持浮點數，而且存在一定的安全隱患。未來可考慮采用更先進的技術框架，并由點及面地逐步推廣，從而提升EDI報文系統的安全性和穩定性。

參考文獻：

[1] 葉翰霖，林明月. 試論上海港EDI應用的必要性和可行性[J]. 集裝箱化，1995，6（4）：5-8.

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