1、 LNG、CNG运输行业现状分析
1．1 LNG、CNG运输发展背景概述
世界范围内，石油资源不可再生且日益枯竭，原油价格步步攀升，相对的，全球天然气的探明储量和开采量却每年都在增加。天然气作为优质高效的清洁能源，其应用技术经数十年发展已日趋成熟。与石油等化石燃料相比，天然气具有成本低，效益高，使用安全便捷等特点，应用的经济和环境特性更具有吸引力，基础设施也较为完善，因此，天然气已经在各个行业得到了广泛的使用，日益显示出其市场的强大发展潜力。过去的十年里，我国天然气的消费量增长了两倍。2010年初，中石油天然气集团大幅度上调了对我国2020年天然气需求预期，调幅高达50%，至3000亿立方米，相当于目前石油消费量的四分之三。在2010年召开的第五届中国液化天然气（LNG）国际会议上，据国家发展和改革委员会能源研究所负责人员介绍，到2015年，中国天然气需求量将达到2000亿立方米，在2008年的基础上翻一番；预计2016年至2020年间，天然气需求仍将保持年均8％左右的增长；到2020年，天然气需求量可望超过3000亿立方米。
面对不断增长的庞大需求量，如何以合适的方式安全、经济地将天然气运输到各个需要的地方成了行业关注的焦点。现有的天然气供应多数采用管道输送方式，但在一些地区，如远离气源和输气干线较远的中小型城市，由于受气源和地理条件的限制，铺设输气管道的投资相对于其天然气的使用量和效率来说较大，采用管输供气不够经济。这种情况下，更加可行的方法是采用非管道输送供气作为过渡气源或者永久气源。压缩天然气和液化天然气是除了管道输送外的两种主要天然气供应方式。压缩天然气（Compressed Natural Gas，简称CNG），是对天然气净化压缩后，以气态形式储存在容器内，以车载、船载等运输的供气方式。CNG与管道天然气的主要组成成分相同,为甲烷（CH4）。LNG（Liquefied Natural Gas，简称LNG），可以用来制作CNG，是在零下163摄氏度的超低温条件下将天然气变成液态，存储输送到目的地后再气化提供给用户的一种供气方式。
我国的地域面积大，天然气、煤炭等能源资源都主要集中在西部和北部，与对能源需求很高的东部和南部地区之间的距离，为能源的顺利输送带来了很多的问题。现有情况下，想要通过铺设完整的管道输送网络，来将西北部的天然气资源输送到各个地区是不现实的，不仅因为我国地域跨度大，地理情况多变，更因为遍布的城镇网络结构复杂，管道网络不可能把大大小小的城镇全部顾及到。如果要覆盖到，管道网络的建设成本将迅速增加，极大地影响到天然气利用的效益。传统的煤炭等资源输送主要通过铁路和水运的方式，已经给铁路运输造成了持续的压力，给天然气运输留下了很小的空间。LNG、CNG天然气公路运输供应方式，充分利用了公路运输的灵活和便捷性，弥补供气网络的不足，解决了偏远地区天然气资源的输送问题，扩大了天然气的供应范围，在我国国情下具有非常大的作用和优势，因此得到了蓬勃的发展。随着我国能源结构的调整，很多城市开始采用天然气作为城市燃气的气源，天然气的消耗量逐年增加，LNG、CNG公路运输市场也越来越活跃。
1.2 LNG、CNG（液态、压缩天然气）公路运输问题分析
工业的快速发展带来了对天然气需求的迅速增长，针对LNG、CNG这类工业气体运输和装备的市场也在不断扩大。车载公路运输供气中，CNG和LNG都采用汽车装载运气瓶组，或者拖挂气瓶车的方法进行运输。LNG、CNG装载所采用的移动式压力容器已经具备了装载量大、运输手段灵活和运输成本低廉等特点，这为LNG、CNG运输行业的发展又提供了良好的基础。
公路运输中，LNG、CNG的装载、接收均在加气站和卸气站完成，故加气站和卸气站的建设，属于LNG、CNG运输链中的投资之一。对于LNG低温运输业务来说，装卸气要求比较高，工程投资相对较大，从而通常为长途线路的供应运输，通过周密详细地计算和控制从始发到目的地的整个运输流程的风险和运输效益，来更好地利用LNG，实现规模经济利益。CNG的供应系统工艺较为简单，见效快，适用于向距气源较远的地区供应燃气。但对于CNG运输方案的确定，也需要综合考虑拖车数量、公路运输条件、气候等因素的限制，并且随着运输距离的加大，CNG运输的投资和成本均呈增长趋势，影响到供应链的效益。能否提高LNG、CNG公路运输链的经济效益，直接关系到LNG、CNG在未来的发展和应用。
同时，由于CNG和LNG本身含有大量甲烷，属于易燃易爆有害的危险液化气体之列。一定范围内，当空气中甲烷气体浓度过高时，极易发生爆炸，所以LNG、CNG在运输过程中的安全性和可靠性需要得到极大地重视。公路运输中，车辆途径的地区经常包括人口密集的城镇和道路，一旦LNG、CNG在运输过程中发生泄漏等情况，引发安全事故的概率就会非常大，给国家财产和人身安全都带来不可估计的损害，造成很坏的社会影响。LNG、CNG公路运输过程中的安全性不仅影响到资源的利用，更关系到运输线路上人民的生命财产安全和地区环境、社会安全，对企业经济和社会效益都存在深远的影响。因此，保证安全性和可靠性，是CNG和LNG在公路运输过程中面临的主要问题之一。
由此可见，LNG、CNG公路运输过程中需要解决的问题，主要集中在如何保证运输过程安全可靠的同时，提高整个LNG、CNG运输供应链的效率和经济效益方面。
2、运输过程透明化对LNG、CNG公路运输过程管理的作用
运输过程透明化理念主要指借助GPS全球定位系统、互联网络、移动通信技术和数据库技术等手段，增加运输企业对运输过程中车队的控制力度，对货物状态的监控透明度，以及通过对运输环节的掌控，减少冗余环节，降低运输成本，提高车辆运行效率，最大限度的满足客户要求。针对LNG、CNG公路运输过程中安全性、可靠性的保证和运输供应链效率、经济效益的提高，运输过程透明化可以起到显著的作用。
2.1 运输过程透明化对LNG、CNG公路运输安全和可靠性的保证
LNG、CNG在公路运输过程中可能存在的安全问题主要来自两方面，一是被运送物品——LNG和CNG在运输过程中自身状态的安全，包括所处环境参数是否符合天然气安全存储指标等内容；另一方面就是负责运输LNG、CNG的交通工具—— 车辆在运输途中的行驶安全。
通过实现运输过程透明化的GPS监管系统，被运送的LNG和CNG在运输过程中的状态可以得到实时监控。LNG、CNG运输车辆的GPS车载终端上结合摄像、温度感应、压力测量等功能，将气罐所处状态的图像、天然气即时温度和气罐压力等参数，通过无线通信网络传回监控中心，管理者在监控平台上就可以实现对LNG和CNG运输途中的罐体自身状态的安全性监控，一旦发现参数异常、漏气等情况，就能够及时做出反应，避免危险的发生。
公路运输过程中，车辆的交通安全是保证LNG、CNG运输安全可靠的重要问题。这里车辆的交通安全性，指的就是LNG、CNG运输过程中，车辆没有因为交通事故或意外而导致危害。LNG、CNG运输车辆的交通安全表现在很多方面，例如LNG、CNG多为长途运输，因而运输途中很可能因为驾车司机对路线不熟悉，在某些危险的区域或路段，如未能预知的转弯、坡道等情况下，不能及时调整驾驶速度、方向，而引发交通意外和气罐泄、漏气等事故，造成人身财产和社会危害。同时，长途运输过程中，司机很容易疲劳驾驶，高速公路上的疲劳驾驶极易导致交通事故，威胁运输安全。为有效减少这些危险情况的发生，运输过程透明化系统的实际操作中通常有个预采集优化线路的过程。通过事先驾驶车辆，把一条线路起点和目的地之间的道路情况摸透，找出最佳的运行路线，同时把线路上每个事故多发地段的信息提前标注在系统里，作为预警信息来设定报警区域、减速路段等参数，为LNG、CNG在这条路线上的正式运输做安全保障。
同时，运输过程透明化的GPS监管系统，通过对LNG、CNG公路运输的所有车辆实施24小时不间断监控，随时掌握司机的驾驶状态、车辆在各个区域内的行驶速度、行驶路线和停车等运行信息。一旦发生运输车辆超速、偏离路线或异常停车等情况，监控中心都能及时发现并作出报警反应，减少司机不当操作引起的安全问题。运输过程中，系统的监控中心与运输终端会及时交互信息，快速传递运输的行驶线路、当前位置和所处环境及其路况等内容，对于类似于存在司机可能不知道的危险路况这样的情况，根据预采集线路时得到的准确信息，系统会及时发出报警和提示，避免由于司机路线不熟等原因发生的危险，进一步保证运输过程的可靠和安全。另外，如果LNG、CNG公路运输链上仍然不幸发生了事故，监控系统对车辆的运输历史状态有完整的记录，使事故原因更容易明朗，对提出合适的处理方案，将损失和危害降到最低都有很大的帮助。
2.2 运输过程透明化对LNG、CNG公路运输链经济效益的提高
要提高LNG、CNG公路运输链的经济效益，就必须在同样的基础设施成本下，提高运输过程的效率，即LNG、CNG在各个运输环节，主要是加气、卸气站的调度效率。
运输过程透明化的GPS监控系统，根据LNG、CNG公路运输链上车载终端反馈回的信息，得到各个环节环境和能力的数据，进行分析和整理，形成具有参考价值的各类报表，如反映每个加气、卸气站天然气存量变化和加卸气能力的报表等等。以此为依据，管理人员在监控中心就能够对LNG、CNG的运输链数据化、模型化，从而更加方便地开展运输过程优化的工作，结合各个环节的实际情况，对LNG、CNG运输链有针对性地做出合理的调度安排和调整。
GPS监控系统还能够与LNG、CNG运输公司现有的信息化系统模块对接，使监控系统得到的数据与公司的相关管理系统紧密结合，升级运输设备管理方式，完善调度目的，提升整体管理能力，得到更好的经济效益。
3、运输过程透明化在实际中的应用案例
某物流供应链公司，需要经营从新疆鄯善天然气田到山东青岛和陕西榆林到广东湛江的两条LNG、CNG天然气运输线路。两条路线由始发地到终点长度均在3000公里左右，主要采用车载LNG、CNG运气瓶组的方式进行运输。为了加强对这条运输线路运力有效地监控管理和调度能力，该公司实施了运输过程透明化的运输链管理方案，采用了GPS定位监控系统。这里以此为例，对运输过程透明化在LNG、CNG运输中的实际应用做分析。
首先，根据该公司的需求，监控管理平台对接了信息管理系统，供应商、加、卸气门站、线路信息等基本资料都由信息管理系统直接传入GPS监管平台，保证了数据在各个系统中的一致性。供应商、客户等基本信息都可以进行查询、添加、删除等基本操作。每天监控管理平台对车辆进行跟踪管理，提名结束时，平台再将一些信息传回信息管理系统，实现信息的无缝对接。
同时，由于该条线路里程较长，线路途中需要经过、停靠的区域和站点很多，为了使得运输中途对于线路状况的掌握更加准确，监控管理平台的设计人员采用了车辆事先分别从出发地鄯善（青岛）到目的地青岛（鄯善）和出发地榆林（湛江）到目的地湛江（榆林）整条线路完全行驶，记录下详细线路信息的方法，来标注两条线路最终监控管理平台上的初始化地图。经过对线路的预先考察，LNG运输车辆在行驶途中将经过的加、卸气站点、停靠的地点、路况复杂的区域等等信息都更加真实而准确，也为在监控管理平台上设置减速区域、停车区域和禁行区域等控制参数提供了依据。下图分别显示了预设线路为陕西榆林到广东湛江和新疆鄯善到山东青岛的系统初始地图状态。
在该公司的GPS监控管理系统中，结合了通信中心、数据库、GPS监控平台以及后台管理等模块。通信中心执行硬件数据接入，指令下发等操作；数据库负责存储和处理数据；后台管理系统包括了公司、用户管理等功能。GPS监控平台是管理者的主要控制范围，通过在平台上的操作，该物流公司的管理人员对于LNG、CNG的整个运输过程进行掌控。
GPS监控平台上的地图功能提供了地图兼容、移动、距离测量和地图搜索等功能，支持地图的动态更新，主要为运输过程中车辆的GPS、GIS准确定位服务。在系统地图设置中，可以标注出供应商、加气、卸气门站等信息，方便查询、添加等操作。结合监控系统的线路跟踪模块，可以根据需要设置固定线路、线路查询、周边查询、标识各个地方天气情况等功能，在地图上显示、管理或删除固定线路，标识线路起点、终点，查询最快线路、最短线路等等。同时，地图管理中还可以设置停车区域报警、减速区域报警和禁行区域报警等参数，一旦运输车辆驶入上述区域，系统自动对管理者和司机发出提醒，避免违规和危险的行为发生。其中，监控列表的报警状态信息通过报警监控面板的控制显示。
在对该线路LNG、CNG运输链的调度管理方面，利用监控系统的统计查询模块，该公司的管理者可以得到各个类型数据的统计报表，如里程报表，统计一段时间内车辆行驶的里程；停车报表，统计一定时间内车辆停车情况；超速报表，统计车辆的超速数据；偏移线路报表，统计行驶偏移线路的数据等。并且对于该线路运输过程中的站点，监控系统添加了加气门站、卸气门站的信息浏览功能，对加气门站和卸气门站的信息进行查询、添加、修改、删除和导出Excel等操作。包括加气门站名称，加气设备小时流量，加气站场地环境描述，卸气门站名称，卸气计量方式，最大储存量，安全库存量，CNG合理压车时间、CNG压拍费用标准，LNG合理压车时间，LNG压拍费用标准等数据。同时，对于LNG、CNG运输过程中的车拍信息浏览，线路信息浏览等都在系统中得到实现。根据报表的数据、加卸气门站的信息以及车拍线路信息浏览，管理者能够对该线路上的历史情况和实时状态充分了解，有针对性地调度和管理运输链的每个环节。图中显示的就是系统中装卸票数据上传的界面。
对于提高该公司LNG、CNG运输链效率的目标，系统的调度决策模块还设置了提名信息、派车信息、提名执行设置、动态跟踪、长途车和短途车效率设置及报表生成、卸气门站用气报警等功能，以帮助管理者及时掌握运输链的运行和供求信息，调整调度方案，优化决策。
该公司采用的监控系统同时适用于公路运输、铁路运输和海运的发展需求，在LNG、CNG的各种运输环境下都具有广泛的功能扩展性和开发性，为其在LNG、CNG运输链范围的升级发展做好了准备。
4、运输过程透明化对LNG、CNG运输行业的价值
在石油、煤炭资源越来越紧张的今天，天然气的开采和充分利用已受到越来越大的重视，对于天然气供应和运输方式的安全性、可靠性提高的研究和发展直接影响到天然气在未来的应用。作为在特定方式下供气的液化天然气LNG和压缩天然气CNG，在本身具有灵活便利、受地域限制小等优势的前提下，如何通过物流运输链效率的提高和服务质量的升级来实现相对于管道天然气更加实际的经济效益，也影响到LNG、CNG运输行业未来的发展。
运输过程透明化，简单的说就是让LNG、CNG的整个运输过程不限时间、不限地点的全程处于管理者的监控之下，使运输环节管理透明，调度变得简单，运输成本控制也更加有效，使得从事LNG、CNG运输的企业得到更好的经济效益。更重要的是，GPS监控系统的摄像监控、温度感知、泄漏气报警、数据信息记录和交互等功能，都能够帮助预防LNG、CNG运输途中危险情况的发生，将天然气运输的安全性提到最高，可能发生危险的系数降到最低，从而运输过程的透明化可以使LNG、CNG的运输安全得到最大的保障。
运输过程透明后，可以说是为实现LNG、CNG运输行业的飞速发展注入了强劲的助力，无论是其运输链的优化升级，经济效益的最大化还是安全性的保证，都跃上了一个新的台阶。实现运输过程透明化，让现代技术服务于物流行业，服务于社会经济，对于LNG、CNG运输业和整个物流行业的运输企业的发展来说，都有重大的现实意义。
