专家观点 | 国际航空货运的电子化应用：现状、挑战与One Record引领的未来变革

国际航空货运的电子化应用：现状、挑战与One Record引领的未来变革

——中国物流与采购联合会航空物流分会专家
国泰航空有限公司
中国区货运服务经理 蒋晨蛟

全球航空物流正经历深刻的数字化转型。传统依赖纸质单据的运作模式效率低、成本高、透明度差，已成为制约供应链韧性的关键瓶颈。本文分析了国际航协（IATA）Cargo IMP方案的技术局限，并提出以消息队列（MQ）技术作为更高效的数据传输替代路径。在此基础上，重点探讨以“One Record”标准为核心的未来发展方向，旨在构建去中心化、数据共享的航空物流新生态。最后，从政府、行业主体等维度，为中国航空货运数字化升级提供可行性建议。

关键词：电子货运；航空物流；One Record；Cargo IMP；消息队列（MQ）；数字化；中国民航

第一章 引言

1.1 背景与意义

在全球经济一体化背景下，航空货运因速度快、安全性高，在高价值、时效性强的货物运输中发挥着不可替代的作用。然而，其后台操作仍普遍依赖大量纸质文件（如空运单、报关单、许可证等），导致人力、时间与物料成本高昂，且信息不透明、易出错、难追溯，严重削弱供应链效率。推动航空货运全面电子化（e-Cargo），已从“可选项”转变为行业发展的“必答题”。

1.2 电子货运的定义与内涵

电子货运不仅是“无纸化”，更是涵盖多方协同的信息生态系统，核心在于实现发货人、货代、航司、机场、海关等参与方之间的数据无缝交换与流程自动化，主要包括：

• 电子运单（e-AWB）：取代纸质运单，是电子货运的基础。
• 电子报关与通关：对接海关“单一窗口”，实现申报自动化。
• 电子支付与结算：在线完成运费及手续费清算。
• 状态追踪与可视化：提供近实时的货物状态查询服务。

1.3 研究框架与目的

本文系统分析中国国际航空电子货运发展现状，评估当前瓶颈，剖析IATA Cargo IMP的利弊，探讨MQ技术的替代优势，聚焦One Record标准的实施路径与行业影响，并提出针对性发展建议。

第二章 中国国际航空电子货运的应用现状

2.1 政策驱动与基础设施建设

中国政府高度重视物流数字化。海关总署主导的“国际贸易单一窗口”平台已成为电子货运的核心支撑。通过该平台，企业一次性提交标准化数据即可满足多部门监管需求，显著简化通关流程。上海浦东（PVG）、北京首都（PEK）、广州白云（CAN）等主要空港已深度集成“单一窗口”，并配套建设电子货运平台与现代化货站系统。

2.2 取得的显著成就

在政策与市场双重推动下，中国航空电子货运进展迅速。截至2023年，主要航空公司国际航线电子运单（e-AWB）普及率超70%，接近IATA全球目标。以上海为例，空运进出口通关时间较传统模式压缩超50%，“单一窗口”模式展现出显著的效率红利。

2.3 面临的主要挑战与瓶颈

尽管取得成效，深层次问题依然存在：

• 发展不均衡：大型航司与头部货代基本实现电子化，但大量中小货代受限于资金与技术能力，仍依赖人工操作，形成“数字鸿沟”。
• 系统孤岛严重：航司、机场、货代、卡车公司等各自为政，系统标准不一，数据无法互通，导致重复录入、效率低下、错误频发，难以实现“全程电子化”。
• 法规与国际认可差异：国内虽认可电子单据法律效力，但国际层面对于特殊货物电子文件的认可标准不一，阻碍跨洲际全流程电子化。
• 实施成本高：中小企业面临系统改造、软件采购、人员培训等高额投入，投资回报不确定，抑制转型积极性。

弥合“数字鸿沟”、提升数据连接的高效性与准确性，是迈向智能化的关键。

第三章 现有方案剖析与技术演进：IATA Cargo IMP及其替代路径

3.1 IATA Cargo IMP概述

IATA于1983年推出的Cargo IMP（货物信息交换程序）是一套用于航空货运电子数据交换（EDI）的文本格式标准，定义了不同节点间的标准化报文类型，如：

• FWB（Freight Waybill）：主运单货物信息
• FFM（Flight Freight Manifest）：航班舱单信息
• FSU（Flight Status Update）：货物状态更新
• RCS（Receive Cargo Status）：货物收运状态

其核心是通过统一“语言”减少非标通信，提升数据交换效率。

3.2 Cargo IMP的成本与效能分析

优势：作为行业共识标准，避免私有接口混乱，较人工操作效率显著提升。
局限性：

• 技术滞后：基于传统EDI的点对点紧耦合模式。
• 同步阻塞：发送方需等待响应，接收方故障将阻塞流程。
• 高耦合：任一方接口变更，其他方需同步调整，维护成本高。
• 抗压能力弱：业务高峰易导致服务器过载，系统不稳定。
• 成本高：EDI系统开发、维护及报文传输费用对中小企业门槛高。
• 效能天花板：仅为“系统到系统”消息交换，非“端到端”数据共享，难以支持高级分析与全程可视化。

3.3 替代方案：基于消息队列（MQ）的异步通信

为突破Cargo IMP局限，在向One Record过渡阶段，采用现代消息队列（MQ）技术作为数据传输层更具优势。MQ通过异步通信实现：

• 系统解耦：生产者与消费者无需同时在线或知晓对方状态，一方维护不影响另一方，提升系统灵活性与可维护性。
• 削峰填谷：缓冲突发流量（如截港前集中提交），按后端处理能力匀速消费，保障系统稳定。
• 可靠性高：支持消息持久化、投递确认与重试机制，确保网络波动或系统故障时数据不丢失。
• 可扩展性强：新增消费者仅需订阅主题，无需改动生产者代码，便于生态扩展与新业务孵化。

MQ在架构上优于传统同步模式，能有效应对航空物流高并发、多系统、高可靠的核心需求，为One Record落地奠定技术基础。

3.4 终极方向：One Record标准

Cargo IMP是“改进”，One Record则是“革命”。它摒弃“消息交换”思维，转向“数据共享”模式，核心原则为：“数据存储在源头，通过安全API按需共享”。每个货物被视为拥有唯一标识的数字对象，授权方可通过标准API直接获取最新数据。One Record可与MQ融合：状态变更通过MQ广播，相关方接收通知后调用API获取详情。

第四章 未来趋势：One Record构建航空物流数字新生态

4.1 One Record的理念革命

One Record推动从“拥有数据”到“管理数据访问权限”的转变。数据主权归属生成方（如航司拥主单、货代拥分单），通过统一数据模型与安全授权框架，实现跨系统、跨地域的数据安全共享。

4.2 核心原则与架构

• 单一数据源：每条数据有唯一权威来源，避免冲突。
• 去中心化：无中央数据库，数据分布式存储。
• API驱动：所有交互通过标准化Web API完成。
• 安全与授权：采用OAuth 2.0等协议确保数据仅被授权方访问。

4.3 One Record的优势与价值

• 极致透明：实现从工厂到客户的全程实时可视化。
• 降本增效：消除重复录入，减少人工干预与错误，加快周转。
• 驱动创新：为AI预测、自动化决策、供应链金融等提供高质量数据支持。

4.4 全球与中国发展现状

IATA正推动One Record全球试点，荷兰史基浦、香港国际机场等积极参与。中国主管部门、机场与航司已启动研究，但大规模商业应用尚未展开。凭借庞大市场与政策推力，中国有望成为全球领导者。 国泰货运作为首批将IATA ONE Record应用于日常运营的航司之一，提前一年完成实施目标，彰显其数字化领先地位。通过API连接客户系统，实现与货代间eAWB及货物信息的实时交换，提升效率、安全与透明度。 此外，国泰货运与IATA及香港机场管理局合作，在大湾区试点ONE Record用于海空联运，首次实现海运至航空端到端透明化，为多式联运提供新解决方案。 当前试点项目包括：

• 浦东机场One Record试点：与IATA、PACTL、Intel China等合作，探索主单、分单级数据共享，实现以“件”为单位的状态更新。
• 与货站探索基于MQ的数据互联，进一步降本增效。

第五章 展望：One Record驱动的“数字孪生”世界

设想一批iPhone从郑州富士康出发：

1. 出厂贴唯一二维码，作为数字“身份证”；
2. 司机扫码接货，系统自动生成路径；
3. 机场安检、称重、报关自动完成；
4. 装机后货主手机实时获知预计抵达时间；
5. 途中遇延误，系统自动预测并调整后续安排；
6. 目的地清关瞬间完成，数据已预先共享；
7. 末端派送，收货人可精确查询送达时间。

这就是One Record构建的未来：

• 每件货物拥有数字“双胞胎”，信息实时同步；
• 数据只录一次，授权方可共享，无需重复输入；
• 全程透明，货主随时掌握位置与状态；
• 智能预警，问题发生前即可干预。

5.1 供应链视角：从“物流”到“信息流驱动”

管理模式由被动应对转为主动预测。系统基于实时数据预判延误（如查验、拥堵），并智能推荐应对方案（如换航班、重规划路径）。

5.2 客户体验：消费级透明化

货主可通过简易界面，像查快递一样实时了解国际空运货物位置与状态，获得精准预计到达时间，大幅提升满意度与信任。

5.3 行业运营模式变革

• 自动化：事件驱动架构（如MQ）与物理世界联动。“货物抵达码头”消息触发机器人搬运，“航班起飞”状态更新触发自动结算。
• 新商业模式：基于真实、不可篡改的物流数据，动态保险、供应链金融、按效果付费等将成为常态。

5.4 可持续发展

电子货运通过消除纸质文件、优化运营流程，减少等待与延误，直接助力航空物流业降低碳排放。

第六章 对中国国际航空物流电子货运发展的建议

6.1 对政府与监管机构的建议

• 强化平台功能：将“单一窗口”延伸至端到端物流链，整合海关、货站、航司、货主等数据，打造国家级物流数据平台。
• 拥抱国际标准：牵头成立工作组，研究One Record在中国的落地路线图、本土化数据模型与数据安全法规。
• 提供政策激励：设立专项资金或税收优惠，支持中小物流企业进行云化与数字化改造，弥合“数字鸿沟”。

6.2 对行业主体（航司、机场、货代）的建议

• 战略层面：将数据视为核心资产，将数字化与One Record生态纳入企业战略，由高层牵头推进。
• 技术层面：
  • 优先采用MQ技术构建数据交换平台，提升系统韧性；
  • 投资API能力建设，为对接One Record做准备；
  • 拥抱云原生架构（微服务、容器化），提升弹性与可扩展性。
• 合作层面：摒弃“数据即权力”观念，积极参与行业数据共享试点，探索数据合作新价值。

6.3 对行业协会的建议

发挥组织协调作用，制定行业数据共享公约、接口规范与自律要求；组织培训、研讨会与试点项目，提升全行业对One Record、数据安全的认知与技术能力。

第七章 总结

中国航空货运电子化进程成绩显著，但深水区挑战犹存。IATA Cargo IMP虽推动标准化，但技术架构已显落后。采用MQ等现代异步通信技术，是提升当前数据交换效能、迈向未来的必要阶梯。而One Record代表范式革命，将重塑行业价值链，构建数据共享、全程透明、智能高效的航空物流新生态。 对中国而言，这既是挑战，更是历史机遇。依托政策决心、市场规模与技术实力，中国有能力率先引领这场变革。通过政府、行业、企业协同努力，不仅可提升国际竞争力，更有望从规则追随者转变为制定者，实现从“航空运输大国”向“航空物流数字强国”的跨越。