系統分類
貨櫃運輸信息系統按業務環節分類，主要分為貨櫃運輸電子數據交換信息系統、貨櫃運輸口岸信息系統、貨櫃碼頭信息系統(國際上通稱為“貨櫃碼頭作業系統”)、貨櫃場站信息系統、貨櫃鐵路中心站信息系統、貨櫃海運公司信息系統、貨代信息系統等。這些信息系統圍繞著貨櫃運輸鏈條共同運作，既分工獨立，又密切配合，通過計算機網路將遍布在各個節點的信息有機銜接起來，以確保整個運輸過程中信息的準確、通暢。
系統建設
貨櫃運輸信息系統的建設，就是通過信息技術和信息產品的套用，達到在更高層面支撐貨櫃運輸業務運作的目的。從信息系統的角度來看，業務就是貨櫃運輸的專業知識與操作流程，而技術則是實現貨櫃運輸信息系統的基礎，是服務於信息化全過程的所有可能的IT手段。
系統設計原則
在信息系統建設過程中，基於對業務的充分理解和對新技術的合理使用，以業務驅動技術，以技術帶動業務，可以改進和最佳化業務操作模式與業務操作流程，使得技術這個平台基礎能夠真正對業務的發展起到推動作用，避免單純的紙面單據電子化、手工作業自動化這種低層次的信息系統套用。
貨櫃運輸信息系統設計的總體目標，是利用先進的計算機技術和網路通信技術，建設高質量、高效率的貨櫃運輸信息系統網路，以促使貨櫃運輸鏈條內各個節點的信息系統互通互聯，最大限度地實現信息資源共享，同時匯集各業務系統的信息，服務於各級管理指揮和科學決策，通過各種業務信息的綜合分析，提供最佳決策支持，從而推動貨櫃運輸領域更好地組織運輸生產和進行經營管理。
貨櫃信息系統的設計原則主要體現在以下幾個方面：實用性、可靠性、安全性、先進性、標準性、可擴展性、開放性、實時性、便捷性、經濟性。
系統發展趨勢
近年來隨著國際貿易的快速發展，世界各大貨櫃運輸海運公司紛紛結盟，國際貨櫃運輸向著進一步縮短運輸周期、降低運輸成本、提高服務質量的趨勢發展，促使了幹線船舶的大型化，推動了港口裝卸機械的高效化，同時多式聯運體系日趨完善，因此對貨櫃運輸信息系統提出了智慧型化、自動化和協同化的發展要求。
智慧型化
世界上航運業發達的國家和地區，經過多年的發展，貨櫃運輸的智慧型化水平較高，近年來我國對此也開始十分重視，並取得了快速發展。
貨櫃運輸智慧型化系統的關鍵，是綜合套用運籌學、專家系統、流程模擬和各種信息技術，建立一套完善、最佳化、合理的管理模式及算法，使各種運輸資源根據不同的作業條件和操作環境，得以最有效、最合理的分配和調度，減少人工處理直至無人化，提高作業效率，最佳化作業流程，穩定、持久、可靠地提高資源的利用率。
(1)智慧型貨櫃卡口
智慧型貨櫃卡口系統是將信息技術、電子技術和自動控制技術與貨櫃運輸業務予以有機整合，通過RFID、OCR(Optical Character Recognition)、DVR(Digital Video Recorder)、Internet和實時控制等技術的有機集成，自動識別車號和箱號，由核心控制模組根據業務過程需求控制各個部分運作，通過視頻完成箱體殘損的遠程檢測，對識別和檢測出來的信息按監控及操作需求進行轉換，並通過與電子商務系統和碼頭(場站)作業系統的實時互動，完成貨櫃卡口管理和監控的智慧型化，從而實現貨櫃卡口管理無人化，大大提高貨櫃車輛的通過效率。
(2)自動配載
碼頭貨櫃配載，就是按照船舶的運輸要求和碼頭的實際狀況，編制預定裝載於既定船舶貨櫃的具體裝載計畫。配載工作是貨櫃運輸中的重要環節，直接影響碼頭裝卸作業的效率和班輪的船期準點率。在同樣的船舶、箱量和堆場條件下，不同技術能力和業務素質的配載人員，工作質量有較大的差異。貨櫃自動配載系統，實際上是一個具有幫能特點的貨櫃配載專家系統，它包含貨櫃運輸領域的大量知識和配載專家的實戰經驗，擁有專家思維的推理能力，能夠針對貨櫃船舶配載數據處理量大、計算要求高、限制條件多和編制時間緊等特點，根據船舶的靜態資料、堆場箱區和箱位的實際分布、本航次備箱情況和船公司預配要求(包括掛靠港、中裝港和目的港)，自動完成符合船舶穩性和負載強度、減少堆場翻箱量的船舶積載圖的製作。這對於貨櫃船舶的快速裝載、安全營運和碼頭合理有序、高效優質地組織生產非常有利。
(3)堆場車輛調度
堆場車輛調度就是根據堆場道路網路、箱區分布、泊位排列和建築單體的分布，分析移動車輛與固定設施的空間關係，計算空間距離，利用交通量預測模型和交通流分析模型，預測車輛行走時間，提出車輛路徑引導和車輛與碼頭機械的組合分配，並根據泊位計畫和裝卸船計畫為作業船舶分配集拖。作業時，系統根據當前分配集拖的狀態、作業船舶各作業線的繁忙程度，以及待裝卸貨櫃的堆場箱位，實時進行計算和調整，動態指揮車輛前往最適合的場位和岸橋，使車輛在不同的時間段為不同的作業線服務，避免車輛空等和聚堆而造成的忙閒不均，使車輛運行的整體效率最優。
(4)船舶調度
運用運籌學和最佳化論的方法，計算航線和船舶航速的最佳結合點，將理論計算和調度人員的工作經驗相結合，構建數學模型，建立船舶航線資料庫，並通過圖形化的手段，制定船舶航行調度方案。在內河運輸方面，通過對當前船舶過閘的技術分析，根據現有船型條件下的過閘船舶連線技術、靠船技術以及船舶綑紮技術等，對船舶成組後的船組穩性等進行分析，提出船舶成組過閘技術方案。
自動化
貨櫃碼頭是整個貨櫃運輸鏈中非常重要的一個環節，是貨櫃水上運輸和陸上運輸的連線點和中轉點，是貨櫃的換裝和轉運樞紐。面對客戶對作業質量和作業效率要求的不斷提高，碼頭承擔著提高服務質量和降低運營成本的雙重壓力。隨著現代自動控制理論、方法和手段的不斷發展，以及信息系統的普及套用，綜合利用信息技術、通信技術、系統工程和人工智慧等成果，實現信息系統指令與碼頭機械設備控制功能的無縫銜接，完成貨櫃碼頭部分或全部的自動化運轉已成為可能。
局部的，碼頭信息系統與場橋自控系統相連線，直接將貨櫃的操作指令傳送到場橋的控制單元，控制設備的跑位及對貨櫃的自動定位，然後人工完成貨櫃從集拖卸到堆場，或從堆場裝到集拖的操作。
全局的，通過碼頭作業組織和操作流程的規範化，使貨櫃碼頭實現無人化操作，如荷蘭鹿特丹港ECT(Europe Container Terminal)碼頭和德國漢堡港CTA(Container Terminal of Altenwerder)碼頭。其自動化裝卸運輸系統主要由岸橋、自動導向車AGV(Automatic Guided Vehicle)和軌道式貨櫃門式起重機(簡稱為軌道式場橋、RMG)組成。岸橋採用雙小車方式，海側小車負責船舶和設在岸橋門架高處的轉載平台之間的貨櫃作業，陸側小車負責轉載平台與AGV之間的貨櫃轉接。水平運輸由AGV完成，AGV根據作業信息，按照預先設定的路徑運行。堆場操作是由RMG來完成。整個過程，除了海側貨櫃的起吊和放置外，完全由信息系統控制，實現了自動化操作。通過自動化的操作，可以在有限的場地條件下，使碼頭有較高的通過能力，提高船舶的裝卸效率，保證碼頭營運和服務質量的可靠性。目前，自動化碼頭正在向著投資少、效率高、性價比優的經濟型方向發展。
協同化
目前，多式聯運已成為國際貨櫃運輸業的發展趨勢。多式聯運是指將水路、公路、鐵路、航空等不同的運輸方式有機地整合在一起，實行一次託運，一份單證，一次計費，一次保險和全程運輸的一種“門到門”的高級貨運組織形式，涉及碼頭、船公司、鐵路、公路、查驗機關和貨運代理等眾多單位，由此催生了對貨櫃運輸信息系統的協同化套用要求。貨櫃運輸信息系統的協同化，主要體現在以下3個方面：
(1)信息的高度共享
不同的信息以不同的結構存在於不同單位的不同資料庫系統上，而這些系統缺乏相互連線的信息渠道，數據被封存並缺乏應有的關聯，從而給整個業務體系獲取有用信息帶來很大障礙。信息共享是為了最大限度地發揮信息本身的價值，使協同操作的各部分，都可以很方便地查找到相關的信息以支持各自事務的處理，並利用信息創造新的價值。
(2)業務的有效整合
貨櫃運輸各單位已針對自身的業務需求建立了各種套用系統，在單個業務領域的管理上發揮作用，但由於它們無法面向整個業務過程，各個套用系統之間難以緊密集成，使得“環環相扣”的多式聯運業務被這些分散的系統“分隔”開來，不得不在不同的套用系統之間頻繁切換，造成運營效率低下和反應遲緩。實際上，貨櫃運輸業務雖然從屬於不同部門，但本質上卻是緊密關聯的。通過信息系統的協同化，可以對各個業務進行充分有效的整合，以使整個業務流程能夠協調、順暢地運作。
(3)資源的合理調配與最佳化
當實現了信息共享和業務整合後，就可使各種資源突破各種壁壘和障礙，實現合理調配和最佳化，在統一協調下為共同的目標而服務。
實際上，不僅在多式聯運方面，在口岸操作，在業務單位內部貨櫃生產業務系統與人力資源、財務、物資、設備、車輛管理等方面都存在著系統協同化的要求。
