一文秒懂如何用Python实现集装箱箱号规则校验

众所周知，海运作为一项运输方式已经非常成熟；在大大小小的海运船只上，我们看到最多的就是集装箱了，但是一艘船会有很多集装箱，运输单位是如何区分这些集装箱的标准呢？我们可以看到，每一个集装箱都有一个由字母跟数字组成的编码，按照箱型的不同，运输单位的不同，这些箱号也都各不相同。集装箱箱号就跟我们每一个中国人的身份证号码一样，是独一无二的，因此，箱号也有自己的组成规则。

箱号编码的构成

集装箱箱号编码由11位编码组成，包括三个部分：

第一部分由4位英文字母组成。这一部分又可分为两部分，分别是（前3位）箱主代码（Owner Code)，表明集装箱的经营人是谁，需要由集装箱所有人自定义并且向国际集装箱局登记注册；第二部分为类型代码（第4位），包括：U（常规集装箱）、J（带有可拆卸设备）、Z（带拖车喝底盘车的集装箱）。本文以常规集装箱为例进行分析。

第二部分由6位阿拉伯数字组成。这一部分称为箱体注册码（Registration Code），或顺序号（Serial Number），是一个集装箱箱体持有的唯一标识。如果不够六位，那么就用0在前面补齐，比如一家箱主的第一个箱子，可能就是000001。

第三部分是1位阿拉伯数字，为校验码（CheckDigit）。通常在箱体上加以方框用以区别于箱体注册码。它是检验箱主代号和顺序号记录是否准确的依据，由前4位字母和6位数字经过校验规则运算得出。

箱号的校验规则

根据校验规则，箱号的每个字母与数值都有一个用作运算的对应数值，见下表：
A=10 B=12 C=13 D=14 E=15 F=16 G=17 H=18 I=19 J=20 K=21 L=23 M=24 N=25 O=26 P=27 Q=28 R=29 S=30 T=31 U=32 V=34 W=35 X=36 Y=37 Z=38

公式：第N位的箱号对应值乘以2^（N－1）（N＝1，2，3………10）

以箱号“ZGLU3195510”为例，前4个字分别对应的值为：38，17，23，32。

Z = 38 * 2 ^ 0 = 38
G = 17 * 2 ^ 1 = 17
...
1 = 1 * 2 ^ 9 = 512

以此类推，一直到第十位计算完成，也就是第六个数字计算完成，然后把这些值累加，为3508。

校验规则：将累加值与11取模。

3508对11取模就是10，当余数为10时需要再对10取模，也就是说我们的最后一个数字（校验码）应当是0。

注意：对11取模后余数可能为两位，如为10时，那么我们就需要再次对10取模，所以我们可以先对11取模，再对10取模。

代码实现

# _*_ coding:utf-8 _*_
import math

# 建立字母数字的分值对应
def characterConversion(str):
        # 转换成大写字母
        str = str.upper()
        basic_character = "0123456789A?BCDEFGHIJK?LMNOPQRSTU?VWXYZ"
        for i in range(0, len(basic_character)):
                if str == basic_character[i]:
                        return i

def CheckCartonNo(containerId):
        sum = 0
        containerId_list = list(containerId)

        # 计算前10位参数的和
        for i in range(0, 10):
                # print(f"当前位置为{i},字母为{containerId[i]},当前参数对应的的数值为{characterConversion(containerId[i])}")
                # print(f"当前计算公式为[{containerId[i]}* 2的{i}次方]，当前的值为{characterConversion(containerId[i]) * (2 ** i)}")
                sum += characterConversion(containerId[i]) * (2 ** i)

        # 将累加的和对11进行模运算:sum % 11,当校验位等于10时要继续模运算,sum % 11 % 10,保证最终结果为0~9直接的数
        print(sum)
        check_digit = sum % 11 % 10
        print(check_digit)

        if int(check_digit) == int(containerId_list[-1]):
                print(f"当前箱号{containerId}正确，校验位为{check_digit},通过校验！")
        else:
                print(f"当前箱号{containerId}错误，校验位为{check_digit},验证不通过！")

if __name__ == "__main__":
        containerId = input("请输入箱号>>>")
        if len(containerId) == 11:
                list1 = []
                list2 = []

                for i in range(0, len(containerId)-7):
                        list1.append(containerId[i])

                for i in range(4, len(containerId)):
                        list2.append(containerId[i])

                letter_list = "".join(list1)
                number_list = "".join(list2)

                if letter_list.isalpha() == True:
                        if number_list.isdigit() == True:
                                CheckCartonNo(containerId)
                        else:
                                print(f"后面7位位必须是数字，箱号错误！")
                else:
                        print(f"前面4位必须是字母，箱号错误！")
        else:
                print(f"箱号长度一共11位，箱号错误")

执行结果如下：

huixing@huihangdeMacBook-Pro ~/OpenSource/checkContainerRules python3 cntr.py
请输入箱号>>>A31U2828288
前面4位必须是字母，箱号错误！
huixing@huihangdeMacBook-Pro ~/OpenSource/checkContainerRules python3 cntr.py
请输入箱号>>>AAAA2345G54
后面7位位必须是数字，箱号错误！
huixing@huihangdeMacBook-Pro ~/OpenSource/checkContainerRules python3 cntr.py
请输入箱号>>>RTRTRT
箱号长度一共11位，箱号错误
huixing@huihangdeMacBook-Pro ~/OpenSource/checkContainerRules python3 cntr.py
请输入箱号>>>ZGXU2937057
当前箱号ZGXU2937057正确，校验位为7,通过校验！
 huixing@huihangdeMacBook-Pro ~/OpenSource/checkContainerRules python3 cntr.py
请输入箱号>>>ZGXU2937058
当前箱号ZGXU2937058错误，校验位为7,验证不通过！

参考资料

涨知识！带你解读集装箱号，看似杂乱的箱号却有规律可循！
集装箱编号校验码规则（JavaScript版本）

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一文秒懂如何用Python实现集装箱箱号规则校验

箱号编码的构成

箱号的校验规则

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