淺談如何建設(shè)新型智慧港口

王浩然

摘 要 本文主要闡述智慧港口的內(nèi)涵與特征，并結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧港口中的應(yīng)用背景，提出一系列提升智慧港口發(fā)展理念，完善大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下的智慧港口技術(shù)架構(gòu)，從推動(dòng)智慧碼頭建設(shè)、加快電子口岸建設(shè)、加快集疏運(yùn)系統(tǒng)信息化建設(shè)將智慧港口建設(shè)落到實(shí)處。

關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù);智慧港口;智能;港口物流鏈

1 智慧港口概述

智慧港口內(nèi)涵非常豐富，具體包含了外貿(mào)進(jìn)出口企業(yè)、貨運(yùn)代理、碼頭企業(yè)、船公司、物流園區(qū)、金融機(jī)構(gòu)等相關(guān)國(guó)內(nèi)外貿(mào)易、物流參與方相互之間的智能商務(wù)交往，還有海關(guān)、檢驗(yàn)檢疫、稅收、海事局、邊防等政府部門的智能監(jiān)管，以及船公司、碼頭等物流企業(yè)的智能化管理和相關(guān)物流企業(yè)的自主裝卸作業(yè)等。智慧港口和傳統(tǒng)港口的業(yè)務(wù)功能相似，但兩者最大的區(qū)別在于智慧港口通過(guò)高新技術(shù)的應(yīng)用，使智能政務(wù)、智能商務(wù)、智能管理與自主裝卸成為其主要呈現(xiàn)形式，通過(guò)引導(dǎo)參與方的共同融入，使港口具備全面感知、智能決策、自主作業(yè)、全程參與等生態(tài)特征[1]。

2 智慧港口的內(nèi)涵與特征

（1）全面感知。全面感知是所有深層次智能化應(yīng)用的基礎(chǔ)，智能監(jiān)測(cè)的結(jié)果是現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的全面數(shù)字化。包括現(xiàn)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)集成管理，即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、質(zhì)量控制、標(biāo)準(zhǔn)化和整合。例如，危險(xiǎn)品貨物在運(yùn)輸作業(yè)過(guò)程中位置、溫度等信息通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)感知，并通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)中心，加工成規(guī)范數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，用于分析、預(yù)警危險(xiǎn)品貨物的運(yùn)輸。

（2）智能決策。智能決策是在基礎(chǔ)決策信息感知收集的基礎(chǔ)上，智慧港口系統(tǒng)能明確決策目標(biāo)及約束條件，對(duì)復(fù)雜計(jì)劃、調(diào)度等決策問(wèn)題快速做出高效決策。一般來(lái)說(shuō)，智能決策基于數(shù)據(jù)挖掘的知識(shí)發(fā)現(xiàn)，基于專家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)，基于智能優(yōu)化的模型庫(kù)。通過(guò)智能系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)港口快速、高效決策。

（3）自主作業(yè)。自主作業(yè)是在智能決策基礎(chǔ)上，設(shè)備自主識(shí)別確定作業(yè)對(duì)象、作業(yè)目的，并安全、高效、自動(dòng)完成作業(yè)任務(wù)。如AGV小車（自動(dòng)導(dǎo)引車）在自動(dòng)化碼頭作業(yè)過(guò)程就體現(xiàn)該原理，小車可以根據(jù)預(yù)先編程設(shè)計(jì)好的行走軌跡行駛，數(shù)字編碼器通過(guò)電壓信號(hào)判斷位置偏差，并通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

（4）全程參與。全程參與，是指應(yīng)用云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)，港口組織生態(tài)圈各相關(guān)方可以隨時(shí)隨地利用各種終端設(shè)備，全面融入統(tǒng)一云平臺(tái)，通過(guò)信息的互通互聯(lián)，使港口綜合信息平臺(tái)能最大限度優(yōu)化整合多方數(shù)據(jù)需求與供給，即時(shí)響應(yīng)與滿足各方需求。例如，通過(guò)全程參與，貨主可以隨時(shí)隨地通過(guò)智能手機(jī)終端，掌握貨物動(dòng)態(tài)，查詢貨物具體位置及狀態(tài)，通關(guān)、到港、裝船及送達(dá)客戶的具體時(shí)間等[2]。

3 大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下加快建設(shè)智慧港口的對(duì)策建議

（1）提升智慧港口建設(shè)理念。①重新定位港口功能與經(jīng)營(yíng)模式。在信息化高速發(fā)展的現(xiàn)代，港口的功能在不斷提升，從物流運(yùn)輸?shù)墓?jié)點(diǎn)演變成港口供應(yīng)鏈的重要樞紐、信息交流的重要平臺(tái)。要強(qiáng)化港口與物流供應(yīng)鏈上下游各方的協(xié)作，加快重構(gòu)港口生態(tài)圈。同時(shí)，做好戰(zhàn)略規(guī)劃引領(lǐng)，強(qiáng)化科技強(qiáng)港，加快新一代信息技術(shù)在港口生產(chǎn)中的應(yīng)用，結(jié)合自身定位與發(fā)展優(yōu)勢(shì)，明確智慧港口建設(shè)的總體思路、具體路徑及重點(diǎn)領(lǐng)域等，做好智慧港口的戰(zhàn)略布局與頂層設(shè)計(jì)，擬定科學(xué)合理的實(shí)施方案，有序?qū)嵤?。②提升?yōu)質(zhì)協(xié)同的物流鏈服務(wù)。現(xiàn)代港口作為物流供應(yīng)鏈的中心，要充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，對(duì)供應(yīng)鏈上下游的資源進(jìn)行整合與集成，增進(jìn)多方業(yè)務(wù)協(xié)作，提高港口全程物流服務(wù)核心競(jìng)爭(zhēng)力。構(gòu)建互聯(lián)互通的港口信息服務(wù)平臺(tái)，以新一代信息化為手段，打破物流供應(yīng)鏈不同環(huán)節(jié)的行業(yè)壁壘，促進(jìn)物流、信息流、資金流的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。重視終端用戶需求在整個(gè)供應(yīng)鏈中的拉動(dòng)作用，優(yōu)化用戶體驗(yàn)，積極探索、創(chuàng)新實(shí)踐，創(chuàng)新發(fā)展商業(yè)模式，推動(dòng)港口服務(wù)升級(jí)轉(zhuǎn)型。

（2）完善5G應(yīng)用下的智慧港口技術(shù)架構(gòu)。智慧港口的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，加強(qiáng)技術(shù)架構(gòu)的研究與頂層設(shè)計(jì)，對(duì)于保證建設(shè)效果尤為重要。分析智慧港口建設(shè)的功能目標(biāo)、應(yīng)用對(duì)象，以港口發(fā)展、物流供應(yīng)鏈、港口生態(tài)圈理論為依據(jù)，建議構(gòu)建及完善基于5G技術(shù)應(yīng)用的智慧港口總體框架，主要包括操作層、業(yè)務(wù)層及服務(wù)層。①操作層。該層主要采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面感知并高效傳輸、處理港口供應(yīng)鏈中的各種設(shè)施設(shè)備信息、貨物信息、人員信息等，為港口企業(yè)后期運(yùn)作提供基礎(chǔ)，對(duì)公司原有的作業(yè)流程進(jìn)行改造或創(chuàng)新。②業(yè)務(wù)層。該層通過(guò)中間技術(shù)，采用模塊式、分布式的技術(shù)策略，將通過(guò)操作層采集到的港口運(yùn)作各種有效信息進(jìn)行匯總，實(shí)現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與規(guī)范化，并將質(zhì)量較高的規(guī)范化信息傳送至上層的物流信息平臺(tái)和港口安全監(jiān)管信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)港口物流供應(yīng)鏈全過(guò)程動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和港口危險(xiǎn)品貨物監(jiān)管。③服務(wù)層。該層在以業(yè)務(wù)層大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)上，圍繞港口供應(yīng)鏈運(yùn)作的特點(diǎn)，采用云計(jì)算、云物流等信息技術(shù)，通過(guò)電子口岸信息服務(wù)平臺(tái)、現(xiàn)代港口公共信息服務(wù)平臺(tái)，對(duì)資料進(jìn)行集中和大集成應(yīng)用，構(gòu)建港口數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)港口運(yùn)營(yíng)柔性化、物流服務(wù)最優(yōu)化、供應(yīng)鏈一體化。

（3）加快落實(shí)智慧港口建設(shè)具體措施。①設(shè)計(jì)與實(shí)施基于大數(shù)據(jù)的智慧碼頭方案。碼頭是港口開(kāi)展生產(chǎn)與服務(wù)的主要場(chǎng)所，“智慧碼頭”建設(shè)即實(shí)現(xiàn)碼頭的生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化，是“智慧港口”建設(shè)的核心與關(guān)鍵所在，也是實(shí)現(xiàn)港口降本增效的最終方向。以集裝箱碼頭為例，其生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要包括水平運(yùn)輸系統(tǒng)、垂直裝卸系統(tǒng)及整體安防監(jiān)控系統(tǒng)等，主要包括橋吊自動(dòng)化生產(chǎn)、堆場(chǎng)RTG（輪胎吊）遠(yuǎn)程作業(yè)、無(wú)人集卡/AGV自動(dòng)駕駛、安防監(jiān)控等環(huán)節(jié)。與通信運(yùn)營(yíng)商加強(qiáng)合作，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商向碼頭企業(yè)提供局域場(chǎng)景的5G無(wú)線專網(wǎng)方案，提供專用服務(wù)，滿足碼頭自動(dòng)化生產(chǎn)需要。②加快電子口岸建設(shè)。大力實(shí)施科技強(qiáng)港戰(zhàn)略，加快推進(jìn)“智慧港口”建設(shè)，促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)與傳統(tǒng)港航業(yè)務(wù)融合，增強(qiáng)港口綜合服務(wù)能力，提高行政監(jiān)管效能。要打造港口大數(shù)據(jù)中心，加快建設(shè)電子口岸，打通數(shù)據(jù)壁壘，融合海關(guān)、海事、引航申報(bào)數(shù)據(jù)及港航企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)申報(bào)、查詢一站式辦理，做好各系統(tǒng)的整合集成，做到各系統(tǒng)數(shù)據(jù)利用最大化。進(jìn)一步拓展海關(guān)智慧查驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)和海事船港貨系統(tǒng)等系統(tǒng)功能。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃桁.上海港智慧港口建設(shè)路徑[J].港口科技，2018，（2）：7-33.

[2] 王東，張龍，程錦霞，等.基于運(yùn)營(yíng)商專網(wǎng)的5G智慧港口解決方案[J].5G業(yè)務(wù)與應(yīng)用專題，2019，（9）：53-56.