交通強(qiáng)國戰(zhàn)略下智慧港口指標(biāo)體系構(gòu)建研究

□ 張勝權(quán) 李紅亮

隨著我國供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的持續(xù)推進(jìn)以及交通強(qiáng)國頂層戰(zhàn)略的出臺，以安全便捷、智慧綠色、經(jīng)濟(jì)高效、支撐有力、世界先進(jìn)（《關(guān)于建設(shè)世界一流港口的指導(dǎo)意見》）為特征的智慧型港口將成為我國乃至全球港口升級改造的重點(diǎn)和發(fā)展方向。與國際接軌，參與全球智慧港口體系建設(shè)是我國港口行業(yè)未來發(fā)展的大方向。研究國內(nèi)外智慧港口指標(biāo)體系，確定智慧港口未來發(fā)展方向?qū)ξ覈ㄔO(shè)世界一流港口具有重要意義。

一、智慧港口內(nèi)涵與特征

國際港口的發(fā)展大體上經(jīng)歷了5個階段，由最初的單一型港口逐步向綜合型、國際型、智慧化發(fā)展。主要階段及其特征如圖1所示。

圖1 港口發(fā)展歷程及其特征示意圖

智慧港口是科技發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步的必然結(jié)果，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、移動互聯(lián)網(wǎng)、智能感知等技術(shù)是智慧港口的技術(shù)基礎(chǔ)，但考慮到各國發(fā)展階段不一、發(fā)展理念有別，對智慧港口的認(rèn)識也有很大差別。國內(nèi)對智慧港口的認(rèn)識主要集中在運(yùn)維端，認(rèn)為智慧港口是將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、傳感器、決策分析等技術(shù)手段結(jié)合在一起，在港口生產(chǎn)中加以運(yùn)算，統(tǒng)籌各項(xiàng)關(guān)鍵信息，從而實(shí)現(xiàn)人與人、人與港口、物與物之間的各環(huán)節(jié)、各資源廣泛互通，逐步構(gòu)建技術(shù)密集、高端化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代物流港口。如日照港以碼頭運(yùn)營數(shù)字化、集團(tuán)管控一體化、決策支持可視化、集成服務(wù)便捷化等方面為智慧港口特征予以建設(shè)規(guī)劃；粵港澳大灣區(qū)以基礎(chǔ)設(shè)施與裝備現(xiàn)代化、智慧技術(shù)與港口業(yè)務(wù)全面融合、創(chuàng)新和可持續(xù)為特征建設(shè)智慧港口；上海港以碼頭生產(chǎn)智能化、港域調(diào)度智能化、海運(yùn)物流協(xié)同化、金融普及便利化為特征建設(shè)智慧港口。

國際主流港口運(yùn)營商對智慧港口特征的描述主要集中在智慧化的運(yùn)營、環(huán)境友好性、高效的能源利用以及安全性和穩(wěn)定性等方面。HamidRezaAbai博士認(rèn)為，智慧港口不僅是新技術(shù)的應(yīng)用，更是一種新的思維理念，是港口概念的重塑。智慧港口內(nèi)涵應(yīng)包括：智慧、綠色、集成的運(yùn)輸體系；高效、具有競爭力的系統(tǒng)設(shè)備；節(jié)能及能源的高效利用；對地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的正向影響；安全、環(huán)境友好等5個方面。巴塞羅那在打造智慧港口過程中，除了對港口自身智慧化的改造外，也注重港口對環(huán)境影響以及對人的影響，包括降低污染、廢物管理、能源和水管理、新能源應(yīng)用等方面。國際主流運(yùn)營商對智慧港口描述見表1所列。

表1 國際主流運(yùn)營商對港口特征的描述

基于國內(nèi)外對智慧港口的內(nèi)涵的描述，結(jié)合未來港口發(fā)展方向，站在全球化和東西方融合視角認(rèn)為，智慧港口是以現(xiàn)代信息技術(shù)和工業(yè)化為基礎(chǔ)，以新的發(fā)展愿景、發(fā)展理念、發(fā)展模式等為驅(qū)動，統(tǒng)籌考慮高運(yùn)營效率、低能源消耗、優(yōu)環(huán)境保護(hù)、重港口安全等生產(chǎn)性、社會性因素建立智慧型港口生態(tài)圈。

二、國內(nèi)外智慧港口發(fā)展現(xiàn)狀

“十三五”以來，隨著現(xiàn)代科技和信息技術(shù)在港口領(lǐng)域的逐步推廣應(yīng)用，港口智能化水平顯著提高，國內(nèi)外部分港口已經(jīng)著手智慧化改造。國內(nèi)港口智慧化改造主要集中在沿海區(qū)域，以集裝箱港口為主，智慧化改造主要集中在硬件的自動化和軟件的信息化方面，對環(huán)境因素、人的因素涉及較少。國外港口智慧化不僅包括運(yùn)營方面，也包括了發(fā)展理念方面，更加注重綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。國內(nèi)外智慧港口改造主要內(nèi)容見表2所列。

表2 國內(nèi)外主要港口智慧化改造主要內(nèi)容

三、國內(nèi)外智慧港口指標(biāo)體系對比

智慧港口指標(biāo)體系是指導(dǎo)港口智慧化建設(shè)的主要標(biāo)桿，國內(nèi)港口智慧化在理念和實(shí)際實(shí)施過程中與國際主流港口有較大差異，在指標(biāo)體系方面也存在區(qū)別。

1.國內(nèi)智慧港口指標(biāo)體系

國內(nèi)智慧港口指標(biāo)體系可歸納為智慧港口基礎(chǔ)設(shè)施、智慧港口運(yùn)營管理、智慧港口物流服務(wù)、智慧港口創(chuàng)新服務(wù)、智慧港口信息服務(wù)、智慧港口可持續(xù)發(fā)展等6個方面（主要指標(biāo)見表3所列）。

2.國際智慧港口指標(biāo)體系

國際上對智慧港口評價指標(biāo)體系進(jìn)行了系統(tǒng)研究和實(shí)踐，最為典型的為地中海智慧港口綜合工程，提出了基于運(yùn)營、環(huán)境和能源的智慧港口評價指標(biāo)體系。主要指標(biāo)見表4所列。

表3 國內(nèi)智慧港口指標(biāo)體系

表4 國際智慧港口主要指標(biāo)

（1）運(yùn)營。運(yùn)營是港口主要生產(chǎn)活動，智慧港口通過現(xiàn)代科技和有效的管理手段實(shí)現(xiàn)港口運(yùn)營成本的降低和運(yùn)營效率的提高。運(yùn)營包括3個層面，即生產(chǎn)高效化、操作自動化以及智能基礎(chǔ)設(shè)施的使用。生產(chǎn)高效化是指在有限的預(yù)算、時間、空間、設(shè)備下達(dá)到的產(chǎn)出水平；操作自動化是利用各種設(shè)備系統(tǒng)降低人力資源投入的水平；智能基礎(chǔ)設(shè)施的利用指港口采用利用軟件和硬件系統(tǒng)的水平。

（2）環(huán)境。港口匯集了大量的船舶以及旅客，是各類污染物排放的重要節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)港口的清潔和可持續(xù)是智慧港口發(fā)展的重要特征。環(huán)境方面包括了環(huán)保 管理體系、廢氣排放、垃圾處理、污水處理等方面。環(huán)保管理體系為港口提供一套評估、監(jiān)控、減少港口污染的規(guī)章制度，最常見的為國際標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)布的ISO14001標(biāo)準(zhǔn)；廢氣排放控制包括二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物的控制；垃圾和污水主要針對生活垃圾和生活污水的處理。

（3）能耗。港口運(yùn)營需要消耗大量的能源，隨著國際貿(mào)易的持續(xù)發(fā)展，港口貨運(yùn)量的顯著提高，港口對能源的消耗也是與日俱增，因此，能耗水平也是智慧港口發(fā)展的重要特征之一。能耗包括能源消耗量、新能源利用以及能源管理等3個方面。能源消耗包括直接和間接消耗，優(yōu)化作業(yè)流程能夠降低能源總量消耗；新能源利用指在港口采用風(fēng)能、潮汐能、光能等的水平和能力；能源管理體系的應(yīng)用指采用的管理標(biāo)準(zhǔn)和水平，國際常見的能源管理體系為ISO50001。

3.國內(nèi)外智慧港口指標(biāo)體系對比

通過對國內(nèi)外智慧港口發(fā)展理念、發(fā)展現(xiàn)狀以及指標(biāo)體系對比可知，國內(nèi)港口更加注重運(yùn)營側(cè)的改造升級，國外港口更加注重港口的可持續(xù)發(fā)展。以漢堡港、鹿特丹港、安特衛(wèi)普港、釜山港、新加坡港、上海港等14個國際性港口為例，上海港在自動化運(yùn)營方面居于全球領(lǐng)先，但在節(jié)能環(huán)保方面明顯低于北歐港口。

造成以上結(jié)果與地理區(qū)位、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、政治制度、能源相關(guān)等因素有關(guān)，其中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和能源因素對智慧港口發(fā)展起著至關(guān)重要作用。智慧港口發(fā)展水平與國家人均GDP和人均研發(fā)支出呈正相關(guān)，港口所在地區(qū)越富裕，對科技投入越多，智慧化水平就越高。智慧港口發(fā)展水平與單位產(chǎn)值能耗水平呈負(fù)相關(guān)，單位能耗水平越高港口智慧化水平越低。其邏輯為：假若國家對創(chuàng)新、教育和科研越開放，港口將更易于應(yīng)用新技術(shù)和新方法；反之，單位產(chǎn)值能耗水平越高，同等能源消耗水平下工業(yè)產(chǎn)出就越少，能源利用率和港口產(chǎn)出效率也就越低。

總體而言，亞洲港口中新加坡和上海港智慧化水平靠前，但與漢堡港、鹿特丹港等仍有很大差距，這種差距體現(xiàn)在港口發(fā)展理念和途徑上。未來中國要與國際接軌，打造世界一流的國際型港口，就必然要調(diào)整發(fā)展理念，進(jìn)一步提高港口的綠色可持續(xù)發(fā)展水平。

四、結(jié)語

智慧港口內(nèi)涵豐富，但到目前為止國內(nèi)外對其的研究依然較少。國內(nèi)對智慧港口指標(biāo)體系的研究立足點(diǎn)主要以上海港、日照港、廣州港等沿海港口為主，側(cè)重于運(yùn)營端，存在一定局限性。筆者通過國際視角，科學(xué)審視智慧港口的發(fā)展特征，提出基于運(yùn)營、能源、環(huán)境的智慧港口評價指標(biāo)體系，并選取了國際上最為繁忙的14個樞紐港作為研究對象，從經(jīng)濟(jì)和能耗水平方面對結(jié)果予以分析，分析表明港口所處國家人均GDP越高、創(chuàng)新性越強(qiáng)、能耗水平越小、政策越傾向于環(huán)保港口智慧化指數(shù)將越高。研究結(jié)論一方面能為我國智慧港口的發(fā)展提供一定的理論支撐；另一方面也為推動交通強(qiáng)國戰(zhàn)略實(shí)施，打造世界一流港口指明奮斗方向。