港口智能調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用

俞曉帆 尹梟 傅晨娟 楊露露

摘要：近年來，在先進技術(shù)的推動下，全國多個大型港口已經(jīng)具備智能化的能力，實現(xiàn)了港口調(diào)度高效運轉(zhuǎn)。本文以鹽城市濱海港區(qū)為例，分析了濱海港區(qū)港口調(diào)度業(yè)務(wù)信息化管理的現(xiàn)狀，通過制訂并實施濱海港調(diào)度系統(tǒng)方案，整合港口調(diào)度各項業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)資源，建立先進、集成的一體化調(diào)度平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中、應(yīng)用集成，提高濱海港區(qū)整體信息化水平，促進濱海港區(qū)核心競爭力的提升。對港口生產(chǎn)進行調(diào)度和對港口碼頭作業(yè)實現(xiàn)監(jiān)控及統(tǒng)一安全應(yīng)急管理，對突發(fā)事件提供各類報警及信息發(fā)布，提升港口調(diào)度指揮水平，提高港口作業(yè)效率和安全性。

關(guān)鍵詞：港口;智能調(diào)度;信息化管理

中圖分類號：U653.94

文獻標識碼：A

文章編號：1006-7973（ 2020） 06-0055-04

隨著社會的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，現(xiàn)代交通運輸業(yè)正逐步走向智能化、科學化的發(fā)展方向。在先進技術(shù)的推動下，國內(nèi)多個大型港口具備了智能化的能力，實現(xiàn)了港口生產(chǎn)調(diào)度指揮的高效運行。但是，一些中小港口的智能化水平并不高。隨著港口業(yè)務(wù)的不斷增長，港口信息化水平進一步提高，建設(shè)現(xiàn)代化港口管理和智能化進程迫在眉睫。在港口生產(chǎn)經(jīng)營管理中，生產(chǎn)調(diào)度指揮管理是其中心環(huán)節(jié)。因此，建立港區(qū)智能調(diào)度管理系統(tǒng)，建立先進、集成的一體化調(diào)度平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中、應(yīng)用集成，提高港區(qū)整體信息化水平，促進港區(qū)核心競爭力的提升。本文以鹽城市濱海港區(qū)為例，簡要分析鹽城市濱海港區(qū)在港口調(diào)度指揮管理業(yè)務(wù)現(xiàn)狀和目前存在的問題，并提出信息化應(yīng)用思路和主要功能構(gòu)想。

1 濱海港區(qū)港口調(diào)度信息化管理的現(xiàn)狀

濱海港是國家經(jīng)濟戰(zhàn)略布局的黃金節(jié)點。濱海港位于環(huán)渤海經(jīng)濟圈和長三角經(jīng)濟圈的交匯處，處于沿海經(jīng)濟帶和隴海沿線經(jīng)濟帶的交匯處。是連接南北、東西的經(jīng)濟走廊。國家計劃實施淮河航道二期工程，濱海港將成為淮河流域重要的出海通道，輻射安徽、河南等內(nèi)陸省份廣大地區(qū)。濱海港也是江蘇沿海地區(qū)距離日韓最近的港口。國家發(fā)改委要求江蘇沿海開發(fā)“立足沿海，依托長三角，服務(wù)中西部，面向東北亞”。濱海港以其獨特的區(qū)位優(yōu)勢，將成為江蘇沿?！懊嫦驏|北亞”發(fā)展的戰(zhàn)略支點。

伴隨著濱海港蓬勃的發(fā)展，在基礎(chǔ)設(shè)施不斷建設(shè)的同時，港口信息化建設(shè)還未跟上建設(shè)的步伐，鹽城港濱海港區(qū)目前沒有調(diào)度業(yè)務(wù)相關(guān)的信息系統(tǒng)，包括調(diào)度指揮中心日常工作必須的調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)、船舶監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、VHF通信平臺、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心和AIS通訊基站等信息系統(tǒng)。上述系統(tǒng)的建立能使港口作業(yè)安全水平與工作效率以及港口的整體工作水平與效率得到明顯提高，所以很有必要加大力度進行建設(shè)。

2 濱海港區(qū)港口調(diào)度管理存在的問題

港口生產(chǎn)過程中，調(diào)度工作比較復(fù)雜，需要處理的情況也較多，調(diào)度業(yè)務(wù)缺乏一個可以統(tǒng)一、協(xié)同管控系統(tǒng)。目前港口調(diào)度業(yè)務(wù)基本存在以下幾個問題：

（1）協(xié)調(diào)機制不完善，狀態(tài)信息獲取不及時。與港口調(diào)度相關(guān)的各相關(guān)業(yè)務(wù)部門均根據(jù)各自的業(yè)務(wù)開展工作，業(yè)務(wù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)部門之間相互獨立、各成體系，不能有效的協(xié)調(diào)作業(yè)。例如，船舶作業(yè)申請大多依賴電話方式執(zhí)行，調(diào)度信息不能及時共享，造成各業(yè)務(wù)部門信息輸入操作重復(fù)、格式不一致等情況，嚴重影響港口船舶的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)調(diào)度，導(dǎo)致港口作業(yè)準備時間被延長，由于不能及時有效的提供足夠詳細的船舶資料，也在一定程度上增加了各部門作業(yè)的難度。

（2）船舶位置不直觀不形象。由于缺乏視頻、地圖等可視化手段，調(diào)度人員無法直觀看到船舶的具體位置，只能通過對講機、電話等方式與船舶進行聯(lián)系，獲取的位置信息也是大致位置不準確，導(dǎo)致調(diào)度工作開展緩慢，難以做到合理調(diào)配。

（3）數(shù)據(jù)挖掘與統(tǒng)計分析能力薄弱。各業(yè)務(wù)部門對相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的挖掘和統(tǒng)計分析能力較為薄弱，也沒有相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計平臺和統(tǒng)計手段，還依賴于傳統(tǒng)人工方式進行統(tǒng)計匯總，無法為港口及港口相關(guān)單位提供快速、詳實、準確的決策支持。

3 智能調(diào)度信息化應(yīng)用思路

針對鹽城港濱海港區(qū)港口調(diào)度業(yè)務(wù)打造了一體化、可視化協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)基于WEBGIS平臺，高度信息化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化，以濱海港調(diào)度業(yè)務(wù)部為應(yīng)用核心，以港口已投入設(shè)備和系統(tǒng)為基礎(chǔ)、以提高港口作業(yè)效率為目的而設(shè)計，服務(wù)于碼頭公司、引航站、輪駁公司等業(yè)務(wù)單位以及港口相關(guān)客戶。

一體化、可視化調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)提高濱海港區(qū)調(diào)度業(yè)務(wù)部門的工作協(xié)調(diào)能力和默契程度，整合濱海港區(qū)的內(nèi)部資源，實現(xiàn)各碼頭、引航站以及輪駁公司與濱海港區(qū)調(diào)度業(yè)務(wù)部門之間的信息互動、協(xié)作統(tǒng)一，使港口內(nèi)部調(diào)度管理精準、科學、合理，提升濱海港區(qū)調(diào)度效益。

通過建設(shè)一體化平臺，實現(xiàn)港口調(diào)度業(yè)務(wù)管理相關(guān)的信息化建設(shè)，實現(xiàn)調(diào)度管理平臺的數(shù)據(jù)采集、發(fā)布、分析和存儲功能，包括調(diào)度業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)、信息處理平臺網(wǎng)站系統(tǒng)、移動APP信息查詢系統(tǒng)、港區(qū)船舶監(jiān)控系統(tǒng)、港區(qū)規(guī)劃展示系統(tǒng)、港區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)6個子系統(tǒng)，以及統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合平臺、與其他系統(tǒng)的接口開發(fā)。根據(jù)現(xiàn)代港口功能和現(xiàn)代物流的發(fā)展方向，借鑒中外先進港口信息化建設(shè)發(fā)展趨勢，港口企業(yè)信息化建設(shè)的發(fā)展方向可確定為：集管理信息系統(tǒng)MIS和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)于一體，融合電子商務(wù)和現(xiàn)代物流方法，實現(xiàn)港口企業(yè)管理的全面信息化，使港口企業(yè)逐步成為數(shù)字化港口、智能化港口、智慧港口。港口企業(yè)可以通過建設(shè)智慧港口，實現(xiàn)自身企業(yè)內(nèi)部信息資源的最佳配置，全面有效提高港口企業(yè)的生產(chǎn)和管理工作效率;建立起靈敏的數(shù)字神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，快速便捷地對客戶服務(wù)需求分析做出反映;以智慧港口為平臺把港口企業(yè)與客戶融為一體，全面提高港口企業(yè)的運營效率。

4 智能調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)

從系統(tǒng)總體架構(gòu)來看，系統(tǒng)所涉及的內(nèi)容比較廣。

從數(shù)據(jù)的角度來說，系統(tǒng)收集了從船代申請到港區(qū)各部門計劃調(diào)度作業(yè)、拖輪、引航、港區(qū)內(nèi)船舶動態(tài)數(shù)據(jù)等，同時，還需要考慮未來其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的需要。

從信息展現(xiàn)手段包括PC電腦、手機等。

從系統(tǒng)功能來說，信息發(fā)布，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)存儲，電子海圖，動態(tài)船舶數(shù)據(jù)庫等。隨著系統(tǒng)使用的不斷深入，未來可能還會有其他功能需要不斷增加。

系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖2所示。

5 智能調(diào)度系統(tǒng)的主要功能模塊

鹽城港濱海港區(qū)智能調(diào)度系統(tǒng)有七部分構(gòu)成：鹽城港濱海港區(qū)調(diào)度業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)、鹽城港濱海港區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合管理平臺、鹽城港濱海港區(qū)信息處理平臺門戶網(wǎng)站、鹽城港濱海港區(qū)移動應(yīng)用APP信息查詢系統(tǒng)、鹽城港濱海港區(qū)船舶監(jiān)控系統(tǒng)、鹽城港濱海港區(qū)規(guī)劃展示系統(tǒng)、鹽城港濱海港區(qū)應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)。主要功能模塊如圖3所示：

5.1 鹽城港濱海港區(qū)調(diào)度業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)

調(diào)度業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)主要是港區(qū)內(nèi)部使用，涉及到多個部門，相關(guān)業(yè)務(wù)模塊較多。

船代申請管理：船代申請管理可以實現(xiàn)對船舶代理提交的申請進行審批和管理，船舶72小時預(yù)報，船舶48小時預(yù)報，船舶24小時確報，國際航行船舶進口岸手續(xù)辦理情況，待泊區(qū)使用申請，船舶物料申請和船舶廢棄物收集申請等功能。

計劃調(diào)度管理：計劃調(diào)度員根據(jù)綜合條件發(fā)布調(diào)度計劃;生產(chǎn)調(diào)度員通過查詢計劃制定生產(chǎn)調(diào)度工作。主要包含港區(qū)調(diào)度計劃編制、港區(qū)調(diào)度計劃審批等功能。

值班調(diào)度管理：根據(jù)調(diào)度計劃執(zhí)行計劃，聯(lián)系船方、引航站、拖輪公司、碼頭、代理，記錄值班調(diào)度相關(guān)數(shù)據(jù)。主要包含港區(qū)調(diào)度計劃實施、值班調(diào)度日志、生產(chǎn)調(diào)度交接工作記錄、泊位狀態(tài)管理、泊位使用計劃等功能。

引航調(diào)度管理：主要包括引航員調(diào)度計劃安排、引航員登/離船作業(yè)信息及與引航站溝通情況記錄等功能。

拖輪調(diào)度管理：包括拖輪基本信息輸入、拖輪安排。拖輪調(diào)度將為申請靠泊船舶的拖輪安排情況錄入到系統(tǒng)，共享數(shù)據(jù)后，供各單位查看。

調(diào)度計費管理：調(diào)度計費模塊的功能主要分為四部分，分別為停泊計費，滯泊計費，泊位狀態(tài)顯示和費用繳納顯示。停泊計費除顯示系統(tǒng)計費的數(shù)據(jù)外，還可以查詢或者更改當前計費方式，調(diào)出船舶的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)核對，核對船舶停泊的泊位和管理系統(tǒng)是否一致等。滯泊計費可以查詢或更改當前計費方式，查看船舶滯泊原因，查看船舶信息，核對停泊信息等。

通知公告管理：信息公布模塊主要是將各單位的信息進行匯總，并根據(jù)權(quán)限進行分級公布，使各單位了解港口和船舶的實時動態(tài)。同時，該平臺還可以用于發(fā)布氣象信息、航行警告等。

系統(tǒng)管理：根據(jù)港區(qū)不同部門人員角色，分配不同操作權(quán)限、菜單權(quán)限。

5.2 鹽城港濱海港區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合管理平臺

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合管理平臺主要是對數(shù)據(jù)采集、發(fā)布、分析和存儲，是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合管理中心。主要包含引航員基本信息、拖輪基本信息、調(diào)度計費數(shù)據(jù)管理、船舶基礎(chǔ)資料、港區(qū)規(guī)劃數(shù)據(jù)管理（含港區(qū)文本數(shù)據(jù)、港區(qū)圖集數(shù)據(jù)、港區(qū)視頻數(shù)據(jù)、規(guī)劃區(qū)域管理）、通知公告管理、船代信息管理、系統(tǒng)管理等功能模塊。

5.3 鹽城港濱海港區(qū)信息處理平臺門戶網(wǎng)站

信息處理平臺門戶網(wǎng)站是船代提交船舶相關(guān)申請與查詢港區(qū)調(diào)度計劃的入口，是港區(qū)的門戶，可充分地利用港口調(diào)度系統(tǒng)工程已形成的各種信息資源，為船舶代理服務(wù)。

注冊登錄：船舶代理根據(jù)需求注冊為信息處理平臺門戶網(wǎng)站用戶，用于填報申請與港區(qū)信息互通。同時可以查詢港區(qū)發(fā)布的調(diào)度計劃與重要信息公布。

船代申報：船代申報是由船舶代理發(fā)起船舶申報的入口，船舶代理通過統(tǒng)一入口填寫申報船信息、靠泊申請等，由各船代通過平臺門戶提交申請，數(shù)據(jù)歸集到港區(qū)調(diào)度系統(tǒng)。

港區(qū)調(diào)度計劃：港區(qū)調(diào)度計劃是由港區(qū)調(diào)度計劃員根據(jù)綜合信息發(fā)布的調(diào)度計劃，船代通過門戶網(wǎng)站查詢港區(qū)發(fā)布的調(diào)度計劃。

通知公告：通知公告模塊是輔助模塊，是對各類信息進行公示發(fā)布，供船舶代理瀏覽。

5.4 鹽城港濱海港區(qū)移動應(yīng)用APP信息查詢系統(tǒng)

主要是為港區(qū)人員和船舶代理提供服務(wù)，包含移動門戶、業(yè)務(wù)查詢、通知公告、監(jiān)控系統(tǒng)手機APP等模塊。 其中業(yè)務(wù)查詢模塊包含船舶代理查詢、計劃調(diào)度查詢、值班調(diào)度查詢、引航調(diào)度查詢、調(diào)度計費查詢等功能。

5.5 鹽城港濱海港區(qū)船舶監(jiān)控系統(tǒng)

船舶監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)電子海圖等類型靜態(tài)圖形顯示，通過圖形方式將船舶動態(tài)在電子海圖上顯示出來，并可通過點擊船舶圖形獲取該船的船舶資料及在港信息，圖像覆蓋錨地、航道、待泊區(qū)、港池和泊位。

主要包含電子海圖顯示、實時AIS數(shù)據(jù)、軌跡回放、水文氣象、區(qū)域報警、船舶檔案查詢等功能。

業(yè)務(wù)流程圖如圖4所示：

5.6 鹽城港濱海港區(qū)規(guī)劃展示系統(tǒng)

港區(qū)規(guī)劃展示系統(tǒng)針對地圖不同顏色劃分的區(qū)域，要以文本的形式顯示總體規(guī)劃大綱，并且能按照區(qū)域介紹的文本和圖片直觀索引和顯示，以便用戶能通過詳細的文字信息了解規(guī)劃大綱。

主要包含總體規(guī)劃地圖展示、規(guī)劃區(qū)域文本介紹、規(guī)劃圖集關(guān)聯(lián)顯示、規(guī)劃視頻關(guān)聯(lián)播放等模塊。

業(yè)務(wù)流程圖如圖5所示：

5.7 鹽城港濱海港區(qū)應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)

港區(qū)應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、VHF通訊平臺相結(jié)合使用。港區(qū)應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)包括報警、指揮、保障、管理4個子系統(tǒng)，功能模塊包括應(yīng)急報警模塊，應(yīng)急救援預(yù)案模塊，應(yīng)急指揮實施模塊，綜合處理決策模塊，事后評估分析模塊，應(yīng)急保障信息模塊，應(yīng)急訓(xùn)練與演習記錄模塊等。

應(yīng)急報警：包含應(yīng)急報警設(shè)置和應(yīng)急報警啟動等功能。應(yīng)急報警設(shè)置可對響應(yīng)級別設(shè)置。應(yīng)急報警啟動可根據(jù)應(yīng)急報警設(shè)置自動啟動不同級別的相應(yīng)處理流程。

應(yīng)急救援預(yù)案：主要包括針對不同類型應(yīng)急類型事件設(shè)置應(yīng)急責任部門、人員角色職責、處理流程和應(yīng)急預(yù)案制定。

應(yīng)急指揮實施：提醒值班人員啟動VHF通訊平臺或語音電話撥號通知相關(guān)責任人，利用港區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)查看應(yīng)急突發(fā)事件和演習的現(xiàn)場情況輔助指揮。根據(jù)掌握的現(xiàn)場情況進行評估和災(zāi)情預(yù)測，及時地作出綜合判斷和決策。通知有關(guān)部門進行施救，聽候上級下一步指令。如災(zāi)情突發(fā)重大變化，采取應(yīng)急措施，改變搶救方式或下達撤離命令，并在施救過程中同步檢測和信息反饋。根據(jù)實際情況適時修改應(yīng)急方案。當險情排除時，停止施救并檢查現(xiàn)場情況。

綜合處理決策：主要包括應(yīng)急類型、應(yīng)急人員角色職責等管理。應(yīng)急培訓(xùn)交流計劃和記錄。對于應(yīng)急突發(fā)事件相關(guān)責任認定及處理結(jié)果。

事后評估分析：對應(yīng)急突發(fā)事件的原因分析，處理過程和結(jié)果的總結(jié)、評估、改進措施。

應(yīng)急保障信息：主要包括應(yīng)急保障的分類，應(yīng)急裝備的采購計劃、裝備入庫、領(lǐng)用登記。應(yīng)急保障的實施記錄，應(yīng)急保障定期檢查記錄。

應(yīng)急訓(xùn)練與演習：主要包括制定應(yīng)急訓(xùn)練與演習的計劃，應(yīng)急訓(xùn)練與演習的記錄，應(yīng)急演習的效果后評價等管理。

6 建設(shè)濱海港區(qū)智能調(diào)度系統(tǒng)的意義

（1）數(shù)據(jù)集成，提升企業(yè)管控能力

通過濱海港調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)港區(qū)、船公司、政府、貨主、代理等航運相關(guān)單位的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的全面整合和集成應(yīng)用，完成港區(qū)調(diào)度業(yè)務(wù)全過程的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)跟蹤、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，有效地消除業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間相互孤立，無法互聯(lián)互通的現(xiàn)象，對各相關(guān)監(jiān)控數(shù)據(jù)實現(xiàn)展現(xiàn)和可視化直觀追蹤，并對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)進行挖掘、清洗、統(tǒng)計和分析，提升濱海港區(qū)整體業(yè)務(wù)分析能力和業(yè)務(wù)管控能力。

（2）業(yè)務(wù)貫通，提升企業(yè)經(jīng)營能力

濱海港調(diào)度系統(tǒng)通過建設(shè)調(diào)度一體化平臺，實現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高度融合，完成港區(qū)調(diào)度業(yè)務(wù)全過程的跟蹤、節(jié)點提醒和業(yè)務(wù)處理，達到管控流、信息流和業(yè)務(wù)流的統(tǒng)一，實現(xiàn)港口調(diào)度業(yè)務(wù)全生命周期管理，實現(xiàn)一體化管理，提升濱海港區(qū)經(jīng)營能力。

7 結(jié)束語

建設(shè)濱海港區(qū)智能調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)共享，使濱海港調(diào)度、安監(jiān)管理、調(diào)度指揮等管理實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、自動化，提升船舶航次，實現(xiàn)港區(qū)人員精簡，提升港區(qū)工作效率性、實時性和安全性，使濱海港區(qū)調(diào)度業(yè)務(wù)科學、精確、規(guī)范執(zhí)行，為濱海港區(qū)提供一個安全調(diào)度管理的新模式，同時為調(diào)度作業(yè)人員提供便捷、直觀、可視的作業(yè)平臺。通過濱海港調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)內(nèi)外信息交流加速、人員素質(zhì)提高、提高港區(qū)效率，提升港區(qū)效益。同時港口調(diào)度系統(tǒng)全面集成了港區(qū)、船公司、政府、貨主、代理等相關(guān)航運生產(chǎn)單位的信息、數(shù)據(jù)，提高了港區(qū)調(diào)度業(yè)務(wù)數(shù)字化水平，提高了港區(qū)調(diào)度作業(yè)效率，以信息化帶動港口建設(shè)和發(fā)展，全面提升港口的競爭實力。

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