信息化新技術(shù)在集裝箱運(yùn)輸業(yè)中的應(yīng)用探索

集裝箱運(yùn)輸是服務(wù)全球貿(mào)易活動的重要支撐力量。截至2019年底，全球在運(yùn)營集裝箱船總數(shù)為610 2艘、總運(yùn)力2306.5萬TEU，年承運(yùn)貨量超過2億TEU。2019年，中國港口完成貨物吞吐量139.5億噸，同比增長8.8%。其中集裝箱吞吐量2.61億TEU，同比增長4.4%。北部灣港集裝箱吞吐量為382萬TEU，在全國港口中排名第15位，增長率位居全國港口第一，達(dá)到34.6%。

當(dāng)前國家提出了交通強(qiáng)國的發(fā)展戰(zhàn)略，大力發(fā)展智慧交通。其中，推進(jìn)數(shù)據(jù)資源賦能集裝箱運(yùn)輸業(yè)，是當(dāng)今集裝箱航運(yùn)的一個重要課題。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（Internet of Things，IoT）的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要支撐技術(shù)分為智能電子標(biāo)簽技術(shù)，傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)等三類。這些技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是集裝箱智能化管理的技術(shù)條件。智能電子標(biāo)簽可以自動記錄集裝箱開關(guān)箱信息，集裝箱內(nèi)部的溫度、濕度、壓強(qiáng)等信息以及集裝箱的地理位置，通過傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)對貨物運(yùn)輸?shù)娜^程監(jiān)控。

把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到集裝箱運(yùn)輸管理，通過射頻識別等技術(shù)，在運(yùn)輸過程各個主要作業(yè)環(huán)節(jié)自動采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)貨物跟蹤、信息共享，大幅度提高集裝箱運(yùn)輸?shù)男?。隨著云計(jì)算、人工智能等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，形成“萬物互聯(lián)”。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)集裝箱物流供應(yīng)鏈的信息化、透明化提供了基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過對集裝箱環(huán)境的監(jiān)控，解決了集裝箱運(yùn)輸鮮冷貨物和危險品貨物的管理難題?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的集裝箱對周圍環(huán)境條件進(jìn)行監(jiān)控，如果超出溫度或者濕度范圍，以及堆垛、密封出現(xiàn)問題時，傳感器會發(fā)出警報，通過中央處理系統(tǒng)將信息傳送港口、企業(yè)或相關(guān)部門，及時進(jìn)行處理，提高了貨物運(yùn)輸質(zhì)量，降低集裝箱港口和船舶安全事故的發(fā)生概率。

2.區(qū)塊鏈技術(shù)（簡稱BT，Blockchain Technology）的應(yīng)用

區(qū)塊鏈與人工智能、量子信息、物聯(lián)網(wǎng)等并列是新一代信息技術(shù)代表，在集裝箱運(yùn)輸業(yè)中有很好的應(yīng)用前景。區(qū)塊鏈具有“開放、共識”、“去中心、去信任”、“交易透明、雙方匿名”、“不可篡改、可追溯”等幾個特點(diǎn)，可以用于整合基于客戶、船東、港口等集裝箱運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)鏈上下游各相關(guān)主體，構(gòu)建航運(yùn)區(qū)塊鏈生態(tài)圈。

區(qū)塊鏈技術(shù)讓集裝箱共享成為可能。通過建立全球共享集裝箱平臺，將由集裝箱班輪公司組成聯(lián)盟并部分所有，每家船公司可以動態(tài)調(diào)整其可以與其他船公司共享的集裝箱數(shù)量。區(qū)塊鏈技術(shù)與集裝箱運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)合，讓集裝箱投資變得大眾化。通過區(qū)塊鏈平臺記錄每個集裝箱的所有權(quán)信息、所有者或經(jīng)營者變動信息等，實(shí)現(xiàn)實(shí)物集裝箱的通證化，新箱投資大眾化成為可能，普通百姓可以在這一平臺上自發(fā)組成區(qū)塊鏈集裝箱投資財團(tuán)，從而投資集裝箱。不論對貨主、船公司還是貨代、租箱公司，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用大幅度降低集裝箱運(yùn)營成本，增進(jìn)環(huán)保效益。區(qū)塊鏈技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù)，在技術(shù)成熟度、社會接受度、場景應(yīng)用對接、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、法律監(jiān)管等方面仍需改進(jìn)和完善。

3.人工智能技術(shù)（簡稱AI，Artificial Intelligence）的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在集裝箱運(yùn)輸業(yè)的應(yīng)用包括全自動碼頭、智慧船舶配載、智能調(diào)度等領(lǐng)域，也可在無人駕駛船舶、智能方案設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用。智慧船舶配載與智能調(diào)度是人工智能應(yīng)用的重要方向。通過人工智能技術(shù)和算法優(yōu)化，可以結(jié)合船舶箱量分布、箱型比例、掛靠港、貨物堆存、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)、班輪航線、泊位、貨源等信息，自動完成最優(yōu)配載圖，實(shí)現(xiàn)貨物安全、高效裝船，有效提升船舶裝載效率。通過人工智能技術(shù)和船舶定位，結(jié)合碼頭工班安排、航線設(shè)置、貨流流向、船舶維修計(jì)劃等信息，為船舶調(diào)度提供智能優(yōu)化方案，提高船舶利用效率。

人工智能技術(shù)已在集裝箱碼頭進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐，極大地提高了生產(chǎn)效率。上海洋山港通過應(yīng)用碼頭智能生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)(TOS系統(tǒng))、智能控制系統(tǒng)(ECS系統(tǒng))和碼頭自動引導(dǎo)運(yùn)輸車（AGV），實(shí)現(xiàn)了集裝箱碼頭裝卸、水平運(yùn)輸、堆場作業(yè)等環(huán)節(jié)的全過程智能化操作。

4.大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用船舶自動系統(tǒng)及港口、海事部門信息管理系統(tǒng)，對集裝箱船進(jìn)出港動態(tài)、貨物裝載情況、船舶安全狀況以及港口航道的通航狀況進(jìn)行分析，評估船舶存在的風(fēng)險，采取相應(yīng)的防范措施。建立以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的危險貨物集裝箱系統(tǒng)，比對貨物艙單、積載位置、申報品名等數(shù)據(jù)，排查被瞞報、漏報危險貨物，消除危險貨物集裝箱運(yùn)輸?shù)陌踩[患。

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用有利于提高集裝箱運(yùn)輸?shù)慕?jīng)營效益、降低投資風(fēng)險，促進(jìn)集裝箱運(yùn)輸業(yè)科學(xué)決策、協(xié)調(diào)發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展。通過獲取海量的港口、碼頭、貨源、航線、船舶、箱位、運(yùn)價、關(guān)稅政策、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等數(shù)據(jù)，分析集裝箱運(yùn)輸?shù)氖袌龉┣笄闆r、船舶航線資源的配置情況，為集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展提供政策性的指導(dǎo)，同時為港口、航運(yùn)企業(yè)提供個性化的信息服務(wù)，避免集裝箱資源的浪費(fèi)，增進(jìn)集裝箱運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益和社會效益。

5.新技術(shù)應(yīng)用存在的問題及對策

行政壁壘：各個行政部門對信息化建設(shè)都投入巨資，開展各種類型的信息服務(wù)系統(tǒng)，但在各行政部門之間，信息系統(tǒng)資源整合不夠，行政部門各成體系，各自開發(fā)和使用信息資源，部門之間的數(shù)據(jù)不能共享，還未完全實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互通，行政部門之間存在信息壁壘。行政部門與企業(yè)、社會的信息共享也存在較大的制度性障礙，政策法規(guī)不完善，企業(yè)難以全面充分地獲取、使用、共享行政部門的信息，造成信息化建設(shè)的浪費(fèi)和社會效益的低下。

行業(yè)壁壘：在運(yùn)輸行業(yè)內(nèi)部，新技術(shù)的應(yīng)用也存在一些壁壘，主要是數(shù)據(jù)平臺管理建設(shè)滯后。主要表現(xiàn)在全國性的港航企業(yè)、船舶、物流等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫尚未建立，行業(yè)之間信息資源共享存在障礙；現(xiàn)有信息系統(tǒng)主要由政府部門投資開發(fā)建設(shè)，主要用于行政許可和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，功能比較單一；在支撐集裝箱運(yùn)輸安全管理、經(jīng)濟(jì)決策、應(yīng)急管理以及公共服務(wù)等方面還沒完全發(fā)揮作用；信息化發(fā)展不平衡，難以實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)同應(yīng)用。

技術(shù)壁壘：信息技術(shù)與集裝箱運(yùn)輸?shù)娜诤洗嬖诒趬?，主要是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。由于水上運(yùn)輸涉及各行各業(yè)，不同地區(qū)不同國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也存在差異，給信息化技術(shù)應(yīng)用也帶來一定的困難。要通過行業(yè)協(xié)會、國際組織制訂統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以新型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及其組合為基礎(chǔ)，借助新興的信息通信科學(xué)技術(shù)、新一代人工智能技術(shù)等數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)為工具，將信息空間與物理空間中的人、機(jī)、物、環(huán)境、信息智能地聯(lián)結(jié)在一起。

針對上述信息化技術(shù)應(yīng)用的壁壘，應(yīng)當(dāng)從制度上、機(jī)制上、技術(shù)上采取措施，消除信息技術(shù)的各種壁壘和應(yīng)用壁壘。要修訂行政部門信息管理的相關(guān)政策法規(guī)，促進(jìn)行政部門之間、行業(yè)之間以及政企之間信息資源的共享；建設(shè)全國統(tǒng)一或區(qū)域統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)平臺，加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集和信息整合，形成各行各業(yè)各部門集成共享的運(yùn)輸服務(wù)數(shù)據(jù)中心；建立起穩(wěn)定、可靠的水運(yùn)數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)，成立智能協(xié)同云技術(shù)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，協(xié)同推進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)和云技術(shù)，可以為企業(yè)和個人方便、實(shí)用和無感地使用。用戶通過智能終端及智能云服務(wù)平臺便能隨時隨地按需獲取智能資源、產(chǎn)品與能力服務(wù)。

6.結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐和探索，深刻影響著集裝箱運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。從企業(yè)、行業(yè)、到主管部門，乃至全球航運(yùn)界，都應(yīng)當(dāng)協(xié)同推進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用，推進(jìn)集裝箱運(yùn)輸業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，進(jìn)入“智慧航運(yùn)”的新時代。