粵港澳大灣區(qū)背景下的智慧港口發(fā)展思考

劉靖戰(zhàn) 蔡銀怡

摘 要：在總結(jié)國內(nèi)外智慧港口的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對智慧港口發(fā)展理論進(jìn)行了初步的探討，提出了智慧港口的內(nèi)涵與技術(shù)架構(gòu)。針對粵港澳大灣區(qū)背景下，廣州港、深圳港和香港港之間的競合關(guān)系，提出了智慧港口的發(fā)展建議，以提高港口自身綜合競爭力，整合灣區(qū)港口資源，促進(jìn)灣區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：粵港澳大灣區(qū) 智慧港口 技術(shù)架構(gòu) 發(fā)展建議

1.引言

港口面對來自供應(yīng)鏈一體化、船舶巨型化、港口安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等方面的挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)型升級勢在必行。港口的未來不僅僅與空間發(fā)展有關(guān)，也與新技術(shù)的融合發(fā)展有關(guān)，而智慧港口正是大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息技術(shù)與管理理念的創(chuàng)新集成應(yīng)用的結(jié)果，它將促進(jìn)港口在碼頭作業(yè)、運(yùn)營管理、物流服務(wù)、口岸聯(lián)動等的全面升級，推動港口經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈的發(fā)展，繼而推動城市和國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

世界范圍內(nèi)，鹿特丹港、漢堡港、新加坡港等世界級樞紐大港積極建設(shè)智慧港口。鹿特丹港提出了“smartest port”的建設(shè)戰(zhàn)略，德國漢堡港則提出了“智慧物流”戰(zhàn)略。國內(nèi)上海港、廈門港、青島港等主要樞紐大港也在積極探索建設(shè)智慧港口，上海洋山港已建成世界第一大自動化集裝箱碼頭；青島港則通過碼頭改造建成自動化集裝箱碼頭。

在學(xué)術(shù)研究上，包雄關(guān)基于物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)研究了智慧港口的內(nèi)涵和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。徐磊和錢振明在國內(nèi)智慧港口研究和發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上提出了智慧港口標(biāo)準(zhǔn)化體系框架。劉興鵬和張澍寧從智慧港口的概念、目標(biāo)和架構(gòu)三個方面詳細(xì)闡述了智慧港口的內(nèi)涵，并介紹了大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧港口中的應(yīng)用。高虹橋、邵文淵等人在總結(jié)國內(nèi)外智慧港口的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了智慧港口的建設(shè)思路與智慧港口的技術(shù)架構(gòu)，從信息架構(gòu)的角度將港口信息服務(wù)分為商務(wù)服務(wù)、生產(chǎn)服務(wù)和政務(wù)服務(wù)。

可見，智慧港口的建設(shè)是當(dāng)前港口發(fā)展的必然趨勢?；浉郯拇鬄硡^(qū)擁有廣州港、深圳港、香港港三個世界前十的集裝箱港口，各港口間地理位置非常臨近，經(jīng)濟(jì)腹地交叉重疊明顯，存在強(qiáng)烈的競合關(guān)系，在此背景下，如何發(fā)展智慧港口，使港口具備真正的“智慧”，既能提高港口自身綜合競爭力，又能協(xié)調(diào)灣區(qū)港口關(guān)系，整合灣區(qū)港口資源，對于促進(jìn)灣區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式形成，以真正發(fā)揮灣區(qū)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢是非常重要的。

2.智慧港口發(fā)展現(xiàn)狀

2.1國外智慧港口發(fā)展現(xiàn)狀

國外智慧港口的建設(shè)主要集中在碼頭自動化和互聯(lián)互通兩個方面。

在碼頭自動化方面，鹿特丹港的RWG和APMT兩個全自動化集裝箱碼頭，實(shí)現(xiàn)了碼頭裝卸過程 “無人化”。漢堡港的CTA自動化集裝箱碼頭則采用雙小車岸橋+AGV+ARMG的裝卸工藝模式，實(shí)現(xiàn)了裝卸自動化。新加坡港的巴西班讓碼頭通過包括應(yīng)用無人的軌道式龍門起重機(jī)實(shí)現(xiàn)了堆場自動化操作。

在互聯(lián)互通方面，鹿特丹港的港口社區(qū)系統(tǒng)（Portbase）為客戶提供一站式的物流信息交換服務(wù)，以及多式聯(lián)運(yùn)規(guī)劃工具（InLandLinks），使客戶能夠快速、有效的匹配其需要的多式聯(lián)運(yùn)服務(wù)。漢堡港建立了PORTlog平臺，該平臺匯集了物流鏈上的存儲、運(yùn)輸和物理服務(wù)商及其客戶群，具有物流服務(wù)搜索引擎功能。新加坡港的EDI網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（PORTNET），基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)化、信息化、信息共享和互聯(lián)互通，提供航運(yùn)、船舶動態(tài)等信息服務(wù)和危險品申報、靠港申請和出港預(yù)報等自動化通關(guān)服務(wù)；與貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)（TradeNet）相連，實(shí)現(xiàn)“兩網(wǎng)融合”，構(gòu)成了政府部門、港航企業(yè)、貨代公司、物流公司之間便捷、暢通的信息化溝通平臺。

2.2國內(nèi)智慧港口發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)智慧港口建設(shè)處于起步階段，上海港、廈門港、青島港、大連港等港口進(jìn)行了積極探索與實(shí)踐，主要體現(xiàn)在以下兩個方面：碼頭自動化、運(yùn)營管理與信息服務(wù)。

在碼頭自動化方面，2015 年，廈門遠(yuǎn)海全自動化集裝箱碼頭作為我國首個自動化集裝箱碼頭投入運(yùn)行，為實(shí)現(xiàn)智慧港口建設(shè)邁出了第一步；2017年，上海洋山四期全自動化集裝箱碼頭投入運(yùn)營，實(shí)現(xiàn)了“智能裝卸”和“無人化”操作；

在運(yùn)營管理和信息服務(wù)方面，上海港開發(fā)應(yīng)用了先進(jìn)的港口生產(chǎn)操作系統(tǒng)并建立了億通網(wǎng)服務(wù)平臺，提供涵蓋物流、通關(guān)監(jiān)管、費(fèi)用結(jié)算等功能；2010年開始，大連港相繼上線了無人值守衡重管理系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)“top+”、“壹港通”港航社區(qū)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)作業(yè)信息自動采集、作業(yè)指令生成和作業(yè)實(shí)時監(jiān)控，以及與客戶和政府監(jiān)管部門的互聯(lián)互通；青島港于2016年6月投入運(yùn)營物流電商平臺，該平臺為客戶提供一站式全程物流服務(wù)，包括航運(yùn)信息發(fā)布、訂艙服務(wù)、船舶供給服務(wù)、碼頭業(yè)務(wù)預(yù)約、提箱預(yù)約、倉儲服務(wù)、報關(guān)報檢、物流跟蹤和電子支付等功能；廈門港則于2016年上線了集裝箱智慧物流平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一次錄入，全流程共享和集裝箱設(shè)備交接的電子化、智能化。

3.智慧港口的內(nèi)涵

港口作為全球供應(yīng)鏈的重要環(huán)節(jié)，是物流、信息流和資金流的交匯點(diǎn)。因此，對智慧港口的理解是基于港口服務(wù)供應(yīng)鏈和新一代信息技術(shù)發(fā)展的，即認(rèn)為智慧港口的內(nèi)容不僅包括碼頭自動化和港口運(yùn)作的智能化，同時也含有港口作為供應(yīng)鏈的中心的功能創(chuàng)新與服務(wù)創(chuàng)新，是以港口為核心節(jié)點(diǎn)的服務(wù)供應(yīng)鏈的智慧，如圖1所示。

智慧港口的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在以下四個方面：

（1）以港口基礎(chǔ)設(shè)施與裝備的現(xiàn)代化為基礎(chǔ)。智慧港口設(shè)施設(shè)備配置主要包括物流基礎(chǔ)設(shè)施、信息化設(shè)施設(shè)備和港口裝備三個部分。港口物流基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化、信息化，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化以及港口裝備的自動化是實(shí)現(xiàn)港口全流程、透徹感知的基本條件，也是構(gòu)建港口云數(shù)據(jù)中心和實(shí)現(xiàn)智能決策的基本條件。

（2）以智慧技術(shù)與港口業(yè)務(wù)全面融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智慧化運(yùn)營與智慧化服務(wù)為建設(shè)的核心。一方面，通過大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能應(yīng)用促進(jìn)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)流程自動化與整合管理，達(dá)到運(yùn)營管理智慧化；另一方面，有效集成政府相關(guān)部門、港航企業(yè)等各方信息資源，形成具有信息搜索引擎、電子商務(wù)、在線物流規(guī)劃、口岸監(jiān)管等功能的信息化平臺，實(shí)現(xiàn)智慧化服務(wù)。

（3）以創(chuàng)新為港口發(fā)展的驅(qū)動力。智慧港口發(fā)展是基于港口服務(wù)供應(yīng)鏈的管理理念創(chuàng)新，是一種多方面、持續(xù)創(chuàng)新的發(fā)展模式。港口向供應(yīng)鏈中心轉(zhuǎn)型的同時依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)港口的功能創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新。

（4）以可持續(xù)發(fā)展為智慧港口的目標(biāo)。即按照環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益兩者間的均衡點(diǎn)所要求的標(biāo)準(zhǔn)去規(guī)劃和建設(shè)智慧港口。應(yīng)用現(xiàn)代前沿信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)作與服務(wù)智慧化的同時，減少能源消耗，提高環(huán)境效益，促進(jìn)港口的可持續(xù)發(fā)展。

4.智慧港口的技術(shù)架構(gòu)

基于港口發(fā)展、港口服務(wù)供應(yīng)鏈、港口運(yùn)作等相關(guān)理論，結(jié)合港口發(fā)展的需求，分析具體功能和應(yīng)用對象，構(gòu)建覆蓋感知層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、支持層、應(yīng)用層、展示層和用戶層7個層次的智慧港口總體框架，如圖2所示。

設(shè)備層主要是港口供應(yīng)鏈中被感知的各種設(shè)施設(shè)備；感知層是對港口信息的采集、感知，為港口后期運(yùn)作提供基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)層主要是通過感知層采集到的港口運(yùn)作中各種數(shù)據(jù)信息匯總，提供決策支持；支持層主要是實(shí)現(xiàn)港口的感知與數(shù)據(jù)存儲必須要依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進(jìn)技術(shù)；應(yīng)用層主要是針對港口供應(yīng)鏈運(yùn)作的特點(diǎn)，充分利用底層數(shù)據(jù)和信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)碼頭自動化、運(yùn)營管理智能化、物流服務(wù)最優(yōu)化、創(chuàng)新服務(wù)多樣化、互聯(lián)互通廣泛化和港口發(fā)展可持續(xù)；對象層是智慧港口的參與方，只有供應(yīng)鏈上的企業(yè)進(jìn)行協(xié)作，才能實(shí)現(xiàn)港口真正的“智慧”。

5.總結(jié)與建議

根據(jù)已有研究，現(xiàn)階段粵港澳大灣區(qū)三大港口之間的競爭是一種有利因素，對各港口和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有正向的促進(jìn)作用，但在2025年后，經(jīng)濟(jì)增長放緩，各港口趨于通過合作，整合灣區(qū)港口資源，促進(jìn)灣區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在這種競合關(guān)系下，智慧港口建設(shè)將是提高港口綜合競爭力，促進(jìn)灣區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效途徑。

目前，粵港澳大灣區(qū)三大港口在碼頭自動化上稍顯落后，尚未有自動化碼頭投入使用；在物流服務(wù)方面，水鐵聯(lián)運(yùn)發(fā)展較慢，廣州港南沙港區(qū)和香港港還未有鐵路入港；創(chuàng)新服務(wù)發(fā)展不完善，港口與金融、科技等相關(guān)行業(yè)融合不夠深；在互聯(lián)互通方面，深圳港積極搭建港口客戶服務(wù)平臺，廣州港略有不足?；谏鲜龇治?，提出粵港澳大灣區(qū)背景下的智慧港口發(fā)展建議：

（1）結(jié)合港口特點(diǎn)與需求，通過新建或改造碼頭，積極推進(jìn)碼頭自動化建設(shè)。政府層面應(yīng)積極協(xié)調(diào)規(guī)劃灣區(qū)內(nèi)各港口碼頭自動化的建設(shè)，目前，廣州南沙港四期自動化集裝箱碼頭已在加快推進(jìn)建設(shè)。

（2）結(jié)合港口城市的發(fā)展特點(diǎn)，創(chuàng)新港口服務(wù)模式。積極發(fā)展港口物流和多式聯(lián)運(yùn)，延伸港口的服務(wù)功能；積極拓展供應(yīng)鏈金融、跨境電商、供應(yīng)鏈咨詢等創(chuàng)新服務(wù)，提升港口競爭力。如香港作為國際金融中心，可依托港口積極創(chuàng)新和發(fā)展供應(yīng)鏈金融、跨境電商等相關(guān)增值服務(wù)，以達(dá)到灣區(qū)港口資源整合，優(yōu)勢互補(bǔ)的目的。

（3）技術(shù)創(chuàng)新。積極探索和創(chuàng)新大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在港口運(yùn)營生產(chǎn)、港口管理決策和港口信息服務(wù)上的應(yīng)用，綜合提升港口管理和服務(wù)的智慧化水平。

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