內(nèi)河中小型港口“智慧港口”發(fā)展需求及建設方案研究

楊凱 鄧志鵬

摘要：隨著信息技術(shù)的普及和新型基礎(chǔ)設施建設推進，內(nèi)河中小型港口為提升生產(chǎn)作業(yè)效率，保障港口運營安全，加強港區(qū)經(jīng)營管理，普遍具有智慧化港口建設的需求。本文分析了內(nèi)河中小型港口在不同發(fā)展階段的智慧港口建設需求和目標，從數(shù)字化業(yè)務應用系統(tǒng)、智慧化輔助決策平臺兩個層級，給出智慧港口規(guī)劃和建設的方案和建議，以期對中小型港口智慧化建設具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：內(nèi)河港口;中小型港口;智慧港口;建設方案

中圖分類號：U65文獻標識碼：A文章編號：1006—7973（2022）05-0097-03

“智慧港口”又稱為智能港口、智慧型港口，是在信息化與工業(yè)化深度融合的背景下，圍繞提升港口技術(shù)水平、增強港口競爭力、促進港口可持續(xù)發(fā)展等核心問題，綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、云計算、決策分析等智能化技術(shù)手段，對港口建設、生產(chǎn)、運營、管理的各個環(huán)節(jié)做出智慧響應，形成信息化、數(shù)字化、智能化的現(xiàn)代港口。

由于智慧港口發(fā)展初期建設技術(shù)難度大，且需要投入巨額資金，之前都是大型綜合港口開展相關(guān)的建設探索。隨著信息技術(shù)的普及和新型基礎(chǔ)設施建設推進，內(nèi)河中小型港口為提升生產(chǎn)作業(yè)效率，保障港口運營安全，加強港區(qū)經(jīng)營管理，也普遍具有智慧化港口建設的需求。

1總體思路

內(nèi)河中小型港口的智慧港口規(guī)劃和建設應以提高港口規(guī)劃建設和生產(chǎn)運營效率為根本目標，充分利用信息化智能化手段，統(tǒng)一規(guī)劃、穩(wěn)步推進，推動信息技術(shù)與港口工程建設、業(yè)務操作、綜合管理工作的融合，以信息化、智能化帶動港口的科學規(guī)劃、穩(wěn)步建設和可持續(xù)性發(fā)展，積極構(gòu)建現(xiàn)代化的港口。

通過對內(nèi)河中小型港口整體建設規(guī)劃及發(fā)展思路的研究，并參考國內(nèi)外港口信息化建設發(fā)展經(jīng)驗，本文提出內(nèi)河中小型港口應在規(guī)劃建設、生產(chǎn)運營、綜合管理各個時期，重點針對港區(qū)陸域水域、設施設備、進出港船舶、集卡車輛、貨物等要素進行數(shù)字化、智能化兩個層級的系統(tǒng)規(guī)劃和建設，并提出8個數(shù)字化管理系統(tǒng)和2個智能型管理決策平臺具體建設要點。

2港口各發(fā)展時期智慧港口建設需求及目標

2.1港口規(guī)劃建設階段

本階段智慧港口建設主要以規(guī)劃編制成果展示、工程建設過程管理、建設內(nèi)容技術(shù)輔助、辦公及工程審批流程制度建設為重點。

本階段智慧港口建設的主要目標是管理好規(guī)劃成果和工程建設過程，初步建立信息化框架和技術(shù)流程，為全面數(shù)字化港口建設做好基礎(chǔ)。

2.2港口生產(chǎn)運營階段

本階段智慧港口建設主要以港口基礎(chǔ)設施管理、港口航道碼頭設施運營管理、航道維護和船舶通航管理、倉儲和物流服務等為主。

本階段智慧港口建設的主要目標是為港口全面、正常、安全運行提供技術(shù)支持和數(shù)據(jù)參考，為港區(qū)船舶?？?、倉儲物流等服務功能提供信息化工作手段，實現(xiàn)港口數(shù)字化管理。

2.3港口綜合管理階段

本階段智慧港口建設主要以港口的安全生產(chǎn)管理、應急指揮調(diào)度、風險預測預警及生產(chǎn)成本跟蹤測算、經(jīng)營數(shù)據(jù)智能分析、大數(shù)據(jù)智能分析應用、經(jīng)濟運行數(shù)據(jù)智能統(tǒng)計報告等為主。

本階段智慧港口建設的主要目標是集成整合港口各應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源，通過大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)智能化的指揮調(diào)度與決策，全面實現(xiàn)港口智能化掌控。

3港口數(shù)字化業(yè)務應用系統(tǒng)

（1）港口綜合信息服務系統(tǒng)。港口綜合信息服務系統(tǒng)主要用于港口建設、運營過程中的宣傳招商、信息發(fā)布、公眾服務及內(nèi)部辦公信息化。包括門戶網(wǎng)站、商務網(wǎng)站、辦公自動化系統(tǒng)、建設工程管理系統(tǒng)。

（2）生產(chǎn)業(yè)務協(xié)同管理系統(tǒng)。生產(chǎn)業(yè)務協(xié)同管理系統(tǒng)將引入現(xiàn)代港口業(yè)務協(xié)同管理理念，覆蓋對港口集裝箱、原油、鐵礦石、煤炭、液體化工品等幾大業(yè)務體系的操作流程，對分散在不同業(yè)務部門之間的業(yè)務環(huán)節(jié)進行整合，通過集成業(yè)務功能和信息資源，實現(xiàn)在業(yè)務部門之間、不同公司之間生產(chǎn)業(yè)務的協(xié)同工作，提升港口生產(chǎn)作業(yè)效率。

（3）空間地理信息管理系統(tǒng)。港口的空間范圍包括港區(qū)陸域、港口水域及港口與外界進行貨物運輸?shù)墓?、鐵路和航道，空間地理信息對港口空間布局和位置管理有著重要作用?？臻g地理信息將以港區(qū)大比例尺地形測繪和水深測量數(shù)據(jù)，及高分辨率衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)為圖形基礎(chǔ)，提供圖層管理、定位查詢服務等功能，它將是設施管理、船舶管理、車輛管理、倉儲物流管理的基礎(chǔ)底圖。

（4）港口設施設備管理系統(tǒng)。港口設施和設備是港口發(fā)展的重要資源，港口設施包括航道、碼頭、道路、堆場等，港口設備包括岸吊、起重機、龍門吊、抓斗、傳送帶等。港口設施設備的管理主要是以臺賬的形式記錄設施設備的技術(shù)狀態(tài)信息、維護保養(yǎng)信息，用傳感器監(jiān)測設施結(jié)構(gòu)狀態(tài)和設備能耗等。

（5）進出港船舶智能管理系統(tǒng)。在港區(qū)范圍內(nèi)及上下游航道沿岸部署岸基AIS天線，使之覆蓋整個港區(qū)及航道，通過AIS船舶自動識別功能，對進出港船舶及上下游長江航道內(nèi)的行駛船舶進行監(jiān)控，實現(xiàn)港口對船舶的可視化監(jiān)控和調(diào)度，并可統(tǒng)計船舶數(shù)量、分析船舶行駛軌跡、監(jiān)控船舶違章?？?。

（6）港區(qū)倉庫堆場管理系統(tǒng)。涵蓋港區(qū)倉庫、堆場、集裝箱站場，具有集裝箱管理、倉庫查驗、信息交互等功能，實現(xiàn)場站內(nèi)部業(yè)務管理，同時以公共物流信息平臺為依托，與各相關(guān)單位業(yè)務系統(tǒng)進行對接，滿足場站企業(yè)對外數(shù)據(jù)交換要求，可完善港口物流鏈在作業(yè)點到倉庫、堆場、集裝箱場站的信息技術(shù)覆蓋。

（7）港區(qū)車輛智能管理系統(tǒng)。應用GPS技術(shù)，實現(xiàn)對港區(qū)集卡車輛作業(yè)的有效調(diào)度和監(jiān)控，支持門點、轉(zhuǎn)碼頭、駁空箱、平面運輸、水鐵公聯(lián)運等各種作業(yè)模式，與公共物流信息平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與共享，支持貨物運輸狀態(tài)的實時查詢，可與智能閘口、電子裝箱單、電子鉛封港口港區(qū)作業(yè)新模式的無縫銜接。

（8）物流信息交換發(fā)布系統(tǒng)。港口是供應鏈上的一個重要節(jié)點，而物流正是串起供應鏈的線條。物流信息的標準化及交互共享是物流建設的重要內(nèi)容。港口物流信息交換發(fā)布系統(tǒng)以標準化的物流信息數(shù)據(jù)交換為基礎(chǔ)，規(guī)范物流企業(yè)業(yè)務流程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交換與信息發(fā)布，為相關(guān)部門和企業(yè)提供便捷、及時的物流信息服務，并實現(xiàn)水路、公路、鐵路聯(lián)運物流信息服務。

4港口智慧化輔助決策平臺

4.1港口安全生產(chǎn)與應急保障平臺

采用信息化、智能化、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器以及風險評價等手段和方法，對港口自然環(huán)境及作業(yè)生產(chǎn)條件進行監(jiān)測，實現(xiàn)港口碼頭附近水域自然環(huán)境數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測、預報和趨勢分析。監(jiān)測內(nèi)容可包括水流速度、流量、水位高度、能見度及港口結(jié)構(gòu)狀態(tài)和機械性能狀態(tài)等，系統(tǒng)根據(jù)常年監(jiān)測數(shù)據(jù)分析演化趨勢，智能地提出警告和建議，并將安全生產(chǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)形成報告。

系統(tǒng)集成空間地理信息、設施管理信息、船舶管理信息、車輛管理信息、倉庫堆場管理信息，在安全事件發(fā)生時提供綜合各種信息的應急處置分析結(jié)果，為現(xiàn)場應急指揮、應急資源調(diào)度、應急預案響應提供數(shù)據(jù)參考。

4.2港口生產(chǎn)經(jīng)營一體化管控平臺

港務數(shù)據(jù)涉及到內(nèi)部管理、經(jīng)營管理、資源管理、現(xiàn)場管理、生產(chǎn)管理、設備管理等多個方面，如何將這些數(shù)據(jù)進行模型構(gòu)建和資源整合，是決定整個智慧港口框架體系架構(gòu)和穩(wěn)定運行的關(guān)鍵任務。要完成全港務數(shù)據(jù)的整合，需要事先對全港務數(shù)據(jù)進行資源規(guī)劃，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)字典和關(guān)系模型，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準，用以指導全港務應用系統(tǒng)的開發(fā)建設。

針對作業(yè)數(shù)據(jù)、經(jīng)營數(shù)據(jù)、經(jīng)濟運行數(shù)據(jù)，及生產(chǎn)經(jīng)營的各個環(huán)節(jié)，建立優(yōu)化模型并設計相應的優(yōu)化算法。港口作業(yè)數(shù)據(jù)仿真優(yōu)化模型主要包括港口機械調(diào)試與操控模型，經(jīng)營數(shù)據(jù)仿真優(yōu)化模型主要包括財務預算模型、庫存優(yōu)化模型等，經(jīng)濟運行數(shù)據(jù)模型主要包括投資收益模型、成本分析模型等。

港口生產(chǎn)經(jīng)營一體化管控平臺在智慧港口層面實現(xiàn)設備控制和生產(chǎn)管理的有機結(jié)合，進而實現(xiàn)整個港口的業(yè)務數(shù)據(jù)自動采集、現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)透明和生產(chǎn)經(jīng)營一體化。

5預期效益

智慧港口建設在港口規(guī)劃建設階段，主要以保障工程質(zhì)量，加強港口形象宣傳和內(nèi)部企業(yè)管理為主。在港口正式運營階段，信息化智能化技術(shù)將大大提升港口的服務水平和服務效率。在港口生產(chǎn)作業(yè)期間，一批數(shù)字化業(yè)務系統(tǒng)的應用將能大大降低港口作業(yè)成本，公共物流信息平臺、商務網(wǎng)站等業(yè)務系統(tǒng)將為港口拓展更廣闊的港口腹地范圍，安全生產(chǎn)管理和應急保障平臺的運行將大大加強港口危險源的辨識、預警，降低港口運行風險，加強港口的安全管理，提高港口在遇到安全突發(fā)事件時應急處置能力。

6結(jié)語

我國智慧港口建設方興未艾，大型綜合性港口在智慧港口規(guī)劃和建設領(lǐng)域已經(jīng)取得了較大成績。內(nèi)河中小型港口由于自身基礎(chǔ)和發(fā)展階段，有開展智慧港口規(guī)劃和建設意愿和需求。本文分析了內(nèi)河中小型港口在不同發(fā)展階段的智慧港口建設需求和目標，從數(shù)字化業(yè)務應用系統(tǒng)、智慧化輔助決策平臺兩個層級，給出智慧港口規(guī)劃和建設的方案和建議，以期對中小型港口智慧化建設具有借鑒意義。

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