楊凱 鄧志鵬

摘要：隨著信息技術(shù)的普及和新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推進(jìn)，內(nèi)河中小型港口為提升生產(chǎn)作業(yè)效率，保障港口運(yùn)營安全，加強(qiáng)港區(qū)經(jīng)營管理，普遍具有智慧化港口建設(shè)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(shè)需求和目標(biāo)，從數(shù)字化業(yè)務(wù)應(yīng)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(shè)的方案和建議，以期對中小型港口智慧化建設(shè)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(shè)方案

中圖分類號：U65文獻(xiàn)標(biāo)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(qiáng)港口競爭力、促進(jìn)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(jì)算、決策分析等智能化技術(shù)手段，對港口建設(shè)、生產(chǎn)、運(yùn)營、管理的各個環(huán)節(jié)做出智慧響應(yīng)，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(shè)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(shè)探索。隨著信息技術(shù)的普及和新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推進(jìn)，內(nèi)河中小型港口為提升生產(chǎn)作業(yè)效率，保障港口運(yùn)營安全，加強(qiáng)港區(qū)經(jīng)營管理，也普遍具有智慧化港口建設(shè)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(shè)應(yīng)以提高港口規(guī)劃建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營效率為根本目標(biāo)，充分利用信息化智能化手段，統(tǒng)一規(guī)劃、穩(wěn)步推進(jìn)，推動信息技術(shù)與港口工程建設(shè)、業(yè)務(wù)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(xué)規(guī)劃、穩(wěn)步建設(shè)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(shè)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(shè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，本文提出內(nèi)河中小型港口應(yīng)在規(guī)劃建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營、綜合管理各個時期，重點(diǎn)針對港區(qū)陸域水域、設(shè)施設(shè)備、進(jìn)出港船舶、集卡車輛、貨物等要素進(jìn)行數(shù)字化、智能化兩個層級的系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)，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(shè)要點(diǎn)。

2港口各發(fā)展時期智慧港口建設(shè)需求及目標(biāo)

2.1港口規(guī)劃建設(shè)階段

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

本階段智慧港口建設(shè)的主要目標(biāo)是管理好規(guī)劃成果和工程建設(shè)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(shè)做好基礎(chǔ)。

2.2港口生產(chǎn)運(yùn)營階段

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

本階段智慧港口建設(shè)的主要目標(biāo)是為港口全面、正常、安全運(yùn)行提供技術(shù)支持和數(shù)據(jù)參考，為港區(qū)船舶停靠、倉儲物流等服務(wù)功能提供信息化工作手段，實(shí)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(shè)主要以港口的安全生產(chǎn)管理、應(yīng)急指揮調(diào)度、風(fēng)險預(yù)測預(yù)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(yīng)用、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)智能統(tǒng)計(jì)報告等為主。

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

3港口數(shù)字化業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)

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

（2）生產(chǎn)業(yè)務(wù)協(xié)同管理系統(tǒng)。生產(chǎn)業(yè)務(wù)協(xié)同管理系統(tǒng)將引入現(xiàn)代港口業(yè)務(wù)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(wù)體系的操作流程，對分散在不同業(yè)務(wù)部門之間的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合，通過集成業(yè)務(wù)功能和信息資源，實(shí)現(xiàn)在業(yè)務(wù)部門之間、不同公司之間生產(chǎn)業(yè)務(wù)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(jìn)行貨物運(yùn)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(wù)等功能，它將是設(shè)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(shè)施設(shè)備管理系統(tǒng)。港口設(shè)施和設(shè)備是港口發(fā)展的重要資源，港口設(shè)施包括航道、碼頭、道路、堆場等，港口設(shè)備包括岸吊、起重機(jī)、龍門吊、抓斗、傳送帶等。港口設(shè)施設(shè)備的管理主要是以臺賬的形式記錄設(shè)施設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)信息、維護(hù)保養(yǎng)信息，用傳感器監(jiān)測設(shè)施結(jié)構(gòu)狀態(tài)和設(shè)備能耗等。

（5）進(jìn)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(jìn)出港船舶及上下游長江航道內(nèi)的行駛船舶進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)港口對船舶的可視化監(jiān)控和調(diào)度，并可統(tǒng)計(jì)船舶數(shù)量、分析船舶行駛軌跡、監(jiān)控船舶違章停靠。

（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(yàn)、信息交互等功能，實(shí)現(xiàn)場站內(nèi)部業(yè)務(wù)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(wù)系統(tǒng)進(jìn)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(diǎn)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(yīng)用GPS技術(shù)，實(shí)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(diǎn)、轉(zhuǎn)碼頭、駁空箱、平面運(yùn)輸、水鐵公聯(lián)運(yùn)等各種作業(yè)模式，與公共物流信息平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與共享，支持貨物運(yùn)輸狀態(tài)的實(shí)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(yīng)鏈上的一個重要節(jié)點(diǎn)，而物流正是串起供應(yīng)鏈的線條。物流信息的標(biāo)準(zhǔn)化及交互共享是物流建設(shè)的重要內(nèi)容。港口物流信息交換發(fā)布系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)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(wù)流程，實(shí)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(wù)，并實(shí)現(xiàn)水路、公路、鐵路聯(lián)運(yùn)物流信息服務(wù)。

4港口智慧化輔助決策平臺

4.1港口安全生產(chǎn)與應(yīng)急保障平臺

采用信息化、智能化、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器以及風(fēng)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(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)港口碼頭附近水域自然環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測、預(yù)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(jī)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(shè)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(yīng)急處置分析結(jié)果，為現(xiàn)場應(yīng)急指揮、應(yīng)急資源調(diào)度、應(yīng)急預(yù)案響應(yīng)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(wù)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(shè)備管理等多個方面，如何將這些數(shù)據(jù)進(jìn)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(yùn)行的關(guān)鍵任務(wù)。要完成全港務(wù)數(shù)據(jù)的整合，需要事先對全港務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，用以指導(dǎo)全港務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)。

針對作業(yè)數(shù)據(jù)、經(jīng)營數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(shè)計(jì)相應(yīng)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(jī)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(cái)務(wù)預(yù)算模型、庫存優(yōu)化模型等，經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(shí)現(xiàn)設(shè)備控制和生產(chǎn)管理的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個港口的業(yè)務(wù)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(yù)期效益

智慧港口建設(shè)在港口規(guī)劃建設(shè)階段，主要以保障工程質(zhì)量，加強(qiáng)港口形象宣傳和內(nèi)部企業(yè)管理為主。在港口正式運(yùn)營階段，信息化智能化技術(shù)將大大提升港口的服務(wù)水平和服務(wù)效率。在港口生產(chǎn)作業(yè)期間，一批數(shù)字化業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用將能大大降低港口作業(yè)成本，公共物流信息平臺、商務(wù)網(wǎng)站等業(yè)務(wù)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(yīng)急保障平臺的運(yùn)行將大大加強(qiáng)港口危險源的辨識、預(yù)警，降低港口運(yùn)行風(fēng)險，加強(qiáng)港口的安全管理，提高港口在遇到安全突發(fā)事件時應(yīng)急處置能力。

6結(jié)語

我國智慧港口建設(shè)方興未艾，大型綜合性港口在智慧港口規(guī)劃和建設(shè)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(shè)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(shè)需求和目標(biāo)，從數(shù)字化業(yè)務(wù)應(yīng)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(shè)的方案和建議，以期對中小型港口智慧化建設(shè)具有借鑒意義。

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