智慧港口是指借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、智能感知等新一代信息技術(shù)來對港口供應(yīng)鏈各核心的關(guān)鍵信息進(jìn)行深度計算與廣泛互連，實現(xiàn)港口供應(yīng)鏈上的各種資源和各個參與方之間無縫連接與協(xié)調(diào)聯(lián)動，從而對港口管理運作做出智慧響應(yīng)，形成信息化、智能化、最優(yōu)化的現(xiàn)代港口。
港口作為承載著全球90%貿(mào)易的海運樞紐，在促進(jìn)國際貿(mào)易和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。發(fā)展智慧港口能夠有效提升港口作業(yè)效率，紓解日益增加的港口運輸壓力，服務(wù)“一帶一路”建設(shè)，同時順應(yīng)了時代發(fā)展趨勢，成為利用現(xiàn)代科技手段促進(jìn)我國智慧交通發(fā)展的重要方面。
1. 發(fā)展環(huán)境
政策支持：多項智慧港口政策落地，指引行業(yè)從技術(shù)落地到加速推廣
作為“21世紀(jì)海上絲綢之路”的重要節(jié)點，港口在“一帶一路”建設(shè)中有著舉足輕重的作用。近年來國家出臺多項利好智慧港口行業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，加快智慧港口建設(shè)。2017年1月，交通運輸部發(fā)布《關(guān)于開展智慧港口示范工程的通知》，首提“智慧港口”，指出“依托信息化，重點在港口智慧物流、危險貨物安全管理等方面”，重視智慧港口的安全與物流建設(shè)。
隨著5G等新興信息技術(shù)的發(fā)展，2020年8月，交通運輸部出臺《關(guān)于推動交通運輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》，對建設(shè)智慧港口的技術(shù)落地提出更為細(xì)致的要求，要求“引導(dǎo)自動化集裝箱碼頭、堆場庫場改造，推動港口建設(shè)養(yǎng)護(hù)運行全過程、全周期數(shù)字化，加快港站智能調(diào)度、設(shè)備遠(yuǎn)程操控、智能安防預(yù)警和港區(qū)自動駕駛等綜合應(yīng)用。”隨著部分標(biāo)桿性智慧港口陸續(xù)建成，國家對加快各地智慧港口建設(shè)提出了新要求。
2021年9月與2022年1月，交通運輸部與國務(wù)院分別發(fā)布《交通運輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動方案（2021—2025年）》與《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》，都對具體港口的智能化改造要求進(jìn)行明確，如“推進(jìn)廈門港、寧波舟山港、大連港等既有集裝箱碼頭的智能升級，建設(shè)天津港、蘇州港、北部灣港等新一代自動化碼頭”，“推進(jìn)大連港﹑天津港、青島港、上海港、寧波舟山港、廈門港﹑深圳港、廣州港等港口既有集裝箱碼頭智能化改造。建設(shè)天津北疆C段﹑深圳海星、廣州南沙四期、欽州等新―代自動化碼頭。”多項政策落地，使得我國智慧港口行業(yè)的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)逐漸清晰。
技術(shù)驅(qū)動：5G和人工智能兩大引擎助推智慧港口發(fā)展
人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G、區(qū)塊鏈等技術(shù)進(jìn)步為智慧港口提供發(fā)展動力，其中5G與人工智能技術(shù)是兩大主要發(fā)展引擎。5G的大帶寬、高時效、大連接在港口各類業(yè)務(wù)中優(yōu)勢突出，可降低垂直運輸系統(tǒng)中橋吊、軌道吊、輪胎吊的遠(yuǎn)程控制誤差，以及水平控制系統(tǒng)中集卡和AGV的遠(yuǎn)程調(diào)度時延，從而提高作業(yè)可靠性。
此外，大數(shù)據(jù)積累和深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)步使得人工智能技術(shù)在港口領(lǐng)域發(fā)揮作用。深度學(xué)習(xí)技術(shù)作為人工智能的核心技術(shù)之一，目前已經(jīng)克服了傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)算法依賴人為特征建立與篩選的限制，在計算機視覺與自然語言處理等諸多方向都取得了較好的實踐結(jié)果，應(yīng)用于港口智能理貨、智能安防、自動駕駛、風(fēng)險預(yù)測管理、金融異常檢測等多個領(lǐng)域。在技術(shù)進(jìn)步的推動下，智慧港口有望進(jìn)入智能化發(fā)展的新階段。
市場需求與痛點：傳統(tǒng)港口效率低下，貿(mào)易增長與港口整合推動智慧港口建設(shè)
當(dāng)前，中國是世界第一貿(mào)易大國，也是港口大國。根據(jù)Alphaliner數(shù)據(jù)，2021年在全球港口貨物集裝箱吞吐量排名前十名的港口中，中國港口占據(jù)七席，且集裝箱處理量年增速仍較高，對港口效率的提升提出了挑戰(zhàn)。
與此同時，傳統(tǒng)港口發(fā)展既面臨勞動力成本攀升、勞動強度大、工作環(huán)境惡劣、人力短缺等痛點，又面臨港口腹地重疊、貨類重疊的同質(zhì)化競爭，降本增效成為港口企業(yè)的共同訴求。
智慧港口利用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)實現(xiàn)港口的智能化、自動化和無人化，助推港口轉(zhuǎn)型升級和企業(yè)提質(zhì)增效，是港口發(fā)展的必然趨勢。自2019年以來，我國港口資源整合速度明顯加快，如山東省和遼寧省的港口資源整合，統(tǒng)籌全省港口發(fā)展，這對提升港口作業(yè)效率，實現(xiàn)對港口的統(tǒng)一調(diào)度管理提出了新要求。在此背景下，提升港口管理水平，打造智慧港口迫在眉睫。
2. 發(fā)展現(xiàn)狀
智慧港口應(yīng)用場景較多，主要為智能識別、自動駕駛、智能裝卸、智能監(jiān)控等四大應(yīng)用領(lǐng)域
智能識別：準(zhǔn)確快速地獲取集裝箱數(shù)據(jù)是提高港口效率的關(guān)鍵。智能識別主要運用計算機視覺對集裝箱箱號、箱型、裝卸提箱狀態(tài)、鉛封有無等進(jìn)行識別，覆蓋集裝箱裝卸船、堆放、理貨、驗殘、提箱、出關(guān)等全流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，突破了傳統(tǒng)OCR技術(shù)易受外界干擾而導(dǎo)致識別準(zhǔn)確率較低的技術(shù)限制，從而大幅提高物流大數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)效率。
自動駕駛：主要滿足集裝箱水平運輸需求，用于岸橋與堆場之間的集裝箱運輸。當(dāng)前港口運輸自動化的三種運輸方案分別為自動駕駛集卡、自動駕駛跨運車與AGV，其中自動駕駛集卡由于無需場地改造，場景適用性強，單車成本低，成為當(dāng)前我國港口運輸自動化的主流解決方案?；?G、高精度定位與車路協(xié)同等技術(shù)，當(dāng)前可實現(xiàn)集卡無人駕駛以及實時路況回傳，方便控制中心監(jiān)管運輸進(jìn)度，實時查看車輛的感知與規(guī)劃信息。
智能裝卸：主要滿足集裝箱垂直運輸需求，包括橋吊、軌道吊和輪胎吊。橋吊用于集裝箱從船到岸的裝卸，軌道吊與輪胎吊用于堆場內(nèi)集裝箱的搬運與整理。二者都在傳統(tǒng)港口模式下需要工人長時間高空低頭作業(yè)，對身體傷害大?，F(xiàn)階段智能裝卸通過應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，司機可以在中控室利用高清監(jiān)控設(shè)備遠(yuǎn)程查看現(xiàn)場情況并通過電腦屏幕進(jìn)行監(jiān)控和指示操縱，能夠提升安全系數(shù)，節(jié)約人力成本。
智能監(jiān)控：安防系統(tǒng)是港口日常生產(chǎn)運營的重要保障。利用云計算與云存儲技術(shù)，港口安防系統(tǒng)可以滿足進(jìn)出港車輛分析、駕乘人員面部識別、火災(zāi)分析、煙霧分析、禁區(qū)報警等智能監(jiān)控分析需求。而數(shù)字孿生港口運營仿真平臺的誕生，進(jìn)一步擴(kuò)大了智能監(jiān)控范圍。
利用數(shù)字孿生技術(shù)，港口可接入各類箱體信息，實現(xiàn)超大規(guī)模集裝箱體的動態(tài)生成與同步，也可通過顯示拖車正在執(zhí)行的計劃指令軌跡和實際運行軌跡，協(xié)助安全人員實時監(jiān)控異常狀態(tài)，保障安全運輸。
智慧港口建設(shè)現(xiàn)狀
近年來，我國各地區(qū)港口正在加速推動數(shù)字化、智能化、低碳化轉(zhuǎn)型。2017年12月，上海洋山港四期自動化碼頭投入運營，成為世界上最大的自動化集裝箱碼頭，裝卸運輸均采用自主研發(fā)的智能系統(tǒng)，實現(xiàn)港口智慧化自主可控。
2021年1月，天津港完成傳統(tǒng)集裝箱碼頭的全流程自動化升級改造，用數(shù)據(jù)驅(qū)動港口敏捷運營，從而降低港口單箱能耗和綜合運營成本。此外，天津港還在低碳化領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，其北疆港區(qū)C段智能化集裝箱碼頭已經(jīng)投產(chǎn)運營，能夠?qū)崿F(xiàn)綠電自發(fā)自用、自給自足，碼頭運營全過程零碳排放。
3. 發(fā)展趨勢
智慧港口建設(shè)落地進(jìn)程加快，區(qū)域港口整合成為大勢所趨
當(dāng)前，我國智慧港口建設(shè)已從探索階段逐步走向成熟，各地智慧港口落地進(jìn)程加快。然而，由于智慧港口建設(shè)投資大、周期長、要素多，再加上技術(shù)儲備、資本積累、創(chuàng)新能力、人力資源等不足現(xiàn)實情況，決定了智慧港口發(fā)展將是一個長期、持續(xù)和漸進(jìn)的過程?；诟鞲劭谥腔刍夹g(shù)賦能，以及國家優(yōu)化港口布局、協(xié)調(diào)地域經(jīng)濟(jì)等供給側(cè)的頂層戰(zhàn)略規(guī)劃，未來區(qū)域港口整合將成為大勢所趨。
港口智慧決策與高附加值的綜合物流服務(wù)成為未來發(fā)展方向
當(dāng)前港口基礎(chǔ)設(shè)施決策系統(tǒng)仍存在智能性和靈活性不足的問題，部分運營環(huán)節(jié)仍需依賴人員后臺操控。未來依托海陸一體化，擁有廣闊且交通便捷的經(jīng)濟(jì)腹地的第四代港口，將進(jìn)一步挖掘、分析與應(yīng)用港口數(shù)據(jù)資產(chǎn)，通過機器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化，大幅提升港口智慧大腦的運籌優(yōu)化和智能決策水平，真正做到智慧決策，減少對人力的依賴。
此外，作為多式聯(lián)運的結(jié)合點，港口供應(yīng)鏈上下游企業(yè)之間的信息流、物流、資金流的協(xié)調(diào)整合需要強有力的連接。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)及智慧港口時代的到來，依托信息網(wǎng)絡(luò)支撐，延長對上下游企業(yè)的服務(wù)鏈條成為港口創(chuàng)新營收的新出路。未來，提供多式聯(lián)運、保稅物流、全程物流服務(wù)、供應(yīng)鏈金融等高附加值數(shù)字供應(yīng)鏈服務(wù)，將成為推動港口發(fā)展的重要方式之一。
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文章來源：36氪
編輯：云朵匠 | 數(shù)商云(微信ID：shushangyun_com)
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