內河中小型港口“智慧港口”發展需求及建設方案研究

楊凱 鄧志鵬

摘要：隨著信息技術的普及和新型基礎設施建設推進，內河中小型港口為提升生產作業效率，保障港口運營安全，加強港區經營管理，普遍具有智慧化港口建設的需求。本文分析了內河中小型港口在不同發展階段的智慧港口建設需求和目標，從數字化業務應用系統、智慧化輔助決策平臺兩個層級，給出智慧港口規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。

關鍵詞：內河港口;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，是在信息化與工業化深度融合的背景下，圍繞提升港口技術水平、增強港口競爭力、促進港口可持續發展等核心問題，綜合利用物聯網、傳感網、云計算、決策分析等智能化技術手段，對港口建設、生產、運營、管理的各個環節做出智慧響應，形成信息化、數字化、智能化的現代港口。

由于智慧港口發展初期建設技術難度大，且需要投入巨額資金，之前都是大型綜合港口開展相關的建設探索。隨著信息技術的普及和新型基礎設施建設推進，內河中小型港口為提升生產作業效率，保障港口運營安全，加強港區經營管理，也普遍具有智慧化港口建設的需求。

1總體思路

內河中小型港口的智慧港口規劃和建設應以提高港口規劃建設和生產運營效率為根本目標，充分利用信息化智能化手段，統一規劃、穩步推進，推動信息技術與港口工程建設、業務操作、綜合管理工作的融合，以信息化、智能化帶動港口的科學規劃、穩步建設和可持續性發展，積極構建現代化的港口。

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

2港口各發展時期智慧港口建設需求及目標

2.1港口規劃建設階段

本階段智慧港口建設主要以規劃編制成果展示、工程建設過程管理、建設內容技術輔助、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劃成果和工程建設過程，初步建立信息化框架和技術流程，為全面數字化港口建設做好基礎。

2.2港口生產運營階段

本階段智慧港口建設主要以港口基礎設施管理、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、安全運行提供技術支持和數據參考，為港區船舶?？?、倉儲物流等服務功能提供信息化工作手段，實現港口數字化管理。

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管理、應急指揮調度、風險預測預警及生產成本跟蹤測算、經營數據智能分析、大數據智能分析應用、經濟運行數據智能統計報告等為主。

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的數據資源，通過大數據分析實現智能化的指揮調度與決策，全面實現港口智能化掌控。

3港口數字化業務應用系統

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

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

（3）空間地理信息管理系統。港口的空間范圍包括港區陸域、港口水域及港口與外界進行貨物運輸的公路、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地理信息將以港區大比例尺地形測繪和水深測量數據，及高分辨率衛星遙感影像數據為圖形基礎，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底圖。

（4）港口設施設備管理系統。港口設施和設備是港口發展的重要資源，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狀態信息、維護保養信息，用傳感器監測設施結構狀態和設備能耗等。

（5）進出港船舶智能管理系統。在港區范圍內及上下游航道沿岸部署岸基AIS天線，使之覆蓋整個港區及航道，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的行駛船舶進行監控，實現港口對船舶的可視化監控和調度，并可統計船舶數量、分析船舶行駛軌跡、監控船舶違章?？?。

（6）港區倉庫堆場管理系統。涵蓋港區倉庫、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，實現場站內部業務管理，同時以公共物流信息平臺為依托，與各相關單位業務系統進行對接，滿足場站企業對外數據交換要求，可完善港口物流鏈在作業點到倉庫、堆場、集裝箱場站的信息技術覆蓋。

（7）港區車輛智能管理系統。應用GPS技術，實現對港區集卡車輛作業的有效調度和監控，支持門點、轉碼頭、駁空箱、平面運輸、水鐵公聯運等各種作業模式，與公共物流信息平臺實現數據交換與共享，支持貨物運輸狀態的實時查詢，可與智能閘口、電子裝箱單、電子鉛封港口港區作業新模式的無縫銜接。

（8）物流信息交換發布系統。港口是供應鏈上的一個重要節點，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容。港口物流信息交換發布系統以標準化的物流信息數據交換為基礎，規范物流企業業務流程，實現數據的快速交換與信息發布，為相關部門和企業提供便捷、及時的物流信息服務，并實現水路、公路、鐵路聯運物流信息服務。

4港口智慧化輔助決策平臺

4.1港口安全生產與應急保障平臺

采用信息化、智能化、物聯網、傳感器以及風險評價等手段和方法，對港口自然環境及作業生產條件進行監測，實現港口碼頭附近水域自然環境數據的實時監測、預報和趨勢分析。監測內容可包括水流速度、流量、水位高度、能見度及港口結構狀態和機械性能狀態等，系統根據常年監測數據分析演化趨勢，智能地提出警告和建議，并將安全生產監測數據形成報告。

系統集成空間地理信息、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，在安全事件發生時提供綜合各種信息的應急處置分析結果，為現場應急指揮、應急資源調度、應急預案響應提供數據參考。

4.2港口生產經營一體化管控平臺

港務數據涉及到內部管理、經營管理、資源管理、現場管理、生產管理、設備管理等多個方面，如何將這些數據進行模型構建和資源整合，是決定整個智慧港口框架體系架構和穩定運行的關鍵任務。要完成全港務數據的整合，需要事先對全港務數據進行資源規劃，建立統一的數據字典和關系模型，形成統一的數據標準，用以指導全港務應用系統的開發建設。

針對作業數據、經營數據、經濟運行數據，及生產經營的各個環節，建立優化模型并設計相應的優化算法。港口作業數據仿真優化模型主要包括港口機械調試與操控模型，經營數據仿真優化模型主要包括財務預算模型、庫存優化模型等，經濟運行數據模型主要包括投資收益模型、成本分析模型等。

港口生產經營一體化管控平臺在智慧港口層面實現設備控制和生產管理的有機結合，進而實現整個港口的業務數據自動采集、現場生產作業透明和生產經營一體化。

5預期效益

智慧港口建設在港口規劃建設階段，主要以保障工程質量，加強港口形象宣傳和內部企業管理為主。在港口正式運營階段，信息化智能化技術將大大提升港口的服務水平和服務效率。在港口生產作業期間，一批數字化業務系統的應用將能大大降低港口作業成本，公共物流信息平臺、商務網站等業務系統將為港口拓展更廣闊的港口腹地范圍，安全生產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事件時應急處置能力。

6結語

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劃和建設領域已經取得了較大成績。內河中小型港口由于自身基礎和發展階段，有開展智慧港口規劃和建設意愿和需求。本文分析了內河中小型港口在不同發展階段的智慧港口建設需求和目標，從數字化業務應用系統、智慧化輔助決策平臺兩個層級，給出智慧港口規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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