粤港澳大湾区背景下的智慧港口发展思考

刘靖战 蔡银怡

摘 要：在总结国内外智慧港口的发展现状的基础上，对智慧港口发展理论进行了初步的探讨，提出了智慧港口的内涵与技术架构。针对粤港澳大湾区背景下，广州港、深圳港和香港港之间的竞合关系，提出了智慧港口的发展建议，以提高港口自身综合竞争力，整合湾区港口资源，促进湾区经济的发展。

关键词：粤港澳大湾区 智慧港口 技术架构 发展建议

1.引言

港口面对来自供应链一体化、船舶巨型化、港口安全生产和环境保护等方面的挑战，转型升级势在必行。港口的未来不仅仅与空间发展有关，也与新技术的融合发展有关，而智慧港口正是大数据、人工智能、区块链等现代信息技术与管理理念的创新集成应用的结果，它将促进港口在码头作业、运营管理、物流服务、口岸联动等的全面升级，推动港口经济生态圈的发展，继而推动城市和国家经济的可持续发展。

世界范围内，鹿特丹港、汉堡港、新加坡港等世界级枢纽大港积极建设智慧港口。鹿特丹港提出了“smartest port”的建设战略，德国汉堡港则提出了“智慧物流”战略。国内上海港、厦门港、青岛港等主要枢纽大港也在积极探索建设智慧港口，上海洋山港已建成世界第一大自动化集装箱码头；青岛港则通过码头改造建成自动化集装箱码头。

在学术研究上，包雄关基于物联网等技术研究了智慧港口的内涵和系统结构。徐磊和钱振明在国内智慧港口研究和发展现状基础上提出了智慧港口标准化体系框架。刘兴鹏和张澍宁从智慧港口的概念、目标和架构三个方面详细阐述了智慧港口的内涵，并介绍了大数据技术在智慧港口中的应用。高虹桥、邵文渊等人在总结国内外智慧港口的发展经验的基础上，提出了智慧港口的建设思路与智慧港口的技术架构，从信息架构的角度将港口信息服务分为商务服务、生产服务和政务服务。

可见，智慧港口的建设是当前港口发展的必然趋势。粤港澳大湾区拥有广州港、深圳港、香港港三个世界前十的集装箱港口，各港口间地理位置非常临近，经济腹地交叉重叠明显，存在强烈的竞合关系，在此背景下，如何发展智慧港口，使港口具备真正的“智慧”，既能提高港口自身综合竞争力，又能协调湾区港口关系，整合湾区港口资源，对于促进湾区经济发展模式形成，以真正发挥湾区经济优势是非常重要的。

2.智慧港口发展现状

2.1国外智慧港口发展现状

国外智慧港口的建设主要集中在码头自动化和互联互通两个方面。

在码头自动化方面，鹿特丹港的RWG和APMT两个全自动化集装箱码头，实现了码头装卸过程 “无人化”。汉堡港的CTA自动化集装箱码头则采用双小车岸桥+AGV+ARMG的装卸工艺模式，实现了装卸自动化。新加坡港的巴西班让码头通过包括应用无人的轨道式龙门起重机实现了堆场自动化操作。

在互联互通方面，鹿特丹港的港口社区系统（Portbase）为客户提供一站式的物流信息交换服务，以及多式联运规划工具（InLandLinks），使客户能够快速、有效的匹配其需要的多式联运服务。汉堡港建立了PORTlog平台，该平台汇集了物流链上的存儲、运输和物理服务商及其客户群，具有物流服务搜索引擎功能。新加坡港的EDI网络系统（PORTNET），基本实现了数据化、信息化、信息共享和互联互通，提供航运、船舶动态等信息服务和危险品申报、靠港申请和出港预报等自动化通关服务；与贸易网络（TradeNet）相连，实现“两网融合”，构成了政府部门、港航企业、货代公司、物流公司之间便捷、畅通的信息化沟通平台。

2.2国内智慧港口发展现状

国内智慧港口建设处于起步阶段，上海港、厦门港、青岛港、大连港等港口进行了积极探索与实践，主要体现在以下两个方面：码头自动化、运营管理与信息服务。

在码头自动化方面，2015 年，厦门远海全自动化集装箱码头作为我国首个自动化集装箱码头投入运行，为实现智慧港口建设迈出了第一步；2017年，上海洋山四期全自动化集装箱码头投入运营，实现了“智能装卸”和“无人化”操作；

在运营管理和信息服务方面，上海港开发应用了先进的港口生产操作系统并建立了亿通网服务平台，提供涵盖物流、通关监管、费用结算等功能；2010年开始，大连港相继上线了无人值守衡重管理系统、生产调度指挥系统“top+”、“壹港通”港航社区系统等，实现作业信息自动采集、作业指令生成和作业实时监控，以及与客户和政府监管部门的互联互通；青岛港于2016年6月投入运营物流电商平台，该平台为客户提供一站式全程物流服务，包括航运信息发布、订舱服务、船舶供给服务、码头业务预约、提箱预约、仓储服务、报关报检、物流跟踪和电子支付等功能；厦门港则于2016年上线了集装箱智慧物流平台，实现数据一次录入，全流程共享和集装箱设备交接的电子化、智能化。

3.智慧港口的内涵

港口作为全球供应链的重要环节，是物流、信息流和资金流的交汇点。因此，对智慧港口的理解是基于港口服务供应链和新一代信息技术发展的，即认为智慧港口的内容不仅包括码头自动化和港口运作的智能化，同时也含有港口作为供应链的中心的功能创新与服务创新，是以港口为核心节点的服务供应链的智慧，如图1所示。

智慧港口的内涵主要体现在以下四个方面：

（1）以港口基础设施与装备的现代化为基础。智慧港口设施设备配置主要包括物流基础设施、信息化设施设备和港口装备三个部分。港口物流基础设施的数字化、信息化，网络传输的标准化以及港口装备的自动化是实现港口全流程、透彻感知的基本条件，也是构建港口云数据中心和实现智能决策的基本条件。

（2）以智慧技术与港口业务全面融合应用，实现智慧化运营与智慧化服务为建设的核心。一方面，通过大数据、云计算和人工智能应用促进各环节的协调运作，实现流程自动化与整合管理，达到运营管理智慧化；另一方面，有效集成政府相关部门、港航企业等各方信息资源，形成具有信息搜索引擎、电子商务、在线物流规划、口岸监管等功能的信息化平台，实现智慧化服务。

（3）以创新为港口发展的驱动力。智慧港口发展是基于港口服务供应链的管理理念创新，是一种多方面、持续创新的发展模式。港口向供应链中心转型的同时依托物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等现代信息技术实现港口的功能创新、技术创新和服务创新。

（4）以可持续发展为智慧港口的目标。即按照环境效益与经济效益两者间的均衡点所要求的标准去规划和建设智慧港口。应用现代前沿信息技术实现运作与服务智慧化的同时，减少能源消耗，提高环境效益，促进港口的可持续发展。

4.智慧港口的技术架构

基于港口发展、港口服务供应链、港口运作等相关理论，结合港口发展的需求，分析具体功能和应用对象，构建覆盖感知层、网络层、数据层、支持层、应用层、展示层和用户层7个层次的智慧港口总体框架，如图2所示。

设备层主要是港口供应链中被感知的各种设施设备；感知层是对港口信息的采集、感知，为港口后期运作提供基础；数据层主要是通过感知层采集到的港口运作中各种数据信息汇总，提供决策支持；支持层主要是实现港口的感知与数据存储必须要依托物联网、云计算等先进技术；应用层主要是针对港口供应链运作的特点，充分利用底层数据和信息技术，实现码头自动化、运营管理智能化、物流服务最优化、创新服务多样化、互联互通广泛化和港口发展可持续；对象层是智慧港口的参与方，只有供应链上的企业进行协作，才能实现港口真正的“智慧”。

5.总结与建议

根据已有研究，现阶段粤港澳大湾区三大港口之间的竞争是一种有利因素，对各港口和城市经济发展具有正向的促进作用，但在2025年后，经济增长放缓，各港口趋于通过合作，整合湾区港口资源，促进湾区经济发展。在这种竞合关系下，智慧港口建设将是提高港口综合竞争力，促进湾区经济发展的有效途径。

目前，粤港澳大湾区三大港口在码头自动化上稍显落后，尚未有自动化码头投入使用；在物流服务方面，水铁联运发展较慢，广州港南沙港区和香港港还未有铁路入港；创新服务发展不完善，港口与金融、科技等相关行业融合不够深；在互联互通方面，深圳港积极搭建港口客户服务平台，广州港略有不足。基于上述分析，提出粤港澳大湾区背景下的智慧港口发展建议：

（1）结合港口特点与需求，通过新建或改造码头，积极推进码头自动化建设。政府层面应积极协调规划湾区内各港口码头自动化的建设，目前，广州南沙港四期自动化集装箱码头已在加快推进建设。

（2）结合港口城市的发展特点，创新港口服务模式。积极发展港口物流和多式联运，延伸港口的服务功能；积极拓展供应链金融、跨境电商、供应链咨询等创新服务，提升港口竞争力。如香港作为国际金融中心，可依托港口积极创新和发展供应链金融、跨境电商等相关增值服务，以达到湾区港口资源整合，优势互补的目的。

（3）技术创新。积极探索和创新大数据、人工智能等技术在港口运营生产、港口管理决策和港口信息服务上的应用，综合提升港口管理和服务的智慧化水平。

参考文献：

[1]包雄关.智慧港口的内涵及系统结构[J].中国航海，2013，36（02）： 120-123.

[2]涂磊，钱振明.智慧港口标准化建设研究[J].中国标准化，2015，9： 77-82.

[3]劉兴鹏，张澍宁.智慧港口的内涵及其关键技术[J].世界海运，2016，39（01）： 1-6.

[4]高虹桥，邵文渊，刘婷，谢清霞.智慧港口的技术框架[J].港口科技，2017， 02： 1-5.

[5]李君.粤港澳大湾区主要港口间的竞合演化研究[D].华南理工大学，2018.