交通强国战略下智慧港口指标体系构建研究

□ 张胜权 李红亮

随着我国供给侧结构性改革的持续推进以及交通强国顶层战略的出台，以安全便捷、智慧绿色、经济高效、支撑有力、世界先进（《关于建设世界一流港口的指导意见》）为特征的智慧型港口将成为我国乃至全球港口升级改造的重点和发展方向。与国际接轨，参与全球智慧港口体系建设是我国港口行业未来发展的大方向。研究国内外智慧港口指标体系，确定智慧港口未来发展方向对我国建设世界一流港口具有重要意义。

一、智慧港口内涵与特征

国际港口的发展大体上经历了5个阶段，由最初的单一型港口逐步向综合型、国际型、智慧化发展。主要阶段及其特征如图1所示。

图1 港口发展历程及其特征示意图

智慧港口是科技发展、技术进步的必然结果，物联网、云计算、大数据分析、移动互联网、智能感知等技术是智慧港口的技术基础，但考虑到各国发展阶段不一、发展理念有别，对智慧港口的认识也有很大差别。国内对智慧港口的认识主要集中在运维端，认为智慧港口是将物联网、云计算、传感器、决策分析等技术手段结合在一起，在港口生产中加以运算，统筹各项关键信息，从而实现人与人、人与港口、物与物之间的各环节、各资源广泛互通，逐步构建技术密集、高端化、信息化和网络化的现代物流港口。如日照港以码头运营数字化、集团管控一体化、决策支持可视化、集成服务便捷化等方面为智慧港口特征予以建设规划；粤港澳大湾区以基础设施与装备现代化、智慧技术与港口业务全面融合、创新和可持续为特征建设智慧港口；上海港以码头生产智能化、港域调度智能化、海运物流协同化、金融普及便利化为特征建设智慧港口。

国际主流港口运营商对智慧港口特征的描述主要集中在智慧化的运营、环境友好性、高效的能源利用以及安全性和稳定性等方面。HamidRezaAbai博士认为，智慧港口不仅是新技术的应用，更是一种新的思维理念，是港口概念的重塑。智慧港口内涵应包括：智慧、绿色、集成的运输体系；高效、具有竞争力的系统设备；节能及能源的高效利用；对地区经济发展的正向影响；安全、环境友好等5个方面。巴塞罗那在打造智慧港口过程中，除了对港口自身智慧化的改造外，也注重港口对环境影响以及对人的影响，包括降低污染、废物管理、能源和水管理、新能源应用等方面。国际主流运营商对智慧港口描述见表1所列。

表1 国际主流运营商对港口特征的描述

基于国内外对智慧港口的内涵的描述，结合未来港口发展方向，站在全球化和东西方融合视角认为，智慧港口是以现代信息技术和工业化为基础，以新的发展愿景、发展理念、发展模式等为驱动，统筹考虑高运营效率、低能源消耗、优环境保护、重港口安全等生产性、社会性因素建立智慧型港口生态圈。

二、国内外智慧港口发展现状

“十三五”以来，随着现代科技和信息技术在港口领域的逐步推广应用，港口智能化水平显著提高，国内外部分港口已经着手智慧化改造。国内港口智慧化改造主要集中在沿海区域，以集装箱港口为主，智慧化改造主要集中在硬件的自动化和软件的信息化方面，对环境因素、人的因素涉及较少。国外港口智慧化不仅包括运营方面，也包括了发展理念方面，更加注重绿色发展和可持续发展。国内外智慧港口改造主要内容见表2所列。

表2 国内外主要港口智慧化改造主要内容

三、国内外智慧港口指标体系对比

智慧港口指标体系是指导港口智慧化建设的主要标杆，国内港口智慧化在理念和实际实施过程中与国际主流港口有较大差异，在指标体系方面也存在区别。

1.国内智慧港口指标体系

国内智慧港口指标体系可归纳为智慧港口基础设施、智慧港口运营管理、智慧港口物流服务、智慧港口创新服务、智慧港口信息服务、智慧港口可持续发展等6个方面（主要指标见表3所列）。

2.国际智慧港口指标体系

国际上对智慧港口评价指标体系进行了系统研究和实践，最为典型的为地中海智慧港口综合工程，提出了基于运营、环境和能源的智慧港口评价指标体系。主要指标见表4所列。

表3 国内智慧港口指标体系

表4 国际智慧港口主要指标

（1）运营。运营是港口主要生产活动，智慧港口通过现代科技和有效的管理手段实现港口运营成本的降低和运营效率的提高。运营包括3个层面，即生产高效化、操作自动化以及智能基础设施的使用。生产高效化是指在有限的预算、时间、空间、设备下达到的产出水平；操作自动化是利用各种设备系统降低人力资源投入的水平；智能基础设施的利用指港口采用利用软件和硬件系统的水平。

（2）环境。港口汇集了大量的船舶以及旅客，是各类污染物排放的重要节点，实现港口的清洁和可持续是智慧港口发展的重要特征。环境方面包括了环保 管理体系、废气排放、垃圾处理、污水处理等方面。环保管理体系为港口提供一套评估、监控、减少港口污染的规章制度，最常见的为国际标准组织发布的ISO14001标准；废气排放控制包括二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物的控制；垃圾和污水主要针对生活垃圾和生活污水的处理。

（3）能耗。港口运营需要消耗大量的能源，随着国际贸易的持续发展，港口货运量的显著提高，港口对能源的消耗也是与日俱增，因此，能耗水平也是智慧港口发展的重要特征之一。能耗包括能源消耗量、新能源利用以及能源管理等3个方面。能源消耗包括直接和间接消耗，优化作业流程能够降低能源总量消耗；新能源利用指在港口采用风能、潮汐能、光能等的水平和能力；能源管理体系的应用指采用的管理标准和水平，国际常见的能源管理体系为ISO50001。

3.国内外智慧港口指标体系对比

通过对国内外智慧港口发展理念、发展现状以及指标体系对比可知，国内港口更加注重运营侧的改造升级，国外港口更加注重港口的可持续发展。以汉堡港、鹿特丹港、安特卫普港、釜山港、新加坡港、上海港等14个国际性港口为例，上海港在自动化运营方面居于全球领先，但在节能环保方面明显低于北欧港口。

造成以上结果与地理区位、经济发展水平、政治制度、能源相关等因素有关，其中，经济发展水平和能源因素对智慧港口发展起着至关重要作用。智慧港口发展水平与国家人均GDP和人均研发支出呈正相关，港口所在地区越富裕，对科技投入越多，智慧化水平就越高。智慧港口发展水平与单位产值能耗水平呈负相关，单位能耗水平越高港口智慧化水平越低。其逻辑为：假若国家对创新、教育和科研越开放，港口将更易于应用新技术和新方法；反之，单位产值能耗水平越高，同等能源消耗水平下工业产出就越少，能源利用率和港口产出效率也就越低。

总体而言，亚洲港口中新加坡和上海港智慧化水平靠前，但与汉堡港、鹿特丹港等仍有很大差距，这种差距体现在港口发展理念和途径上。未来中国要与国际接轨，打造世界一流的国际型港口，就必然要调整发展理念，进一步提高港口的绿色可持续发展水平。

四、结语

智慧港口内涵丰富，但到目前为止国内外对其的研究依然较少。国内对智慧港口指标体系的研究立足点主要以上海港、日照港、广州港等沿海港口为主，侧重于运营端，存在一定局限性。笔者通过国际视角，科学审视智慧港口的发展特征，提出基于运营、能源、环境的智慧港口评价指标体系，并选取了国际上最为繁忙的14个枢纽港作为研究对象，从经济和能耗水平方面对结果予以分析，分析表明港口所处国家人均GDP越高、创新性越强、能耗水平越小、政策越倾向于环保港口智慧化指数将越高。研究结论一方面能为我国智慧港口的发展提供一定的理论支撑；另一方面也为推动交通强国战略实施，打造世界一流港口指明奋斗方向。