5G应用背景下北部湾港加快建设智慧港口的对策研究

■ 刘 芬 钱 林

（北部湾海洋发展研究中心（北部湾大学））

引 言

随着5G、物联网、人工智能等新技术的出现，智慧港口已成为未来港口的发展趋势[1]。北部湾港地处华南经济圈、西南经济圈和东盟经济圈的交汇处，是西部地区唯一出海口，地理优势明显，战略地位突出[2]。近年来，北部湾港在港口建设方面取得了一些成果，如建设港口水路运输网、改造智慧港航管理体系和升级西江黄金水道等[3]。然而，与国内外其他先进港口相比，还存在着港口基础设施不健全、物流链智能化程度滞后等问题。因此，在此背景下研究北部湾港智慧港口建设路径具有重大意义。

1 智慧港口的概念及5G关键技术的应用

1.1 智慧港口的概念

智慧港口基于现代化设施设备，以现代港口航运服务信息技术为核心，在港口航运组织服务技术创新的驱动下，与云计算、大数据、物联网、移动网络、智能管理等信息技术进行深度融合。并以健全的管理体制和机制、技术标准、法律法规和发展性政策为保障，实现港口生产自动化、管理智慧化和服务柔性化。将在更深层次上完成港口资源的综合优化配置，在更高境界上满足全方位、高效、优质的现代港口航运服务需求[4]。

1.2 5G技术在智慧港口中的应用

1.2.1 自动驾驶

借助5G技术高速率、大容量、低延迟的特点，结合MEC关键技术、汽车自动驾驶技术、智能传感器技术。可在智能港完成无人驾驶车辆遥测命令的高速传输，实现特定状况下无人驾驶车辆自动遥控的要求，完成自动驾驶、自动导向、精确停靠、自动装载等功能，并实现远程监测、数据采集与模型优化。另外，还可将无人驾驶车辆与岸桥、场桥机械的远程控制系统进行无缝衔接，借助无人驾驶车辆的应用完成水平搬运自动化，实现港口的全自动化作业[5]。

1.2.2 设备远程控制

根据5G技术高速率、大容量、低延迟的特点，通过在港口部署“端到端”的 5G 互联网，在岸桥、场桥与远程监控管理中心的数据信息接口处安装“5G+有线组网”，可以大大提高互联网数据传输的可靠度和灵活度，结合码头的操作管理系统、岸桥和场桥自动管理系统，完成岸桥和场桥的远程控制作业。减少了作业环节中对人力的需求，降低了运营成本，提升了作业效能和安全性，改善了作业环境[5]。

1.2.3 智能理货

采用5G网络的智能理货，将运用5G的超大频宽和低延时的特点，基于超高清视频图像回传+AI的机器图像视觉分析技术，实现集装箱理货的智能化。具体来说，就是通过在港口内安装5G虚拟专用网，在岸桥上配置高清摄像头，利用移动5G网络准确采集集装箱视频和图像数据，并对采集到的信息进行自动识别与大数据分析，以此完成港口货物集装箱编码、损坏、舱室、拖车号等信息的采集。有效降低了人工成本，提升了港口的理货效率[5]。

1.2.4 环境监管

港口的智能环境监管主要是指运用MEC边缘算法、人工智能和机器视觉信息技术，对所收集到的视频图像信息进行分析和处理，并利用部署在港口内的5G虚拟专用网回传，最后在港口数据管理中心实行进一步分析；采用的新一代人工智能检测算法，能够即时监测、识别并监控所收集到的数据，准确评估分析对象的行为是否规范，并根据大数据的分析结果及时发布预警，高效处理危险事故；港区的智能视频监测网络管理平台，可以实现对人员、车辆、设施的实时监控、园区异常情况报警和实时监测分析等，大大提高了港区管理与监控服务的数字化、智能化水平[6]。

2 北部湾港智慧港口建设的现状分析

2.1 北部湾港的发展现状

随着我国“一带一路”和西部陆海新通道规划的战略布局，以及扶持北部湾发展政策的出台，北部湾港因此进入了快速发展的新时期。据统计，“十三五”末，全港区航运企业达335家，生产性泊位799个，船舶6989艘，同比增长52%，港口货物综合通过能力3.99亿吨，净增7112万吨，货物吞吐量达18.6亿吨，同比增长30%[3]。随着北部湾港外贸航线的日益增多，现已基本实现了对东盟国家的全覆盖。然而，相较于发达地区的港口来说，北部湾港的物流效率仍相对较低，无法跟上港口吞吐量增长速度，因此，基于5G技术的智慧港口建设仍有很大的发展空间。

2.2 北部湾港目前存在的问题

2.2.1 各港域信息化发展不平衡，数据共享不充分

由于历史遗留的原因，北部湾的三大港域曾长期处于独立发展阶段，各物流信息系统功能交叉重叠，数据杂乱无章，无法互联互通，从而形成了信息孤岛。虽然北部湾港组建后，对港口信息化建设作出了清晰明确规划，但效果却不尽如人意。现如今，北部湾港信息数据杂乱且繁多，港口的船舶、生产、设施、货物和业务管理衔接性也较差，再加上缺乏科学的管理和规划等原因，导致各环节之间信息数据传输呈现断裂现象，数据无法实现共享，大量资源被白白浪费。同时，港口物流信息标准化程度也很低，这无疑是给未来系统的改造和升级埋下了隐患。

2.2.2 电子口岸建设发展缓慢，通关效率较低

北部湾海关隶属南宁海关，目前已形成了统一的通关管理制度和作业机制，“3e”（电子海关、电子口岸、电子政务）的信息化管理也不断践行，逐步建成服务广西、辐射西南和东盟的大通道。但是，由于腹地经济发展不温不火、政府投资力度不足等原因，相较于国内外先进港口来说，北部湾港的基础设施还不够健全，信息化、大数据管理方面的建设水平也相对落后，这一系列原因造成了船舶进出口通关手续复杂、通关效率低等的问题。在出入港口船舶日益增多的形势下，北部湾港还需要提高服务效能。

2.2.3 物流链智能化程度较低，资源浪费严重

相较于发达地区的港口来说，北部湾港物流链的智能化程度仍较低，究其原因是港口对现代物流信息系统技术的利用率不足，无法使供应链过程中各环节的物流、信息流和资金流统一，使港口物流链进入半人工、半智能阶段，由此，与传统物流作业方式相比，运营成本并没有大幅下降。这种现象在集装箱运输中较为明显，如在集装箱转运过程中，不仅需使用ID卡进行信息识别，而且还需要手动操作计算机才能将货物信息传递给其他部门。在对集装箱的信息进行收集和分析时，同样也需要人工的参与，这不仅导致了物流链中资源的交叉重叠，也降低了港口的运作效率。

3 基于5G技术提出北部湾港智慧港口建设的策略

3.1 北部湾港智慧港口技术框架的构建

分析了北部湾港智慧港口建设的规划目标、适用对象等，并以港口发展、港口生态圈理论等为基础，构建和完善了应用5G技术的智慧港口总体架构，该框架分为3层，见图1。

图1 智慧港口总体框架

3.1.1 操作层

该层主要利用5G技术，对港口物流链中的各种设施设备、货物、人员信息，进行全方位感知、高效传输和分析处理，并为港口业务层的运行提供了技术支撑。这无疑是对港口自身的作业方式的改造和革新。

3.1.2 业务层

该层主要基于港务集团的作业管理系统，采集经过操作层的物流运营数据，并加以整合，达到对各类信息数据相互转换和标准化的目的。并把重要性较高的信息传输到物流信息平台和安全监管信息平台，完成港口对货物、危险品动态信息的实时跟踪与监管。

3.1.3 服务层

该层主要基于业务层采集到的数据，结合港口物流链的发展情况，利用云计算、物联网等现代化信息技术，在电子口岸信息服务平台和港口公共信息服务平台，对数据进行集中处理并上传至云端，由此形成港口数据云服务平台，实现港口运营柔性化、供应链一体化、服务最优化。

3.2 加快北部湾港智慧港口建设的具体措施

3.2.1 加快建设覆盖三大港域的数据共享中心

北部湾港之所以存在信息化发展不均衡、数据共享不充分的现象，最根本的原因是未能建立统一合理的数据共享监管中心，无法打破由原有物流管理条块割裂而产生的壁垒，而建设一个覆盖三大港域的数据共享中心可以很好地破解这一困局。我们可以根据三大港域发展的特点，做好前期研究计划，实行统一的数据共享中心。通过采集和整理各项原始数据，扩大数据共享的业务范畴，进一步完善信息数据资源库。利用5G技术传输高速率、大容量和低延迟的特点，实现数据库与各个部门之间信息的高速传输，充分打破各部门间生产调度难的困局，完成数据资源的实时共享。助推北部湾港一体化建设的流程，使环节职责更明晰，信息查询更便捷，数据库资源也更为丰富。

3.2.2 加快建设智慧电子口岸平台，提高通关效率

北部湾港船舶业务较多，涉及行业范围较广，信息数据杂乱无章，极易造成口岸内部运行困难。因此，应对其业务加以细分，具体可分为数据申报、报关通关、航道监测和基础服务四大平台。将这四大平台作为重点智能化建设对象，并基于5G信息技术的特性，使船舶在口岸进行数据申报和通关时，打造出信息传输高效、流程手续简便的效果，实现各环节有效通信和数据集成。同时，5G技术还可以使港口实现对航线精确地监测，更加全面地覆盖各类货物流转的全过程。这样，北部湾港区的电子口岸发展将更加迅速，智能化平台建设也将趋于完善，从而可以实现北部湾港区船舶到港流程的一体化作业，打造高效能的电子口岸运作系统，增强港口的总体实力。

3.2.3 加快构建基于5G技术的信息感知网络平台

通过建立一个基于5G技术的信息感知网络平台，可以切实降低北部湾港口在物流链货物运输过程中对人工的依赖度，使港区真正实现物流作业流程全自动化。以信息采集为例，平台将基于5G通信技术，并融合现代化信息感知技术（无线传感、电子数据交换、射频识别等技术），以完成对货物信息的实时跟踪与监测。这不但能够降低人工对信息的统计和采集，避免人为失误，还可以切实缓解港口物流链中劳动力重复使用的问题，从而极大地降低运营成本。

4 结 语

北部湾港应借助西部陆海新通道契机，积极地拥抱新技术革命，针对港口的发展现状和优势条件，利用好5G等先进信息技术，高效整合物流、信息流和资金流，通过持续的转型发展，推进港口的智能化建设，实现智慧港口的建设愿景。