数字化赋能下智慧港口高质量发展路径

2024-12-31赵宗颖

商场现代化 2024年24期

摘要：随着技术的快速发展，产业面临转型与升级，港口若要提高竞争力，就要积极开展智慧港口建设，引进先进的数字化技术手段，对各个环节工作进行优化，提高工作效率与质量。基于此，文章以数字化为背景，分析智慧港口建设的途径，旨在促进港口经济实现可持续发展。

关键词：数字化；智慧港口；高质量发展

随着国民经济的迅速发展，港口的重要性日益凸显。为了提高我国的综合国力与地位，我国要加强智慧港口建设，引进先进的数字化技术，减少人力投入，实现绿色生产，提高港口运行的自动化水平。

一、数字化赋能下智慧港口发展现状

1.我国港口整体发展水平

联合国贸易发展委员会将港口划分为四个层次，每一层次代表其不同的发展水平。第一层次是运输枢纽中心，第二层次是装卸与服务中心，第三层次是贸易与物流中心，第四层次是基于供应链的物流中心。当港口发展到第四层次后，会更加重视资源整合，确保相关利益方能够彼此协作，使供应链得到进一步优化，创造更大的价值。

20世纪90年代以后，港口发展水平的高低受到集装箱运输能力的影响，处于第四层次的港口应具备专业的巷道、先进的码头设施和密度高、集中化的国际直达干线，同时还要具备联通内外的全球化公共信息平台。

2.我国港口智慧物流产业链发展

传统的港口物流服务内容比较固定，主要负责对本区域内的货物进行装卸、转运，工作效率比较低，各环节协作度不足，物流成本比较高。数字化时代，港口物流不仅具备传统物流的功能，还可发挥港口的优势，增加了运输与仓储服务，使港口的作业效率得到进一步提升，降低成本。数字化背景下，港口物流的产业链范围正逐渐拓宽，除了贸易服务之外，还负责金融服务，港口定位发生变化，港口已成为大型物流枢纽中心，为各种国际经济贸易等相应活动提供专业的服务。目前，许多港口物流产业链正逐渐迈向智慧方向，将各种资源要素进行连接，构建完善的港口物流生态圈。

3.我国港口数字化现状

随着经济的迅速发展以及贸易活动日益频繁，我国港口基础设施日益先进，技术水平不断提升。近年来，国内港口数字化进程不断加速，我国积极引进先进的信息技术，逐渐统一港口各项信息、资源和数据的格式，促进港口迈向数字化发展方向。同时，港口工作人员的专业素养不断提升，熟练操作各种信息技术完成各项工作，工作效率与质量日益提升。

在“一带一路”的倡议下，港口数字化建设定位逐渐发生改变，港口更加重视使用物联网、大数据、云计算等先进的技术手段，打造专门的智慧化信息枢纽，确保功能得到进一步完善，提高服务质量与技术水平，使港口迈向高质量发展的方向。如今，港口在“一带一路”中的地位不断提升，在不久的将来会成为其关键节点，从而进一步带动港口升级与转型，由此可见，港口智慧化建设势在必行。

二、数字化背景下智慧港口发展中存在的问题

1.缺乏复合型人才

数字化背景下，港口智慧化建设工程任重而道远，且该项工作对人才有很高的要求。负责开展智慧港口建设的人才应具备专业的平台设计与开发能力，定期对平台进行维护，了解平台使用要点，及时对平台进行升级。因此，人才应具备复合型技能并负责制定专业的数字化业务方案，要掌握多种技术手段，对数据进行全面的挖掘和分析，了解数据的规律，从而实现对业务流程的优化。目前，这一类人才比较稀缺，限制了智慧建设的进程与数字化技术的应用。同时，对这一类人才的培养周期比较长，高校等教育机构很难对这一类人才进行系统的培养，影响了数字化技术的应用成效，不利于港口智慧化水平的提升。

2.系统协同能力较差

在数字化背景下，若要促进港口实现顺利转型，就要确保各系统彼此紧密协作。然而，当前各大系统之间的协作性比较差，信息无法得到及时传输与共享。各大港口企业有专门的信息系统和数据，在管理时各自独立，无法对各大系统进行统一管理，信息无法得到及时共享，存在严重的信息孤岛现象。同时，考虑到信息安全问题，各部门并不愿意彼此交换信息，缺乏有效联动。此外，企业所构建的数据系统功能不完善，且功能缺乏统一标准，信息整合不到位，也会影响信息的正常传递。总之，系统协同能力不足，导致各参与方很难实现深度交流。

3.业务数据采集精准度较低

港口工作内容多，涉及范围广泛，包含多个要素和环节，每个环节会有大量的信息。数字化背景下，需对港口生产中所涉及的各项数据进行全面采集和分析。在传统的工作模式中，每个码头要定期汇总数据，为决策者提供参考依据。在港口面临转型的今天，若继续采用传统的工作手段，会导致信息无法得到有效采集，且无法对数据展开深入挖掘和分析。

三、智慧港口建设要点

1.港口码头建设智慧化

实现智慧港口建设的关键是对港口码头开展数字化建设，可引进先进的数字孪生技术，运用传感器、历史数据、模型等元素，对港口码头进行仿真，充分展示港口全生命周期过程。采用这一技术手段可保证相关人员了解港口的布局与机械设备型号，明确港口建设目标和要求，提高港口质量。

2.港口码头运行智慧化

首先，集装箱装上货船以后，目的港口会获得货船、货物的具体信息，根据航行路线的气象信息、物流信息，对航线进行优化，对船舶抵达时间进行预测和判断，科学调配资源。抵达港口后，进行卸货，与下条货运订单无缝对接，船舶继续行驶。引进先进的智慧控制系统对航运大数据进行传输，将所有物流信息进行连接，结合具体的货运需求和气象信息，采用信息技术对物流场景进行模拟，提前制订物流计划，确保进港与出港的货船得到合理安排，提高物流运输效率。

其次，采用高清相机对货物照片进行拍摄，采用智能化视觉识别系统对货船货物进行清点；设置24小时监控设备，对危险货物各项技术参数进行检测，一旦发现异常，系统会自动发出警报；使用机器代替人工巡检。

3.港口机械检测保养智能化

以钢丝绳为例，在港口机械设备中，钢丝绳的消耗量比较大，且面临的安全风险比较高，合理使用钢丝绳可提高安全生产水平，降低作业成本，提高企业的效益。长期以来，钢丝绳安全管理虽然备受企业重视，但缺乏先进的安全管理技术，大部分企业依然采用人工检测的方式判断钢丝绳是否安全，导致钢丝绳的安全隐患很难被消除。因此，要积极采用先进的弱磁检测技术，对各类钢丝绳进行严格的检测，既可以对其外部损伤情况进行检测，又能对其内部损伤情况进行检测，避免出现检测盲区，以提高检测效率和质量。也可采用岸桥钢丝绳在线自动检测系统实现智慧监测，保证钢丝绳的安全。

四、数字化背景下智慧港口发展对策

1.培养专业人才

为保证港口实现顺利转型，有效发挥数字化技术的作用，需加强对专业人才的培养。首先，构建健全的人才培养体系。港口企业要加强对员工的培训，对现有的培训体系进行优化，使员工掌握扎实的知识和技能，将员工培养成高技能人才。建立专门的人才培养基地，采取多种培训方式，保证员工的能力得到提升，例如，聘请专业的人士来到企业进行培训，对员工进行针对性培养。其次，设立数字化人才专项基金，同时，企业要派遣优秀的技术骨干外出学习，有助于人员掌握最新的知识和技术；也可与高校和其他教育机构合作进行人才联合培养，认真开发课程，打造专门的实训基地，满足人才的学习需求。最后，引进高端人才，打造健全的人才引进机制。明确数字化港口建设需求和各岗位职责，对人才进行针对性引进，吸引更多优秀的人才。

2.建立统一的数据平台

为促进数字化技术在港口建设中得到有效应用，促进港口实现顺利转型，要加强数据平台建设，统一数据的处理保准，确保各项数据得到有效融合，实现精准化服务。首先，制定精确的标准，进一步规范平台建设，对各项工作进行统筹规划。例如，建立数据库时，需明确相应的标准，制定严格的制度与规范，完善数据录入、分类等环节，对数据格式进行统一，确保数据得到有效的联通和共享。其次，制定完善的制度，保障信息安全，对数据的公开标准予以完善，对各部门的操作权限予以合理设置。最后，对数据进行整合，设置完善的数据共享平台，保证各部门彼此协同。同时，打造健全的数据共享机制，对每个平台的信息管理工作进行规范，使数据得到准确传递。

3.打破信息壁垒

为保证港口数字化建设落到实处，最终打造先进的智慧港口，需加强各部门的沟通，使其彼此协作，互相配合。首先，转变传统的发展理念，引进先进的硬件与软件设施，构建一体化管理系统，确保工作流程得到优化，加强数据之间的融合，提高港口的核心竞争力。其次，加强各部门之间的协作度，避免出现信息孤岛现象，确保信息得到有效整合，实现资源共享。同时，将各部门的数据信息系统进行衔接，使其彼此形成合力。对现有的管理制度进行优化，加强各部门的沟通，使其彼此展开合作，提高工作效率与质量，促进信息得到迅速传输。最后，对各部门的信息进行准确提炼，确保数据得到高度融合，构建专门的数据传输系统，在保证数据互联互通的同时，对数据进行重构，使各参与者之间有更加紧密的联系。

五、智慧港口数字化创新平台构建

1.应用场景

打造智慧港口数字化平台时，要结合港口的发展现状与发展趋势，引入先进的技术手段，加强基础设施建设，将信息技术与港口业务有机结合，融入前瞻视角，对当前业务进行分析后制定合理的解决方案，满足多种业务需求。方案涉及内容众多，例如，需考虑到业务受理环节、资源如何分配、作业执行问题等，确保港口生产迈向自动化与智能化方向，提高决策的合理性，从而促进港口实现顺利升级与转型。

2.技术创新

（1） 5G技术应用

进行智慧港口平台建设时，要积极开展技术创新，引入先进的5G技术，将边缘计算、空口小区频谱切分等技术与之相结合，满足人工智能技术的运行需求，提高其运行能力。在5G技术的支持下，构建专门的港口专用网络，该网络有超大带宽，能够避免信息出现延时，可满足海量信息的传输需求。同时，将5G技术与人工智能、工业视觉技术相结合，对集装箱码头各项工作进行远程监督与控制，确保港口不断升级。

当前，我国的5G发展速度飞快，在数字孪生港口建设方面也取得突出的成绩，在世界范围内占据领先地位。中国移动已经着手布局6G网络，计划在2030年发展6G商用，届时港口会面临更加广泛的发展机遇。目前，5G通信技术在港口智慧化建设中起到至关重要的作用，如内部外部港口自动化建设、对货船开展智能化分析与精准定位、智能化驾驶等。

（2）云计算技术应用

采用云计算技术对港口各项业务数据进行处理，既能提高数据的处理能力，又能降低运营成本，提高港口数字化建设水平。同时，云计算技术可实现大规模数据处理，满足港口业务运行需求，即使业务规模不断增长，也可采用云计算处理海量数据，使港口实现快速发展。

（3）大数据技术应用

将大数据技术与智慧港口信息化平台建设相结合，可对每个环节的数据进行采集和分析，对数据进行深入挖掘，了解各环节运行情况。同时，构建专业的大数据分析模型，对港口的运行情况进行分析和预警，减少不必要的业务风险。此外，要构建专门的数据中台系统，对交通运输数据、仓储与集装箱数据进行整合并与其他参与方及时交换数据。

（4）区块链技术应用

区块链技术的主要特点是不能被篡改和可追溯，将这一技术与智慧平台相结合，可优化交易、通关、物流、支付等业务环节，为企业、相关机构和部门提供“一站式”服务，保证信息安全，提高服务效率和质量。

（5）物联网技术应用

开展智慧港口建设时，要引入先进的物联网技术。物联网可利用多种信息传感器和互联网对各种物体进行连接，也可实现物体与人之间的连接，从而实现有效的智能化感知与识别，达到智能化管理的目的。

实现智慧港口建设的关键是合理运用物联网技术，为保证物联网得到合理利用，一是要设置数量充足、性能完善的传感器；二是要打造健全的通信网络体系。当前，各大港口已基本接入物联网技术，对各大生产设备进行连接，打通底层数据。在不久的将来，接入物联网平台的技术和设备会更加多样化，如无线射频识别技术、红外传感器、激光扫描仪等，从而确保港口感知能力得到提升。

（6）人工智能技术

采用人工智能技术可进一步提高港口智能化水平。人工智能技术主要是对人的思维、大脑进行模拟与扩展，是一种先进的理论和方法，也是一种拥有广泛发展前景的技术。人工智能技术在港口建设中有广泛的应用空间，如自动化驾驶、智能化闸口、智能化调度等。

目前，人工智能技术的功能主要是对语音、图像等内容进行识别，属于人工智能的低层次。随着时间的推移，人工智能技术的感知能力、语言表达能力、判断能力会得到提升，功能日益复杂。从应用领域来看，可将人工智能技术划分为两种，一是商用AI技术，二是工业AI技术。在港口建设中，工业AI技术发挥着重要的作用，这一技术的使用有更加严格的要求。

在智能决策方面，可将其划分为三个等级，一是决策支持，二是决策增强，三是决策智能。随着港口智慧化建设工作的开展，多数港口企业在决策支持与增强环节中，主要采用大数据、数据挖掘等先进的技术手段寻找规律、辅助决策，工作人员依然要参与到决策之中，这就意味着决策依然会受到人为因素的影响，导致信息面临遗漏。因此，在运营决策方面，要纳入更多决策职能，提高港口运营能力，实现自主决策生产与自动化分析，确保设备得到自主驱动。部分港口企业已具备较高的决策智能化水平，如执行自主放行决策。在不久的将来，人工智能技术在港口生产中的应用范围会不断拓宽，例如，对整体运营调度系统开展智能化决策，利用边缘人工智能技术提高设备的智能化操作能力。

边缘人工智能技术汇集边缘计算与人工智能技术的精华，且离不开5G技术的支持，只需采用本地机器学习算法，就可在第一时间响应，在云端上保留重要数据，提高数据的安全系数。总之，在港口智慧化建设背景下，边缘人工智能技术的应用前景无限广阔。

3.特色功能设计

（1） “一站式”客户服务门户

对“一站式”客户服务门户进行设计时，要明确服务内容，融入“一站式”理念。例如，客户在预约、受理、订舱与查询时，可通过这一系统实现“一站式”操作；同时，将这一系统与外部数据进行联通，可对物流进行全面监督，确保客户随时对货物的运输状态进行监督与控制，给客户带来良好的体验。

（2）集装箱业务管理

对码头、场站的集装箱进行管理，保证其进入和出港顺利，同时，提高业务受理的便捷性，严格按照计划要求进行调度，实现精准作业，确保资源得到统一分配。通过移动应用服务系统保证后台与现场工作人员彼此协同，实现智能化交互。

（3）散杂货业务管理

对散杂货业务进行管理时，要将生产作业作为重要内容，将商务计费作为节点，将各部门进行衔接，使其彼此互相协作，提高工作效率和质量，从而提高客户的满意度。

（4）滚装业务管理

采用数字化技术可对滚装业务进行全过程管理，这样就可确保货物在第一时间得到装卸与运输，提高运输效率。

（5）智能集装箱场站管理

集装箱场站工作内容复杂，对其进行管理时，要融入智能化技术，对各项资源进行智能化调度，智能化分析影响工作的因素，融入相应的数字化思想，确保堆存计划更加合理，提高计划执行的灵活性，保证堆场周转效率得到提升，保证各项业务得到精细化管理。

（6）智能化闸口

智能化闸口中包含先进的物联网技术、自动化识别技术等，操作这一设施时，首先，要通过物联网技术和自动识别技术对车号等技术参数进行智能化识别。其次，获取信息后，可对智能化闸口进行控制，允许其通行，保证这一操作与其他平台彼此交互，使数据得到准确采集。

（7）智能理货

在智能理货中，采用RFID、图片采集等先进的技术手段对各项数据进行全面采集、识别和处理，无须借助人力即可实现对业务的自动化处理，保证作业安全和作业效率。

（8）全景可视化监控

应用先进的图形化技术可对港口信息进行图形化处理，形成直观的界面，满足工作人员的监控需求，同时，这一技术还可直接与视频监控技术相结合，对港口作业进行全面的监督与控制，对码头、场站等情况进行实时化观测，满足后续工作需求。

（9）大数据智能分析

采用大数据技术对各项数据进行整合与分析，构建专业的模型，对港口业务进行智能化分析，通过多种方式展示业务情况，为决策提供参考依据。

六、智慧港口数字化发展趋势

1.技术升级推动智慧港口转型升级

为推动港口实现智慧化，就要推动港口不断升级和转型，采用数字化技术对各个环节进行优化，确保信息得到有效传输，保持稳定的资金流，确保资源得到合理配置，提高港口的竞争力。将各种技术相结合，确保技术落到实处，可实现智能化监控和协作，对信息展开智能化分析，及时预警，促进港口顺利实现升级与转型。

人工智能的快速发展推动了各个行业实现智能化升级与转型，行业大模型概念应运而生。大力发展和应用行业大模型，将促进港口拥有更加广泛的发展空间，使港口迈向高质量发展的方向。近年来，我国港口绿色化与智慧化建设取得的成绩颇为瞩目，许多关键技术在世界范围内处于领先地位，如生产调度系统、管理技术、设备操作技术等。随着更多技术的开发、应用和创新，港口整体管理水平将不断提升。

2.一体化协同平台推动数字化港口体系构建

港口企业要积极融入“互联网+”的理念，将先进的数字化技术与港口运行工作相结合，对各种业务进行高效处理，打造一体化协同平台，确保服务模式得到创新，使各种资源得到合理配置与利用，打造现代化港口。

一体化协同平台的构建需要多方支持与联动。要加强智慧港口建设，加强技术难关的突破与攻克，推进科技成果尽快转化和应用，实现合作共赢，为打造一流港口奠定坚实的基础，促进港口迈向现代化方向，为国家战略的实施奠定坚实的基础，以此推动区域经济实现可持续发展。同时，对港口专业数据、知识和经验进行整合，打造融合交互系统，将专业知识、逼真的数字形象等元素相结合，推出多个场景，如数字化助理、智能问答等，有效发挥计算机、人工智能等先进技术的作用，使其成为实在的生产力。同时，技术人员积极创新技术手段，发挥各方合力作用，在人工智能的基础之上，运用隐私计算技术，将核心技术与实体经济进行融合，使人工智能迈向产业化方向，推动港口实现智慧化升级与转型，提高港口经济发展水平。

3.发挥政企合力提高综合服务水平

为促进港口实现顺利转型，政府要起到主导作用，主动与企业进行合作。政府要制定一系列支持政策，激发企业参与技术创新的积极性与主动性。当企业与政府合作时，就能应用更加先进的技术手段，保证港口各项业务得到高效处理，突破行业限制，保证数据得到共享，使产业链得到有效整合，从而实现共赢。

七、结语

综上所述，为保证我国港口迈向智慧化发展，就要引进先进的数字化技术，对港口各个环节进行优化和改进，推动港口尽快实现升级与转型，提高港口经济水平，使我国在世界范围内有更加强大的竞争力。

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