数字孪生智慧港口：协调装卸生产秩序，掌握船舶进出动态

”十四五“提到的一个目标：建设一流港口，服务交通强国，为到 2035 年基本实现现代化和实现第二个“一百年”发展战略提供重要的基础设施保障。

当前，以天津为中心，辽宁和山东为两翼的环渤海湾区域性国际航运中心，以厦门为中心的东南沿海区域性国际航运中心，以北部湾港为中心的西南沿海区域性国际航运中心。两个国内转运中心是：舟山江海联运中心，宁波舟山沿海转运中心。长江流域航运中心是：以武汉为中心，重庆为副中心的长江流域航运中心。

去年上半年，仅外贸一项的货物吞吐量高达 235720 万吨，集装箱吞吐量高达 13818 万标箱，港口和船舶的运作模式已由几千年的人力为主发展成为高度机械化、自动化、平台化和信息化。平台化是港口服务功能的基本属性，是集聚港口发展资源的载体，是港口运营商和政府工作的立足点和出发点，平台的资源集聚能力和发展水平是港口竞争力和可持续发展能力的重要标志；信息化是港口竞争和发展的核心手段，是港口生产自动化、管理智慧化、服务智能化和发展现代化的关键所在和根本体现。

港口生产力的沿革和发展已经从自然条件—人力—半机械化—全机械化向全自动—信息化—智能化—智慧化—资源整合—管理智慧化—生产自动化—操作智能化—服务智能化转变……所有的这些转变没有信息化必将无从谈起，信息化是建设世界一流港口的突破口和核心所在。自动化港口和船舶依托新基建和新科技势能，积极抢抓数字化转型先机，把数据作为企业的核心资源。

港口竞争力和转型升级取决于信息化+ 智能化+ 数字化+ 自动化+ 管理+ 服务， 这也将是现代港口与传统港口的根本性区别。图扑软件（Hightopo） 国产化数据可视化技术搭建智慧港口解决方案，从协调、维护全港装卸生产秩序，到掌握船舶日进出港动态，从制定船闸、过桥、特殊船舶计划，到管理国家重点工程设备运输，指挥中心负责的工作是生产指挥中至关重要的一环，牵一发而动全身。不仅要对现场生产进行管控，更要维护好整体生产秩序，达到忙而不乱、高效有序。

结合 HT 引擎强大的渲染能力，保证场景在 Web 中高效流畅地加载运行并保证优秀的可视化效果。2D、3D 无缝衔接，完美融合。注重细节刻画，点击相对应的设备能显示其作业等信息。解决传统码头和船舶能耗高、成本高、污染大等问题。

岸桥的 2D 面板显示了作业泊位、作业船只、大车位号、岸桥状态、行驶状态、作业状态、台时量、作业量、本班出勤、周期，接入实时数据，能有效进行资源的调配。

利用可视化与 F5G 技术的结合，让光纤直达岸桥，利用光纤的超大带宽和超低时延支持超高清视频实时作业。在港口设置智慧闸口，通过车牌识别、车型识别、不停车称重等 AI 算法，实现港区闸口的快速过闸，提高港口的外集卡通行效率，避免港区道路的拥堵。

堆场透明化，接入数据可实时显示堆场利用率，利用率增加会导致龙门吊的作业难度加大，有可能场地翻箱的概率要增加，影响到龙门吊的作业效率，管理者可提前进行资源调配。

堆场在安排进出口箱堆放时，为了同时保证场地的充分利用以及岸桥的作业效率，通常需要在同一块箱区内安排多条船的进出口箱。而同一块箱区通常只会安排一台场桥作业，因此实际作业过程中会遇到不同船舶作业冲突的情况，这种冲突的概率会随着当班装卸船作业量的增加而增加。因此对提箱翻箱率、移箱翻箱率、装船翻箱率都有较高要求，2D 面板的相关数据能帮助运维人员有效进行资源调节。

运用折线图展示不同日期集装箱卡车作业情况、翻箱情况、AGV 作业车次对比集卡作业车次的情况。实时监测比较港口各作业线速度，就能全盘掌握港口作业进度，对作业速度异常的作业线重点跟踪。通过实时对比分析，找出作业线的薄弱点。保证岸桥的作业效率，减少岸桥的等待时间。

实际生产过程中，经常会遇到某条船的作业进度落后计划的情况，这时就需要增加集卡资源，提高作业效率，确保船舶按时完工离泊，但是增加多少集卡目前往往凭借主观判断，没有科学的依据做指导，因此经常会造成集卡投入过多，船舶提早完工，等待离泊时间很长，造成集卡和泊位资源的巨大浪费。运用 Hightopo 自主研发的 HT for Web 可视化产品，将集卡和AGV 车次接入实时数据，管理者可进行综合分析，有效减少浪费。

采用无人驾驶的 AGV 小车装载运输货物，是港口自动化发展的趋势。除了自动导航、路径优化、主动避障外，AGV还支持自我故障诊断、自我电量监控等功能，通过无线通讯设备、自动调度系统，AGV 可以在繁忙的码头自如地穿梭，实现精密定位，有序完成控制系统“大脑”传达的各项指令。

轮船定位

港口作为一个密集多径场所，可采用 UWB 定位、蓝牙定位、GIS 定位等技术，对港内车辆实现精确定位。从而达到充分利用路网、缩短车辆旅行时间、降低行车延误、减少车辆空驶、保障行车安全、提高场内道路通行能力的目的。

船舶作为港口运行的先决条件，其“智慧化”程度的提升，将促进港口智能化的质变。航行过程中的精准定位、实时跟踪渡船动态，密切掌握船舶载货信息和渡运动态，通过“预防超载、远程控制、信息预警、数据分析”，让船舶拥有智慧的数字大脑。

发挥港口优势，与内陆有关城市合作，发展物流地产，实现港口与内陆、贸易与物流、内贸与外贸、集装箱与散货、进口与出口等五大结合；积极发展冷链物流、危化品物流、汽车物流、大件物流、进口物流、高附加值物流等。利用信息技术，搭建公共信息服务平台，大力发展公路双重运输、铁路双重运输、沿海双重运输。

智慧绿色能源依托新基建和新科技势能，积极抢抓数字化转型先机，把数据作为企业的核心资源。

审核编辑：符乾江