數(shù)字孿生智慧港口：協(xié)調(diào)裝卸生產(chǎn)秩序，掌握船舶進(jìn)出動(dòng)態(tài)

”十四五“提到的一個(gè)目標(biāo)：建設(shè)一流港口，服務(wù)交通強(qiáng)國(guó)，為到 2035 年基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和實(shí)現(xiàn)第二個(gè)“一百年”發(fā)展戰(zhàn)略提供重要的基礎(chǔ)設(shè)施保障。

當(dāng)前，以天津?yàn)?a target="_blank">中心，遼寧和山東為兩翼的環(huán)渤海灣區(qū)域性國(guó)際航運(yùn)中心，以廈門為中心的東南沿海區(qū)域性國(guó)際航運(yùn)中心，以北部灣港為中心的西南沿海區(qū)域性國(guó)際航運(yùn)中心。兩個(gè)國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)中心是：舟山江海聯(lián)運(yùn)中心，寧波舟山沿海轉(zhuǎn)運(yùn)中心。長(zhǎng)江流域航運(yùn)中心是：以武漢為中心，重慶為副中心的長(zhǎng)江流域航運(yùn)中心。

去年上半年，僅外貿(mào)一項(xiàng)的貨物吞吐量高達(dá) 235720 萬噸，集裝箱吞吐量高達(dá) 13818 萬標(biāo)箱，港口和船舶的運(yùn)作模式已由幾千年的人力為主發(fā)展成為高度機(jī)械化、自動(dòng)化、平臺(tái)化和信息化。平臺(tái)化是港口服務(wù)功能的基本屬性，是集聚港口發(fā)展資源的載體，是港口運(yùn)營(yíng)商和政府工作的立足點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)，平臺(tái)的資源集聚能力和發(fā)展水平是港口競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力的重要標(biāo)志；信息化是港口競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展的核心手段，是港口生產(chǎn)自動(dòng)化、管理智慧化、服務(wù)智能化和發(fā)展現(xiàn)代化的關(guān)鍵所在和根本體現(xiàn)。

港口生產(chǎn)力的沿革和發(fā)展已經(jīng)從自然條件—人力—半機(jī)械化—全機(jī)械化向全自動(dòng)—信息化—智能化—智慧化—資源整合—管理智慧化—生產(chǎn)自動(dòng)化—操作智能化—服務(wù)智能化轉(zhuǎn)變……所有的這些轉(zhuǎn)變沒有信息化必將無從談起，信息化是建設(shè)世界一流港口的突破口和核心所在。自動(dòng)化港口和船舶依托新基建和新科技勢(shì)能，積極搶抓數(shù)字化轉(zhuǎn)型先機(jī)，把數(shù)據(jù)作為企業(yè)的核心資源。

港口競(jìng)爭(zhēng)力和轉(zhuǎn)型升級(jí)取決于信息化+ 智能化+ 數(shù)字化+ 自動(dòng)化+ 管理+ 服務(wù)， 這也將是現(xiàn)代港口與傳統(tǒng)港口的根本性區(qū)別。圖撲軟件（Hightopo） 國(guó)產(chǎn)化數(shù)據(jù)可視化技術(shù)搭建智慧港口解決方案，從協(xié)調(diào)、維護(hù)全港裝卸生產(chǎn)秩序，到掌握船舶日進(jìn)出港動(dòng)態(tài)，從制定船閘、過橋、特殊船舶計(jì)劃，到管理國(guó)家重點(diǎn)工程設(shè)備運(yùn)輸，指揮中心負(fù)責(zé)的工作是生產(chǎn)指揮中至關(guān)重要的一環(huán)，牽一發(fā)而動(dòng)全身。不僅要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)進(jìn)行管控，更要維護(hù)好整體生產(chǎn)秩序，達(dá)到忙而不亂、高效有序。

結(jié)合 HT 引擎強(qiáng)大的渲染能力，保證場(chǎng)景在 Web 中高效流暢地加載運(yùn)行并保證優(yōu)秀的可視化效果。2D、3D 無縫銜接，完美融合。注重細(xì)節(jié)刻畫，點(diǎn)擊相對(duì)應(yīng)的設(shè)備能顯示其作業(yè)等信息。解決傳統(tǒng)碼頭和船舶能耗高、成本高、污染大等問題。

岸橋的 2D 面板顯示了作業(yè)泊位、作業(yè)船只、大車位號(hào)、岸橋狀態(tài)、行駛狀態(tài)、作業(yè)狀態(tài)、臺(tái)時(shí)量、作業(yè)量、本班出勤、周期，接入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，能有效進(jìn)行資源的調(diào)配。

利用可視化與 F5G 技術(shù)的結(jié)合，讓光纖直達(dá)岸橋，利用光纖的超大帶寬和超低時(shí)延支持超高清視頻實(shí)時(shí)作業(yè)。在港口設(shè)置智慧閘口，通過車牌識(shí)別、車型識(shí)別、不停車稱重等 AI 算法，實(shí)現(xiàn)港區(qū)閘口的快速過閘，提高港口的外集卡通行效率，避免港區(qū)道路的擁堵。

堆場(chǎng)透明化，接入數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)顯示堆場(chǎng)利用率，利用率增加會(huì)導(dǎo)致龍門吊的作業(yè)難度加大，有可能場(chǎng)地翻箱的概率要增加，影響到龍門吊的作業(yè)效率，管理者可提前進(jìn)行資源調(diào)配。

堆場(chǎng)在安排進(jìn)出口箱堆放時(shí)，為了同時(shí)保證場(chǎng)地的充分利用以及岸橋的作業(yè)效率，通常需要在同一塊箱區(qū)內(nèi)安排多條船的進(jìn)出口箱。而同一塊箱區(qū)通常只會(huì)安排一臺(tái)場(chǎng)橋作業(yè)，因此實(shí)際作業(yè)過程中會(huì)遇到不同船舶作業(yè)沖突的情況，這種沖突的概率會(huì)隨著當(dāng)班裝卸船作業(yè)量的增加而增加。因此對(duì)提箱翻箱率、移箱翻箱率、裝船翻箱率都有較高要求，2D 面板的相關(guān)數(shù)據(jù)能幫助運(yùn)維人員有效進(jìn)行資源調(diào)節(jié)。

運(yùn)用折線圖展示不同日期集裝箱卡車作業(yè)情況、翻箱情況、AGV 作業(yè)車次對(duì)比集卡作業(yè)車次的情況。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)比較港口各作業(yè)線速度，就能全盤掌握港口作業(yè)進(jìn)度，對(duì)作業(yè)速度異常的作業(yè)線重點(diǎn)跟蹤。通過實(shí)時(shí)對(duì)比分析，找出作業(yè)線的薄弱點(diǎn)。保證岸橋的作業(yè)效率，減少岸橋的等待時(shí)間。

實(shí)際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到某條船的作業(yè)進(jìn)度落后計(jì)劃的情況，這時(shí)就需要增加集卡資源，提高作業(yè)效率，確保船舶按時(shí)完工離泊，但是增加多少集卡目前往往憑借主觀判斷，沒有科學(xué)的依據(jù)做指導(dǎo)，因此經(jīng)常會(huì)造成集卡投入過多，船舶提早完工，等待離泊時(shí)間很長(zhǎng)，造成集卡和泊位資源的巨大浪費(fèi)。運(yùn)用 Hightopo 自主研發(fā)的 HT for Web 可視化產(chǎn)品，將集卡和AGV 車次接入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，管理者可進(jìn)行綜合分析，有效減少浪費(fèi)。

采用無人駕駛的 AGV 小車裝載運(yùn)輸貨物，是港口自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。除了自動(dòng)導(dǎo)航、路徑優(yōu)化、主動(dòng)避障外，AGV還支持自我故障診斷、自我電量監(jiān)控等功能，通過無線通訊設(shè)備、自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)，AGV 可以在繁忙的碼頭自如地穿梭，實(shí)現(xiàn)精密定位，有序完成控制系統(tǒng)“大腦”傳達(dá)的各項(xiàng)指令。

輪船定位

港口作為一個(gè)密集多徑場(chǎng)所，可采用 UWB 定位、藍(lán)牙定位、GIS 定位等技術(shù)，對(duì)港內(nèi)車輛實(shí)現(xiàn)精確定位。從而達(dá)到充分利用路網(wǎng)、縮短車輛旅行時(shí)間、降低行車延誤、減少車輛空駛、保障行車安全、提高場(chǎng)內(nèi)道路通行能力的目的。

船舶作為港口運(yùn)行的先決條件，其“智慧化”程度的提升，將促進(jìn)港口智能化的質(zhì)變。航行過程中的精準(zhǔn)定位、實(shí)時(shí)跟蹤渡船動(dòng)態(tài)，密切掌握船舶載貨信息和渡運(yùn)動(dòng)態(tài)，通過“預(yù)防超載、遠(yuǎn)程控制、信息預(yù)警、數(shù)據(jù)分析”，讓船舶擁有智慧的數(shù)字大腦。

發(fā)揮港口優(yōu)勢(shì)，與內(nèi)陸有關(guān)城市合作，發(fā)展物流地產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)港口與內(nèi)陸、貿(mào)易與物流、內(nèi)貿(mào)與外貿(mào)、集裝箱與散貨、進(jìn)口與出口等五大結(jié)合；積極發(fā)展冷鏈物流、?；肺锪鳌⑵囄锪?、大件物流、進(jìn)口物流、高附加值物流等。利用信息技術(shù)，搭建公共信息服務(wù)平臺(tái)，大力發(fā)展公路雙重運(yùn)輸、鐵路雙重運(yùn)輸、沿海雙重運(yùn)輸。

智慧綠色能源依托新基建和新科技勢(shì)能，積極搶抓數(shù)字化轉(zhuǎn)型先機(jī)，把數(shù)據(jù)作為企業(yè)的核心資源。

審核編輯：符乾江