我国智慧港口的建设与发展

【摘要】“智慧港口”渊于智慧地球、智慧城市等概念的提出,对“智慧港口”的认识与发展,伴随着港口从作为运输枢纽的第一代港口向着枢纽转运整合型物流中心的第四代港口的发展。本文通过对国内外“智慧港口”建设实践与理念创新的分析,对我国“智慧港口”的建设需求与技术特性进行了梳理,凝练了我国“智慧港口”的建设目标,并提出了在新形势下打造“智慧港口”,促进我国港口转型升级的相关建议。

【关键词】智慧交通 智慧港口 转型升级

Abstract: The concept of "Smart Port" is based on the concept of "Smart Planet" and  "Smart City". Following the development of port from the first generation port as a transportation hub to the fourth generation port as a integrated logistics center, deeper understanding has been made to the "Smart Port". In this article, an analysis is made to the domestic and foreign "Smart Port" construction practice, and the requirements and technical characteristics of "Smart Port", refining the targets of "Smart Port". And at last, we put forward some suggestions to promote the transformation and upgrading of China's port.

Keywords: Smart Transportation, Smart Port, Transformation and Upgrading

 “智慧港口”理念的提出来源于智慧地球、智慧城市等概念的提出,并引入到交通领域。“智慧港口”的认识与发展伴随着港口从作为运输枢纽的第一代港口(作为装卸和服务的第二代港口,作为贸易和物流中心的第三代港口)向着枢纽转运整合型物流中心的第四代港口的发展。随着人们认识侧重点的不同,使得信息化港口、数字化港口、自动化港口、智能化港口等理念也应运而生,围绕智慧二字,“云大物移智”等新兴技术理念也在不断充实和提升对于“智慧港口”理念的认识和理解。

一、“智慧港口”国内外建设实践与发展态势

近年来,涉及“智慧港口”的相关建设领域,国内外也在不断的开展相关实践工作,不断的积累、探索和明晰相关的建设经验与理念。以欧洲的鹿特丹港为例,对于港口建设,其提出的理念是SMARTEST PORT,直译为最(聪明、智慧)的港口,其提出的2030年愿景展望为成为全球性枢纽港和欧洲产业集聚区。其核心理念是在投资环境营造、土地资源利用、集运体系构建、到港服务提供、港城融合和政策、生态环境营造、创新驱动推动等诸多方面构建更加完善、友好、系统、深入的港口运输业态。其完成该体系构建的核心是创新+驱动,即通过集成化、协同化、数字化、智能化等技术的融合应用,逐步实现IT+港口、流程再造、业务协同和服务创新等关键性跃升。新加坡港则提出了SMARTER PORT,直译为更加(聪明、智慧)的港口的理念,其提出要在未来十年实现新生代集装箱港口,实现变现力、生产力和可持续发展的飞越,成为全球性枢纽港和国际航运中心。其提出的具体举措亦包括:升级能力、提升服务、提高效率、拓展空间、深度融合、科技创新、优化环境、绿色低碳等来构建完善的港口运输体系等。其建设重点主要是通过建立创新体系、打造跨界平台、实现全球战略布局,来推动港口人文环境融合、港城一体化、完善服务、提升功能、营造港口生态链。

我国近年来也在“智慧港口”建设中有许多的建设实践,比较突出的成效主要表现在一是偏重硬件环境建设方面的全自动化集装箱码头系统建设,如厦门远海全自动化集装箱码头、上海洋山四期全自动化集装箱码头、青岛港全自动化集装箱码头等;二是偏重软环境建设的集聚资源、健全功能、优化环境、高效服务的国际航运中心建设,如上海、大连东北亚、天津北方、厦门东南、广州等国际航运中心建设。从不同角度来看国内外“智慧港口”建设的差距与不足,主要集中在以下几个方面:一是理念与认识的全面性方面尚待进一步完善,还有许多片面性的认识与理解,有人认为全自动化码头就是智慧港口,有人认为只有应用了人工智能的系统才能称之为智慧,以智慧为名的系统建设不少,但多体现在某一个具体系统的建设或某一技术的具体应用;二是在软硬件技术先进性方面,重硬轻软的现象与问题仍有很多;三是系统性与协同性方面,以及地区发展的不平衡性方面,国内外存在较大的差距;同时在环境与体系完备性方面、创新能力与驱动力方面国内外仍然有着不小的差距。

随着以“云、大、物、移、智”等为代表的新一代信息技术的广泛应用、自动化生产运营的逐步推进、智能化管控的推广实施,不断催生出的新市场形态、新业务模式。智慧港口的发展从无到有、从理论到实践,呈现了加快发展的新态势。近年来,以云计算、大数据、物联网、移动互联网、3D打印、5G网络等为代表的新一代信息技术得到了蓬勃发展。新一代信息技术横向渗透融合到交通、制造、金融等其他行业,重点逐步从产品技术转向服务技术,并向着网络互联的移动化和泛在化、信息处理的集中化和大数据化、信息服务的智能化和个性化的趋势发展。新技术的发展逐步改变着港口运输生产要素,使港口运输基础设施、运输装备、运输组织更加智能、协同;逐步改变着港口运输需求的形态,使港口运输从实体运输转向实体运输和虚拟运输并存;逐步改变港口运输生产方式,不断提升综合效能,使港口运输作业智能化、组织网络化、管理扁平化,促使港口运输管理更加精细、决策更加科学、服务方式更加多样与个性。随着研究与实践的不断深入,智慧化发展重点逐步由全面的感知、智能的管控,转变为自主的学习、自动的适应、自发的调整,将对港口运输乃至整个交通体系带来重大改变,推动引发新一轮科技革命,重构交通运行模型。高度完善的实体基础设施和信息基础设施体系加快推进,高度先进的智慧运输装备体系加快推进,高度成熟的跨界高端技术体系加快推进,高度协调的跨界协同系统集成体系加快推进。随着相关研究和实践逐步展开,随之而来的是港口生产方式、管理方式都将发生日益深刻的变革。

二、我国“智慧港口”的建设需求与技术特性

基于相关的实践与经验总结来看,从行业需求的视角,“智慧港口”要达到的最终的目标和效果,仍然聚焦于以下几个方面:实现港口资源统筹高效利用,降低运输成本,更加经济;实现完善的基础设施和运营网络,更加可靠;实现一体化智能化的运输服务,更加高效;实现高水平的港口安全监管和应急救援,更加安全;实现创新型、高附加值的运输组织与服务,更加敏捷;实现节能环保的可持续性和谐发展,更加绿色。这也是对“智慧港口”建设最根本的需求。

再从技术特性的视角来看“智慧港口”。首先是具有的动态性。“智慧港口”发展是一个不断变化、永无止境的过程,没有固定的模式和标准的状态;其发展理念、发展技术、发展手段、发展水平等都是随着时代的发展而发展,随着科学技术的进步而进步。从信息港口到数字港口到自动港口到智能港口等理念的发展,正体现了其随着技术发展的动态性。其次是先进性。“智慧港口”是港口信息化不断发展,信息技术不断创新融合,智能港口水平不断提升的时代产物,是当代最先进设施设备、最先进的技术应用、最先进的运输组织和运输管理的集中体现。互联网技术、物联网技术、云计算技术等最新型的现代信息化技术无时无刻不与其息息相关。第三是系统性。“智慧港口”的系统性特性突出表现在智慧港口的供给系统性和效能系统性。它的先进性不仅表现在技术先进和管理先进,还表现在多系统深度融合的时代特征,通过数据系统、业务系统、技术系统和要素系统的融合;通过跨界、连接、融合使港口运输大系统融为一体,使“智慧港口”焕发出新的生命力。最后就是先导性。一是在行业层面,“智慧港口”作为最先进理念、最先进设施、最先进技术和最先进管理的集中体现,代表着港口运输现代化的前进方向,也是港口运输现代化发展的先行和示范;二是带动和促进港口上下游产业链的转型发展方面的先行、先导和示范作用。

三、“智慧港口”的认识与基本特征

所以,从广义上讲,“智慧港口”是我国港口运输现代化发展的前进方向和必然过程,是智慧交通的重要组成部分。从狭义上讲,“智慧港口”是以现代化基础设施设备为基础,以云计算、大数据、物联网、移动互联网、智能控制等新一代信息技术与港口运输业务深度融合为核心,以港口运输组织服务创新为动力,以完善的体制机制、法律法规、标准规范、发展政策为保障,能够在更高层面上实现港口资源优化配置,在更高境界上满足多层次、敏捷化、高品质港口运输服务要求的,具有生产智能、管理智慧、服务柔性、保障有力等鲜明特征的现代港口运输新业态。

对于“智慧港口”基本特征的认识,不同的发展阶段所展现的特征和层面是不同的。主要集中在以下四个方面:(1)要素全息化:要实现可测、可视、可控,全面感知;(2)系统协同化:跨界、联接、共享,深度融合;(3)服务柔性化:人本、敏捷、智能,服务创新;(4)决策智慧化:客观、规范、及时,科学决策。具体的特征体现则主要包括港口基础设施与装备的现代化、新一代信息技术与港口业务的深度融合化、港口生产运营的智能自动化、港口运营组织的协同一体化、港口运输服务的敏捷柔性化、港口管理决策的客观智慧化。

“智慧港口”的设施配置主要涉及交通运输基础设施网络和信息化基础设施网络以及港口运输装备三部分,没有基础设施的网络化、数字化,没有港口运输装备的标准化、智能化,就无法实现港口运输要素的全面感知,无法实现云计算、大数据、物联网、移动互联网等新一代信息技术与港口运输核心业务的深度融合,也无法实现港口运输组织和运输管理的创新

“智慧港口”建设与发展不同阶段的本质区别,集中体现在新一代信息技术在港口运输领域的应用;新一代信息技术与港口运输核心业务的深度融合和广泛应用,不断推进港口运输优化、增长、创新、新生,是信息技术变革带来港口运输生产力水平的提高,在更高层面上优化资源配置,提高港口运输效率和港口运输服务品质,是“智慧港口”最基本的属性和特征。

智能化贯穿于“智慧港口”发展的全过程,主要是指通过人的智慧,使得交通运输生产活动中更多的人力由机械设备所替代,体现出自动化、智能化生产运营的特征,比如码头自动装卸、一体化运输作业等等。未来随着信息化的高度发展,伴随着大数据的发展,信息技术和机器人结合,机器人的智慧水平将日益提高,更多的人的体力和智力劳动将由机械所替代。港口运输智能化水平是评价“智慧港口”发展水平的最主要指标。

“智慧港口”的生命力不仅在于新一代信息技术的充分利用,还体现在与技术变革相应产生的运输组织的创新;与信息技术融合、跨界、连接的要求相适应,新的运输组织在运营机制、经营模式、管理体制等方面必须打破传统的行业分割、部门分割、地域分割,必须强化运输法规、标准、政策的协调,加强信息资源整合与共享,建立新型政企合作关系。跨行业、跨部门、跨区域的协同化运输组织是“智慧港口”发展的关键所在。

重视服务是“智慧港口”的最根本要求。“人便于行、货畅其流”,让用户最大限度地体验到、享受到现代信息技术带给他们的便利和高品质的港口运输服务,这是“智慧港口”发展的出发点和落脚点。

“智慧港口”是港口运输发展的高级形式,衡量智能港口转变为“智慧港口”的显著标志,就是看港口运输生产活动中传统的管理决策(包括企业运营管理和政府管理)多大程度上转变为智慧决策。

四、新形势下我国“智慧港口”建设与发展思考

当前我国港口行业同时面临着其他的诸多压力与挑战,一方面,在气候变化、环境保护、生命安全、交通拥堵等方面,对今后港口行业的发展形成倒逼之势,另一方面,随着新材料、新能源、新技术的发展,港口行业与现代服务业及相关产业的跨界融合与协同,大数据、互联网+、电商物流等新业态的涌现,综合就业、环境、土地资源、税收等诸多关系的新型港城关系的发展,以及一带一路走出去战略、基于资源集约的区域港口发展一体化、多式联运综合运输系统建设等,也给新时代的港口发展提出了新的挑战。

2014年6月,交通运输部发布《关于推进港口转型升级的指导意见》,其重点是,通过转型,提高资源节约、环境友好水平,推动港城关系调整,满足新时期环境、安全的相关要求;通过升级,拓展服务功能、质量与网络体系,满足新时期服务提升要求,并缓解企业经营压力,实现港口企业的提质、增效和可持续发展的目标。其核心动力是体制机制的改革与技术、管理与服务的创新,而重要的工具则是信息化、智能化与标准化。通过“智慧港口”建设来全面提升港口物流供应链一体化服务能力与水平,成为推进我国港口转型升级,实现行业提质、增效、可持续性发展的重要抓手。

首先,要转变思路,提升理念。港口由信息化向智慧化发展是发展的必然趋势,“智慧港口”不仅是新技术创新应用,更是生产关系的深刻变化,势必带来管理、组织、生产的改革、生产方式与业态的变化。以智慧港口建设实现创新与突破,是推进我国港口行业转型升级的重要抓手,也是提升行业综合软实力的重要标志。

其次,要科技先导,创新驱动。要加强前瞻性研究,重点在大数据环境下的港口创新方法、创新技术、创新管理,面向新一代港口的数据需求工程方法等方面,在推动港口供应链一体化、港产城融合互动、现代IT集成创新应用等领域的项目建设,促进管理与服务创新等方面,开展相关的前瞻性研究。

第三,要营造环境,夯实基础。要建立系统性的“智慧港口”发展政策和标准规范体系;推动多类别、多环节、多部门,政府管理的融合与协同;建立前瞻性、动态性、综合性、全过程营造良好的政策发展环境;政府引导,鼓励产学研用相结合,发挥企业创新主体地位,推动技术攻关与创新;积极营造良好的“智慧港口”发展行业环境,促进可持续发展。

最后,要对标国际,务实推进。要对标国际先进,紧跟世界港口最新态势,找到差距不足;不断鼓励技术创新+管理创新;同时量力而行,循序推进,突出阶段特征和功能需求导向,找准以政府角色推进的切入点和重点。

“智慧港口”的推进重点,应以“基础设施系统、生产组织系统、运输服务系统、决策管理系统”为核心任务,统筹推进港口信息化、智能化、智慧化进程,加快推动交通供给侧结构性改革,在更高层面上实现资源优化配置,在更高境界上满足社会运输服务需求。近期的推进重点建议包括:

基础设施系统。重点推进港口基础设施与运输装备智能化研发与应用,使航道、码头、场站等港口基础设施,船舶、车辆等运输装备,港口装卸设备、流动设备以及其他辅助通用设备能够适应智能交通发展的新要求。下一代交通移动通信信息网络、智慧交通云服务体系持续建设、不断完善。港口生产指挥系统、数字航道系统等智能化水平达到新高度。

生产组织系统。重点推进港口货物与旅客运输组织系统的智能化,以及多种运输方式协同联动。建成高效的港口运输管理运行控制系统,推进货运智能化技术应用,实现港口运输组织的精益生产、精准服务和一体化业务运作。运输智能调度、全自动化码头等智能系统得到普遍应用。

运输服务系统。重点推进实现港口运输信息智能化服务,线上线下资源整合,延伸服务链条,创新商业模式;建立多种运输方式间信息共享机制,货物与旅客运输联程联运更加便捷。依托物流信息资源整合共享、开放、互认,智能化的港口物流信息平台基本建立,实现物流信息平台互通与协同。

决策管理系统。重点推进完善港口运输运行监测系统,实现对运输网络运行状况的动态监测;建立完善综合安全应急管控系统,构建跨行业、跨区域联防联控与应急指挥体系;提升港口大数据处理及分析能力,创新港口运输数据产品,支撑管理决策和生产运营;政府管理辅助决策系统基本建立并普遍使用,全面实现无纸化办公和一站式公共服务。

在系统建设层面,重点在引导港口智能化基础设施与技术装备建设、引导港口大数据综合信息服务与智能决策系统建设、引导港口多式联运与集疏运组织协同化系统建设、引导港口安全监管与应急处置智能化系统建设、引导港口口岸国际贸易运输“单一窗口”系统建设、引导“智慧港口”政策环境与标准体系系统建设等方面予以务实推进。

参考文献

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