破解跨主体、跨部门、跨地区数据共享与交互难题，整合集装箱运输“全链条”物流信息，变“无序海量数据”为“有序管理依据”，上海港远洋集装箱船舶平均在港时间比新加坡、伦敦等 13 家全球主要港口平均在港时间节省 16.5 小时……
近年来，上海港推行数智转型大步向前，效率显著提升的背后，还有交通运输部科学研究院（以下简称“交科院”）交通数字化转型促进团队（以下简称“团队”）提供策略支撑。“港口已经成为数字化转型的重要场景，通过集成先进的自动化技术和智能管理系统，以降低人力成本、提升运输效率和准时性，同时加强风险管理和保障作业安全性，将为港口的可持续发展提供有力支持。”该团队负责人罗凯于日前接受《交通建设与管理》杂志采访时表示。
“智慧港口是加快建设交通强国的先行领域”
港口作为水陆交通的集结点和枢纽处，不仅在物流运输中扮演着重要角色，更是连接全球贸易的关键节点，它的高效运作对于促进区域经济发展和国际贸易至关重要。数据显示，目前我国已建成自动化集装箱和干散货码头 52 座，分布在全国各大港口，规模与技术水平均居世界前列。
交通虚拟现实与数字孪生实验室全景图
2023 年，交通数字化转型促进团队由原虚拟现实交通仿真基础创新团队重组而成，延续原有智慧港口及智慧航道建设研究方向，聚焦智慧港口数字化业务，推动科研创新成果的产业化。
这一年 11 月，交通运输部印发了《关于加快智慧港口和智慧航道建设的意见》，明确提出“智慧港口成为加快建设智慧交通的先行领域和交通运输新型基础设施建设的重要组成部分”。
何为“智慧港口”？“我们通常说，智慧港口是现代港口发展的一种新形式，它以港口设施为基础，以港口管理服务创新为动力，将云计算、物联网、大数据、智能控制等新一代信息技术深入融入港口生产活动，可以实现更高层次上港口资源的优化配置。”罗凯告诉记者。
如何通过物联网、大数据及人工智能等前沿技术的深度融合，推动港口运营效率与服务质量的跨越式提升，正是罗凯及其团队深耕智慧港口领域并持续致力破解的重要课题。
随着研究的日渐深入，他关于“智慧港口”的理解也越来越具象。“例如，智慧港口需要对码头基础设施设备进行智能化改造，提升装卸设备、码头操作系统、理货系统的自动化和智能化水平；其建设核心应当是基于人工智能、5G、北斗等信息技术的深入融合，在信息感知、处理、整合以及共享的基础上进行战略决策方面的优化以及对生产计划做出安排；需要提升智能管理水平，使港口具有智慧的管理体系、智慧发展相关规划和完善的智慧港口考核制度；具有智能化的物流服务，通过线上业务办理，单证电子化等为客户提供精准、方便和个性化的服务，提升物流的客户满意度；同时使得资源分配更合理，减少能源消耗，使港口具有可持续发展能力……”
实际上，近年来，我国各大港口企业和航道主管部门全方位推进港口数字化、智慧化建设，在基础设施数字化、生产运营管理智能化、对外服务智慧化及标准规范体系建设等方面均取得了积极进展，更在自动化码头领域实现了由“跟跑、并跑”到“领跑”的转变。
科技创新 2030——“新一代人工智能”重大项目论证
其中，围绕港口基础设施数字化水平提升，依托科技创新 2030“新一代人工智能”重大项目子课题“公路交通基础设施数字空间表达”，该团队也在交通基础设施数字表达构成要素分类与数字化建模方法上取得了新突破，“我们形成的全息感知要素属性清单和建模规范，可应用于智慧港口基础设施的数字化建设和管理，进而实现对港口设施的精准监测和智能运维。”
在罗凯看来，智慧港口是加快建设交通强国的先行领域，“需要从行业顶层设计、政策研究及数字化技术应用多方面着手，助力港口数智化改造转型升级”。
技术创新服务下的产业链韧性重塑
诚然，智慧港口建设投资大、周期长、要素多，再加上技术储备、资本积累、创新能力、人力资源等现实情况，推动其产业转型升级无疑是一个全面而复杂的过程。
2023 年，罗凯携团队联合中国国际可持续交通创新和知识中心及北京交通大学，共同承担了国家高端智库重点课题——“智慧港口和智慧航道发展战略研究”。通过一年时间的实地调研、资料搜集和专家研讨等细致工作，团队负责编写并提交的研究报告、咨政建言等成果为行业政策制定提供了极高的参考价值，获得国家高端智库主管单位高度评价和行业部门认可，更支撑了交通运输部关于港口智能改造评估、转型发展建议等重大决策。
团队参与中远海港口集团厦门远海自动化码头调研
“在对文献梳理、资料调研、现场座谈及专家咨询的过程中，我们发现，从全球范围看，人力成本高、劳动力短缺、运输效率和准时性低、安全性和风险管理能力差、环境可持续性差以及不同港口之间竞争愈加激烈等痛点依旧普遍存在于港口运营中；回望中国，虽然已在智慧港口体系建设中取得重大进展，但也要看到，前进过程中所面临的关键核心技术受制于人、转型升级进展不快和应对网络安全风险能力不高等突出问题。”罗凯告诉记者。
以智慧港口和航道上下游各业务单位间的联动为例，“当海侧的自动化码头建设完接卸效率提升后，陆侧的配套物流设施未必能及时跟上，在港口智能化改造时就容易‘闭门造车’，改造目标不清晰、改造标准不统一、缺乏长远统筹规划，算不好投入产出账。”罗凯展开解释。
再者，智慧港口涉及贸易、生产、金融、运输等不同主体和业务部门，各部门对数字技术的重视程度有差异、数字化进程不同步，传统管理方式不能适应新业务模式、新协作机制和监管能力，同样要求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，能够在更高层面上实现港口资源优化配置，满足多层次、敏捷化、高品质港口运输服务要求。
如习近平总书记所强调，现代化产业体系是现代化国家的物质技术基础。在新的数智化技术浪潮下，数字化技术发展与产业转型升级势必会在港口航道产业的就业形态、生产方式、商业模式上造成巨大变革，港口的自动化与智能化将为贸易进出口提供更大的支撑，而随着每个港口的吞吐能力不断增强，亦将可能引发整个供应链的变革，进一步推动经济的开放与合作。
在罗凯看来，提升港口现代化产业体系间的黏性与韧性，或为提升我国智慧港口全球价值链位势的题中之义。
“我国港口条件具有超大规模基础设施网络、丰富应用场景和海量数据资源优势，可为新技术、新模式和由此延伸的新产业规模应用、迭代发展、融合创新提供丰富‘土壤’，有利于加快抢占科技制高点、培育发展新动能、提升国际竞争力。”他表示。
另一方面，数字经济也正带动着港口产业相关就业形态、劳动力结构和收入分配的重塑。在数字技术与港口产业深度融合发展的过程中，各种形式的数字劳动应运而生。港口产业从密集型行业正逐渐转向技术密集型，“以区块链等技术为核心的航运贸易数字化有望颠覆传统贸易单证流转方式，通过将贸易单证电子化，且保证其唯一性、真实性，促进贸易单证流转与核验效率提升。”
团队与北部湾港口管理局钦州分局交流座谈
现代化产业体系构建与全球竞争力跃升
以发挥市场优势、加大融合发展、推动内外交流、增强供应链产业链韧性为基本原则，采访中，罗凯尝试着向记者描摹其心中关于中国建设世界一流港口工程、企业、品牌及产业集群的特征：“比如，全国港口基础设施数字化、生产运营管理智能化和对外服务智慧化水平全面提升，智慧港口产业链关键环节留在国内；重点领域关键核心技术攻关及产业化应用成果显著……”
为此，他提出，应着重统筹产业发展规划，协调解决项目布局、资金投入、标准规则等重大问题，提升智慧港口产业基础能力、产业链供应链现代化水平和全球竞争力；通过资本、技术等方式加强与国外、地方港口合作，带动上下游大中小企业协同，提升智慧港口对现代化产业体系的“助推器”作用。
“同时，围绕港口领域人工智能学习算法、港口装备远控自主决策系统等方向，以国家之力统筹各方资源加快关键核心技术突破，提升国产化替代水平和应用规模。在网络安全方面强化国家保护和自我防护‘双保险’。与相关国家建立政府、企业、行业组织等多层次沟通对话机制，加强相关领域关键技术和产品交流对接和市场推广。”
围绕智慧港口现代化产业体系建设，罗凯从加强顶层设计统筹发展、提升关键技术自主可控、加强专业人才培养力度、建立港口数据共享机制、提升数据网络安全水平、加大资金支持重点发展、构建可持续发展生态体系等方面，分享了关于智慧港口未来发展的路径思考。
其中，在加强顶层设计统筹发展方面，他提出应加快建设高标准市场体系，强化标准引领产业升级的作用。“智慧港口的发展不仅局限于设施的现代化，也涵盖了对行业标准的严格提升。近年来，我国已经制定了一系列行业技术标准，为智慧港口的健康发展奠定基础。这些标准不仅规范了国内港口的建设，还积极向国际市场输送技术成果。”
围绕构建自主可控的智慧港口关键技术体系，罗凯提议，应集中突破港口设备电控系统、自动化码头作业软件等关键核心技术实现自主可控，对存在断供风险的系统开发运行所需的工具、环境做好国产化替代的技术方案，提升通信自主可控水平，推动高性能计算、人工智能、数字孪生等前沿技术在智慧港口领域的布局和攻关，开发应用于自动化码头的时序数据库、挖掘工具、分析模型等大数据产品并完善国内生产供应体系。
智慧港口功能架构图
“未来智慧港口的竞争和服务将突破港口原有的物理限制，形成点对点、点对链、点对面的能级提升。”罗凯很笃定。他早已清晰地认识到，智慧港口的建设是未来发展的必然趋势，其在提升作业效率、降低人工成本、保障安全等方面显示出的优势，必将为我国经济的进一步发展注入新动力。“交通数字化转型促进团队将以坚定的信念、扎实的行动，持续为智慧港口建设添砖加瓦，在我国智慧交通发展的宏伟蓝图上书写更加绚丽的篇章。”采访尾声，罗凯如是说。
图片提供 | 交通运输部科学研究院交通数字化转型促进团队
本期责编 | 陈楠枰
审核 | 祁娟
联系电话 | 010-58278919
【如有侵权，请联系小编删除】
转载请注明微信公众号“交通建设与管理”
