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近年来，港口行业在数字化、智能化方面的应用案例持续增加。特别是自去年以来，国际国内港口正发力“数字经济”新赛道。

数字平台促进信息共享

在数字经济快速发展的趋势下，数字化已成为全球港口业转型发展的关键。港口通过应用数字技术和信息系统，将运营各环节进行数字化转换，从而实现港口智能化管理和高效运营，并提供更好的服务体验。其中，港口社区系统（PCS）能够提升信息集成度。

作为一个开放的电子平台，PCS连接多个系统，使公共和个人利益相关者之间能够进行智能和安全的信息交换。现代港口正快速创建本地港口社区系统，通过流程数字化和标准化，消除了大部分文书工作和通过传真进行的半电子数据传输。

随着技术进步，PCS的功能再度大幅增强，包括为每艘船舶建立了专门的沟通渠道，促进了所有相关方之间共享实时信息和数据，并加强协作和决策。

此外，PCS还集成了各种高价值数据源，如自动识别系统数据、海图、传感器信息、视频流和地理数据，从而创建港口运营的全面视图。

2023年，迪拜环球子公司社区网络服务（CNS）宣布在英国和全球推出新的PCS，以适应面向未来的港口技术。

事件驱动架构平台（EDA）通过协调港口的自动化运营和维护活动，正引领自动化转型，并在数据交换、事件网格、实时数据处理、即时通讯等方面应用增多。

事件驱动的数据交换，一般是港口内的各种系统、设备和流程通过互连的事件代理网络交换基于事件的实时信息。例如，船舶到达、集装箱移动和设备状态变化等事件都可以作为触发器，触发相应的操作。

事件网格的建立，通过建立一个整体而全面的事件网格，实现港口内各种事件的实时分发。

在实时数据处理和即时通信方面，EDA赋予港口实时数据处理和即时通信能力，确保不间断的运营和可靠的通信渠道。例如，当港口内的某个设备发生故障时，EDA可立即将这个事件传递给相应的维护人员，以便及时处理。其亦能充当弹性“减震器”，确保信息的无缝流动，即使在临时断开连接或消息流激增期间也能保证数据的有序传递，从而实现整体优化和智能决策。

当然，港口网络数字安全问题也不容忽视。近年来，针对港口的网络攻击事件时有发生，港口数据泄露和系统瘫痪等安全问题，正给全球航运和供应链带来巨大的威胁和挑战。应对这一现状，当前有两个解决方向。

第一，启动海上网络攻击数据库。面对全球海上网络攻击事件日益增多，荷兰NHL应用科学大学研发了海事网络攻击数据库（MCAD）。该数据库涵盖了影响船舶的网络攻击事件和网络黑客对全球港口和海事设施的袭击，有助于提高业界对网络安全的认识，并为这一关键领域的研究和模拟提供数据，以帮助全球海上运输系统（GMTS）有效应对不断增加的网络安全威胁。

第二，采用ID的集装箱提取技术。2023年，地中海航运在安特卫普港的MSC-PSA欧洲码头（MPET）推出了一项创新的集装箱提取服务，该服务通过ID的提取可以直接解决PIN码欺诈问题。该技术允许地中海航运在集装箱放行时使用ID和生物识别数据进行验证，而不再使用PIN码，从而提高整个供应链的安全性。这项技术具有全球适应性，可以在世界各地的任何港口进行安装和使用。自2023年6月起，所有通过MPET码头过境的集装箱全面使用基于ID的提取方式。

数字孪生技术应用加快

港口智能化发展已经是趋势，尤其以数字孪生等为代表的新技术，是港口智能化的主要推动力。

港口数字孪生技术通过数字化复制港口实际运营过程，提供实时、高度模拟的虚拟环境，以优化港口管理、提高效率和降低成本。这项技术利用先进的传感器、物联网、大数据分析和人工智能，使港口运营者能够更精确、实时地监测、分析和优化各个环节。

数字孪生模型不是单一的产品或技术，而是多种技术的组合，旨在帮助港口监控其现有资产，通过场景建模优化性能，并通过可视化和分析整个港口环境。比如安特卫普—布鲁日港正大力开发APICA（Advanced Port and Intermodal Container Logistics Application）数字孪生模型，以模拟和优化集装箱物流流程。

APICA作为一个集成平台，将各种物流参与者和利益相关者紧密地连接在一起，通过集成各种传感器和数据源实时监控与预测。该模型通过对港口内的资源进行模拟和优化配置，有助于推动安特卫普—布鲁日港的数字化转型，提升其在全球竞争中的地位。

干散货码头数字孪生的建设与应用也是趋势。当前，在干散货生产作业领域，数字孪生应用主要集中在单机设备、堆场区域以及部分生产作业环节监管领域，但这些应用尚未形成全覆盖，未能将港口生产作业的全过程和全区域都纳入孪生应用之中。需要围绕港区实体空间和数字空间要素，构建数字孪生模型，以指导干散货码头的生产和管理工作。

数字孪生港口具有多方面应用价值，不仅可以通过实时监控港口的运营状态，对各种资源进行智能调度，有效提升港口的装卸效率；还可以对港口的各种潜在风险进行实时监测和预警，预防安全事故的发生，并进行可预测性和规定性维护。

当前新加坡大士港就采用此方法减少设备停机时间，提高工程团队生产力。其中，传感器和数据分析实现了在故障发生前预先处理故障。

同时，数字孪生技术对港口的能源消耗进行精准控制，实现能源的优化利用；与上下游企业实现信息共享和协同作业，提升整个物流链的透明度和效率。2023年，天津港不仅联合华为等公司发布了全球首个港口全面数字孪生技术底座——“津鸿”，还建成全球首个全物联网集装箱码头，向“数字孪生港口”晋级。

更多先进技术不断涌现

除了数字孪生技术之外，更多的先进技术也在港口领域不断出现，比如应用F5G光通讯技术改造岸桥自动化。通过应用5G光通讯技术，港口搭建了一条“全光网高速公路”，为自动化岸桥的远程操控系统提供有力支持。此技术不仅实现了港口设备的超远程操控，还显著提高网络的安全性。

F5G光通讯技术及F5G全光网以其低延时、高数据承载力和层级简化的特性，在港口岸桥自动化通讯架构改造中发挥关键作用。

在岸桥的自动化改造过程中，采用F5G全光网使得原本复杂的港口通讯设备网络架构得以简化，从多层结构转变为“核心层+接入层”的二层网络架构。同时，通过部署一套eSight网关，实现IP+光设备的统一管理，将传统的“单点运维”模式升级为eSight集中式运维模式，使网络管理更加智能化。改造完成后，自动化岸桥远程操控设备的延时降低至毫秒级，为远程操控提供了更为可靠的支持。

此外，港口集装箱码头管控系统（TOS）正在成为支撑集装箱码头生产运行的核心系统。该系统可以为集装箱船装卸制定计划，实现码头设备调度、生产业务流程统一管控，形成覆盖集装箱码头作业计划、生产全过程的信息化解决方案。

智能集装箱管控系统正不断进行创新和完善。2023年研发的新一代TOS系统PORTMANUS（码头智能一体化生产管控系统）实现了从底层架构到上层应用全部技术的自主可控，打通了码头上下游数据链路，突破了资源利用不充分的困局。PORTMANUS搭建了生产管控一体化架构体系，深度融合TOS和ECS（设备控制系统），精简系统架构层级，整合管理和控制业务，提供码头建设全生命周期的“一站式”解决方案。

JTOS也在全面升级智能化集装箱码头管控系统。JTOS基于码头设备全物联，实现集装箱码头生产管控系统与设备控制系统等生产作业资源互相感知、数据交换、信息相通，实现系统互通万物互联。

该系统升级便捷，采用分布式架构，应用“平台化+模块化”设计，支持行业大模型“Port GPT”等新技术融合应用，以更强感知协同作业能力实现高效决策。JTOS系统打破了传统集装箱码头操作系统和设备控制系统间的数据交互壁垒，能够实时感知、反馈设备状态，实现设备自动调度；JTOS的创新和智能化使其提高生产效率、降低成本和提升稳定性。

来源：中国水运报（作者系上海国际航运研究中心港口研究所副所长谢文卿 ）