粵港澳大灣區背景下的智慧港口發展思考

劉靖戰 蔡銀怡

摘 要：在總結國內外智慧港口的發展現狀的基礎上，對智慧港口發展理論進行了初步的探討，提出了智慧港口的內涵與技術架構。針對粵港澳大灣區背景下，廣州港、深圳港和香港港之間的競合關系，提出了智慧港口的發展建議，以提高港口自身綜合競爭力，整合灣區港口資源，促進灣區經濟的發展。

關鍵詞：粵港澳大灣區 智慧港口 技術架構 發展建議

1.引言

港口面對來自供應鏈一體化、船舶巨型化、港口安全生產和環境保護等方面的挑戰，轉型升級勢在必行。港口的未來不僅僅與空間發展有關，也與新技術的融合發展有關，而智慧港口正是大數據、人工智能、區塊鏈等現代信息技術與管理理念的創新集成應用的結果，它將促進港口在碼頭作業、運營管理、物流服務、口岸聯動等的全面升級，推動港口經濟生態圈的發展，繼而推動城市和國家經濟的可持續發展。

世界范圍內，鹿特丹港、漢堡港、新加坡港等世界級樞紐大港積極建設智慧港口。鹿特丹港提出了“smartest port”的建設戰略，德國漢堡港則提出了“智慧物流”戰略。國內上海港、廈門港、青島港等主要樞紐大港也在積極探索建設智慧港口，上海洋山港已建成世界第一大自動化集裝箱碼頭；青島港則通過碼頭改造建成自動化集裝箱碼頭。

在學術研究上，包雄關基于物聯網等技術研究了智慧港口的內涵和系統結構。徐磊和錢振明在國內智慧港口研究和發展現狀基礎上提出了智慧港口標準化體系框架。劉興鵬和張澍寧從智慧港口的概念、目標和架構三個方面詳細闡述了智慧港口的內涵，并介紹了大數據技術在智慧港口中的應用。高虹橋、邵文淵等人在總結國內外智慧港口的發展經驗的基礎上，提出了智慧港口的建設思路與智慧港口的技術架構，從信息架構的角度將港口信息服務分為商務服務、生產服務和政務服務。

可見，智慧港口的建設是當前港口發展的必然趨勢。粵港澳大灣區擁有廣州港、深圳港、香港港三個世界前十的集裝箱港口，各港口間地理位置非常臨近，經濟腹地交叉重疊明顯，存在強烈的競合關系，在此背景下，如何發展智慧港口，使港口具備真正的“智慧”，既能提高港口自身綜合競爭力，又能協調灣區港口關系，整合灣區港口資源，對于促進灣區經濟發展模式形成，以真正發揮灣區經濟優勢是非常重要的。

2.智慧港口發展現狀

2.1國外智慧港口發展現狀

國外智慧港口的建設主要集中在碼頭自動化和互聯互通兩個方面。

在碼頭自動化方面，鹿特丹港的RWG和APMT兩個全自動化集裝箱碼頭，實現了碼頭裝卸過程 “無人化”。漢堡港的CTA自動化集裝箱碼頭則采用雙小車岸橋+AGV+ARMG的裝卸工藝模式，實現了裝卸自動化。新加坡港的巴西班讓碼頭通過包括應用無人的軌道式龍門起重機實現了堆場自動化操作。

在互聯互通方面，鹿特丹港的港口社區系統（Portbase）為客戶提供一站式的物流信息交換服務，以及多式聯運規劃工具（InLandLinks），使客戶能夠快速、有效的匹配其需要的多式聯運服務。漢堡港建立了PORTlog平臺，該平臺匯集了物流鏈上的存儲、運輸和物理服務商及其客戶群，具有物流服務搜索引擎功能。新加坡港的EDI網絡系統（PORTNET），基本實現了數據化、信息化、信息共享和互聯互通，提供航運、船舶動態等信息服務和危險品申報、靠港申請和出港預報等自動化通關服務；與貿易網絡（TradeNet）相連，實現“兩網融合”，構成了政府部門、港航企業、貨代公司、物流公司之間便捷、暢通的信息化溝通平臺。

2.2國內智慧港口發展現狀

國內智慧港口建設處于起步階段，上海港、廈門港、青島港、大連港等港口進行了積極探索與實踐，主要體現在以下兩個方面：碼頭自動化、運營管理與信息服務。

在碼頭自動化方面，2015 年，廈門遠海全自動化集裝箱碼頭作為我國首個自動化集裝箱碼頭投入運行，為實現智慧港口建設邁出了第一步；2017年，上海洋山四期全自動化集裝箱碼頭投入運營，實現了“智能裝卸”和“無人化”操作；

在運營管理和信息服務方面，上海港開發應用了先進的港口生產操作系統并建立了億通網服務平臺，提供涵蓋物流、通關監管、費用結算等功能；2010年開始，大連港相繼上線了無人值守衡重管理系統、生產調度指揮系統“top+”、“壹港通”港航社區系統等，實現作業信息自動采集、作業指令生成和作業實時監控，以及與客戶和政府監管部門的互聯互通；青島港于2016年6月投入運營物流電商平臺，該平臺為客戶提供一站式全程物流服務，包括航運信息發布、訂艙服務、船舶供給服務、碼頭業務預約、提箱預約、倉儲服務、報關報檢、物流跟蹤和電子支付等功能；廈門港則于2016年上線了集裝箱智慧物流平臺，實現數據一次錄入，全流程共享和集裝箱設備交接的電子化、智能化。

3.智慧港口的內涵

港口作為全球供應鏈的重要環節，是物流、信息流和資金流的交匯點。因此，對智慧港口的理解是基于港口服務供應鏈和新一代信息技術發展的，即認為智慧港口的內容不僅包括碼頭自動化和港口運作的智能化，同時也含有港口作為供應鏈的中心的功能創新與服務創新，是以港口為核心節點的服務供應鏈的智慧，如圖1所示。

智慧港口的內涵主要體現在以下四個方面：

（1）以港口基礎設施與裝備的現代化為基礎。智慧港口設施設備配置主要包括物流基礎設施、信息化設施設備和港口裝備三個部分。港口物流基礎設施的數字化、信息化，網絡傳輸的標準化以及港口裝備的自動化是實現港口全流程、透徹感知的基本條件，也是構建港口云數據中心和實現智能決策的基本條件。

（2）以智慧技術與港口業務全面融合應用，實現智慧化運營與智慧化服務為建設的核心。一方面，通過大數據、云計算和人工智能應用促進各環節的協調運作，實現流程自動化與整合管理，達到運營管理智慧化；另一方面，有效集成政府相關部門、港航企業等各方信息資源，形成具有信息搜索引擎、電子商務、在線物流規劃、口岸監管等功能的信息化平臺，實現智慧化服務。

（3）以創新為港口發展的驅動力。智慧港口發展是基于港口服務供應鏈的管理理念創新，是一種多方面、持續創新的發展模式。港口向供應鏈中心轉型的同時依托物聯網、云計算、大數據、人工智能、區塊鏈等現代信息技術實現港口的功能創新、技術創新和服務創新。

（4）以可持續發展為智慧港口的目標。即按照環境效益與經濟效益兩者間的均衡點所要求的標準去規劃和建設智慧港口。應用現代前沿信息技術實現運作與服務智慧化的同時，減少能源消耗，提高環境效益，促進港口的可持續發展。

4.智慧港口的技術架構

基于港口發展、港口服務供應鏈、港口運作等相關理論，結合港口發展的需求，分析具體功能和應用對象，構建覆蓋感知層、網絡層、數據層、支持層、應用層、展示層和用戶層7個層次的智慧港口總體框架，如圖2所示。

設備層主要是港口供應鏈中被感知的各種設施設備；感知層是對港口信息的采集、感知，為港口后期運作提供基礎；數據層主要是通過感知層采集到的港口運作中各種數據信息匯總，提供決策支持；支持層主要是實現港口的感知與數據存儲必須要依托物聯網、云計算等先進技術；應用層主要是針對港口供應鏈運作的特點，充分利用底層數據和信息技術，實現碼頭自動化、運營管理智能化、物流服務最優化、創新服務多樣化、互聯互通廣泛化和港口發展可持續；對象層是智慧港口的參與方，只有供應鏈上的企業進行協作，才能實現港口真正的“智慧”。

5.總結與建議

根據已有研究，現階段粵港澳大灣區三大港口之間的競爭是一種有利因素，對各港口和城市經濟發展具有正向的促進作用，但在2025年后，經濟增長放緩，各港口趨于通過合作，整合灣區港口資源，促進灣區經濟發展。在這種競合關系下，智慧港口建設將是提高港口綜合競爭力，促進灣區經濟發展的有效途徑。

目前，粵港澳大灣區三大港口在碼頭自動化上稍顯落后，尚未有自動化碼頭投入使用；在物流服務方面，水鐵聯運發展較慢，廣州港南沙港區和香港港還未有鐵路入港；創新服務發展不完善，港口與金融、科技等相關行業融合不夠深；在互聯互通方面，深圳港積極搭建港口客戶服務平臺，廣州港略有不足?；谏鲜龇治觯岢龌浉郯拇鬄硡^背景下的智慧港口發展建議：

（1）結合港口特點與需求，通過新建或改造碼頭，積極推進碼頭自動化建設。政府層面應積極協調規劃灣區內各港口碼頭自動化的建設，目前，廣州南沙港四期自動化集裝箱碼頭已在加快推進建設。

（2）結合港口城市的發展特點，創新港口服務模式。積極發展港口物流和多式聯運，延伸港口的服務功能；積極拓展供應鏈金融、跨境電商、供應鏈咨詢等創新服務，提升港口競爭力。如香港作為國際金融中心，可依托港口積極創新和發展供應鏈金融、跨境電商等相關增值服務，以達到灣區港口資源整合，優勢互補的目的。

（3）技術創新。積極探索和創新大數據、人工智能等技術在港口運營生產、港口管理決策和港口信息服務上的應用，綜合提升港口管理和服務的智慧化水平。

參考文獻：

[1]包雄關.智慧港口的內涵及系統結構[J].中國航海，2013，36（02）： 120-123.

[2]涂磊，錢振明.智慧港口標準化建設研究[J].中國標準化，2015，9： 77-82.

[3]劉興鵬，張澍寧.智慧港口的內涵及其關鍵技術[J].世界海運，2016，39（01）： 1-6.

[4]高虹橋，邵文淵，劉婷，謝清霞.智慧港口的技術框架[J].港口科技，2017， 02： 1-5.

[5]李君.粵港澳大灣區主要港口間的競合演化研究[D].華南理工大學，2018.