5G應用背景下北部灣港加快建設智慧港口的對策研究

■ 劉 芬 錢 林

（北部灣海洋發展研究中心（北部灣大學））

引 言

隨著5G、物聯網、人工智能等新技術的出現，智慧港口已成為未來港口的發展趨勢[1]。北部灣港地處華南經濟圈、西南經濟圈和東盟經濟圈的交匯處，是西部地區唯一出海口，地理優勢明顯，戰略地位突出[2]。近年來，北部灣港在港口建設方面取得了一些成果，如建設港口水路運輸網、改造智慧港航管理體系和升級西江黃金水道等[3]。然而，與國內外其他先進港口相比，還存在著港口基礎設施不健全、物流鏈智能化程度滯后等問題。因此，在此背景下研究北部灣港智慧港口建設路徑具有重大意義。

1 智慧港口的概念及5G關鍵技術的應用

1.1 智慧港口的概念

智慧港口基于現代化設施設備，以現代港口航運服務信息技術為核心，在港口航運組織服務技術創新的驅動下，與云計算、大數據、物聯網、移動網絡、智能管理等信息技術進行深度融合。并以健全的管理體制和機制、技術標準、法律法規和發展性政策為保障，實現港口生產自動化、管理智慧化和服務柔性化。將在更深層次上完成港口資源的綜合優化配置，在更高境界上滿足全方位、高效、優質的現代港口航運服務需求[4]。

1.2 5G技術在智慧港口中的應用

1.2.1 自動駕駛

借助5G技術高速率、大容量、低延遲的特點，結合MEC關鍵技術、汽車自動駕駛技術、智能傳感器技術。可在智能港完成無人駕駛車輛遙測命令的高速傳輸，實現特定狀況下無人駕駛車輛自動遙控的要求，完成自動駕駛、自動導向、精確停靠、自動裝載等功能，并實現遠程監測、數據采集與模型優化。另外，還可將無人駕駛車輛與岸橋、場橋機械的遠程控制系統進行無縫銜接，借助無人駕駛車輛的應用完成水平搬運自動化，實現港口的全自動化作業[5]。

1.2.2 設備遠程控制

根據5G技術高速率、大容量、低延遲的特點，通過在港口部署“端到端”的 5G 互聯網，在岸橋、場橋與遠程監控管理中心的數據信息接口處安裝“5G+有線組網”，可以大大提高互聯網數據傳輸的可靠度和靈活度，結合碼頭的操作管理系統、岸橋和場橋自動管理系統，完成岸橋和場橋的遠程控制作業。減少了作業環節中對人力的需求，降低了運營成本，提升了作業效能和安全性，改善了作業環境[5]。

1.2.3 智能理貨

采用5G網絡的智能理貨，將運用5G的超大頻寬和低延時的特點，基于超高清視頻圖像回傳+AI的機器圖像視覺分析技術，實現集裝箱理貨的智能化。具體來說，就是通過在港口內安裝5G虛擬專用網，在岸橋上配置高清攝像頭，利用移動5G網絡準確采集集裝箱視頻和圖像數據，并對采集到的信息進行自動識別與大數據分析，以此完成港口貨物集裝箱編碼、損壞、艙室、拖車號等信息的采集。有效降低了人工成本，提升了港口的理貨效率[5]。

1.2.4 環境監管

港口的智能環境監管主要是指運用MEC邊緣算法、人工智能和機器視覺信息技術，對所收集到的視頻圖像信息進行分析和處理，并利用部署在港口內的5G虛擬專用網回傳，最后在港口數據管理中心實行進一步分析；采用的新一代人工智能檢測算法，能夠即時監測、識別并監控所收集到的數據，準確評估分析對象的行為是否規范，并根據大數據的分析結果及時發布預警，高效處理危險事故；港區的智能視頻監測網絡管理平臺，可以實現對人員、車輛、設施的實時監控、園區異常情況報警和實時監測分析等，大大提高了港區管理與監控服務的數字化、智能化水平[6]。

2 北部灣港智慧港口建設的現狀分析

2.1 北部灣港的發展現狀

隨著我國“一帶一路”和西部陸海新通道規劃的戰略布局，以及扶持北部灣發展政策的出臺，北部灣港因此進入了快速發展的新時期。據統計，“十三五”末，全港區航運企業達335家，生產性泊位799個，船舶6989艘，同比增長52%，港口貨物綜合通過能力3.99億噸，凈增7112萬噸，貨物吞吐量達18.6億噸，同比增長30%[3]。隨著北部灣港外貿航線的日益增多，現已基本實現了對東盟國家的全覆蓋。然而，相較于發達地區的港口來說，北部灣港的物流效率仍相對較低，無法跟上港口吞吐量增長速度，因此，基于5G技術的智慧港口建設仍有很大的發展空間。

2.2 北部灣港目前存在的問題

2.2.1 各港域信息化發展不平衡，數據共享不充分

由于歷史遺留的原因，北部灣的三大港域曾長期處于獨立發展階段，各物流信息系統功能交叉重疊，數據雜亂無章，無法互聯互通，從而形成了信息孤島。雖然北部灣港組建后，對港口信息化建設作出了清晰明確規劃，但效果卻不盡如人意。現如今，北部灣港信息數據雜亂且繁多，港口的船舶、生產、設施、貨物和業務管理銜接性也較差，再加上缺乏科學的管理和規劃等原因，導致各環節之間信息數據傳輸呈現斷裂現象，數據無法實現共享，大量資源被白白浪費。同時，港口物流信息標準化程度也很低，這無疑是給未來系統的改造和升級埋下了隱患。

2.2.2 電子口岸建設發展緩慢，通關效率較低

北部灣海關隸屬南寧海關，目前已形成了統一的通關管理制度和作業機制，“3e”（電子海關、電子口岸、電子政務）的信息化管理也不斷踐行，逐步建成服務廣西、輻射西南和東盟的大通道。但是，由于腹地經濟發展不溫不火、政府投資力度不足等原因，相較于國內外先進港口來說，北部灣港的基礎設施還不夠健全，信息化、大數據管理方面的建設水平也相對落后，這一系列原因造成了船舶進出口通關手續復雜、通關效率低等的問題。在出入港口船舶日益增多的形勢下，北部灣港還需要提高服務效能。

2.2.3 物流鏈智能化程度較低，資源浪費嚴重

相較于發達地區的港口來說，北部灣港物流鏈的智能化程度仍較低，究其原因是港口對現代物流信息系統技術的利用率不足，無法使供應鏈過程中各環節的物流、信息流和資金流統一，使港口物流鏈進入半人工、半智能階段，由此，與傳統物流作業方式相比，運營成本并沒有大幅下降。這種現象在集裝箱運輸中較為明顯，如在集裝箱轉運過程中，不僅需使用ID卡進行信息識別，而且還需要手動操作計算機才能將貨物信息傳遞給其他部門。在對集裝箱的信息進行收集和分析時，同樣也需要人工的參與，這不僅導致了物流鏈中資源的交叉重疊，也降低了港口的運作效率。

3 基于5G技術提出北部灣港智慧港口建設的策略

3.1 北部灣港智慧港口技術框架的構建

分析了北部灣港智慧港口建設的規劃目標、適用對象等，并以港口發展、港口生態圈理論等為基礎，構建和完善了應用5G技術的智慧港口總體架構，該框架分為3層，見圖1。

圖1 智慧港口總體框架

3.1.1 操作層

該層主要利用5G技術，對港口物流鏈中的各種設施設備、貨物、人員信息，進行全方位感知、高效傳輸和分析處理，并為港口業務層的運行提供了技術支撐。這無疑是對港口自身的作業方式的改造和革新。

3.1.2 業務層

該層主要基于港務集團的作業管理系統，采集經過操作層的物流運營數據，并加以整合，達到對各類信息數據相互轉換和標準化的目的。并把重要性較高的信息傳輸到物流信息平臺和安全監管信息平臺，完成港口對貨物、危險品動態信息的實時跟蹤與監管。

3.1.3 服務層

該層主要基于業務層采集到的數據，結合港口物流鏈的發展情況，利用云計算、物聯網等現代化信息技術，在電子口岸信息服務平臺和港口公共信息服務平臺，對數據進行集中處理并上傳至云端，由此形成港口數據云服務平臺，實現港口運營柔性化、供應鏈一體化、服務最優化。

3.2 加快北部灣港智慧港口建設的具體措施

3.2.1 加快建設覆蓋三大港域的數據共享中心

北部灣港之所以存在信息化發展不均衡、數據共享不充分的現象，最根本的原因是未能建立統一合理的數據共享監管中心，無法打破由原有物流管理條塊割裂而產生的壁壘，而建設一個覆蓋三大港域的數據共享中心可以很好地破解這一困局。我們可以根據三大港域發展的特點，做好前期研究計劃，實行統一的數據共享中心。通過采集和整理各項原始數據，擴大數據共享的業務范疇，進一步完善信息數據資源庫。利用5G技術傳輸高速率、大容量和低延遲的特點，實現數據庫與各個部門之間信息的高速傳輸，充分打破各部門間生產調度難的困局，完成數據資源的實時共享。助推北部灣港一體化建設的流程，使環節職責更明晰，信息查詢更便捷，數據庫資源也更為豐富。

3.2.2 加快建設智慧電子口岸平臺，提高通關效率

北部灣港船舶業務較多，涉及行業范圍較廣，信息數據雜亂無章，極易造成口岸內部運行困難。因此，應對其業務加以細分，具體可分為數據申報、報關通關、航道監測和基礎服務四大平臺。將這四大平臺作為重點智能化建設對象，并基于5G信息技術的特性，使船舶在口岸進行數據申報和通關時，打造出信息傳輸高效、流程手續簡便的效果，實現各環節有效通信和數據集成。同時，5G技術還可以使港口實現對航線精確地監測，更加全面地覆蓋各類貨物流轉的全過程。這樣，北部灣港區的電子口岸發展將更加迅速，智能化平臺建設也將趨于完善，從而可以實現北部灣港區船舶到港流程的一體化作業，打造高效能的電子口岸運作系統，增強港口的總體實力。

3.2.3 加快構建基于5G技術的信息感知網絡平臺

通過建立一個基于5G技術的信息感知網絡平臺，可以切實降低北部灣港口在物流鏈貨物運輸過程中對人工的依賴度，使港區真正實現物流作業流程全自動化。以信息采集為例，平臺將基于5G通信技術，并融合現代化信息感知技術（無線傳感、電子數據交換、射頻識別等技術），以完成對貨物信息的實時跟蹤與監測。這不但能夠降低人工對信息的統計和采集，避免人為失誤，還可以切實緩解港口物流鏈中勞動力重復使用的問題，從而極大地降低運營成本。

4 結 語

北部灣港應借助西部陸海新通道契機，積極地擁抱新技術革命，針對港口的發展現狀和優勢條件，利用好5G等先進信息技術，高效整合物流、信息流和資金流，通過持續的轉型發展，推進港口的智能化建設，實現智慧港口的建設愿景。