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智慧物流在港口环节的应用场景和成效分析 苏俐珊，孙景龙（中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300220）摘要：建设现代物流体系对于我国构建新发展格局具有重要意义，智慧物流作为现代物流业的发展方向，具有联通性强、融合度广、经济成本低、运行效率高、生态效益好等显著优势。本文根据物流业智慧变革所依托手段的变化将智慧物流发展历程分为三个阶段，基于阶段划分总结了智慧物流在港口环节的主要应用场景，并以天津港为例介绍了智慧港口建设之成效，有助于清晰认识现阶段我国智慧港口的发展状态。关键词：智慧物流；智慧港口；天津港；建设成效 中图分类号：U1 文献标识码：A 文章编号：1004-9592（2023）04-0008-04 DOI:10.16403/ki.ggjs20230402 Analysis of Application Scenarios and Effectiveness of Intelligent Logistics in Port Su Lishan,Sun Jinglong（CCCC First Harbor Consultants Co.,Ltd.,Tianjin 300220,China）Abstract:The construction of modern logistics system is important for China to build a new development pattern.As the development orientation of modern logistics,intelligent logistics has significant advantages such as strong connectivity,wide integration,low economic cost,high operating efficiency and good ecological benefits.The development process of intelligent logistics can be divided into three stages based on the change of means adopted for smart innovation of logistics,which is used to summarize main application scenarios of intelligent logistics in port.Tianjin Port serves as an example to describe the effectiveness of intelligent port construction,which is helpful to understanding the development status of China intelligent port at present.Key words:intelligent logistics;intelligent port;Tianjin Port;construction effectiveness 引引 言言 人类的发展离不开物质生产和物质消费，因而也离不开连接生产和消费的中介物流。在缺乏信息沟通手段的古代，物质的生产、存储、购买、运输、消费等各环节的信息相互割裂，因此无法将物流系统的各环节统筹考虑。到了现代，伴随着现代信息化技术的巨大发展，原料、半成品、产成品从供应地到消费地的运动、储存等相关活动信息可通过许多手段进行更方便地连接与沟通，有助于人类实现物质商品在时间、空间上的高效流转，对物质商品进行由产地到消费地的计划、执行、控制的全过程管理也成为了可能。现代物流是融合运输、仓储、分拨、配送、信息等服务功能，将物流系统各环节活动综合起来的高度集成式管理，其任务是通过各种现代化手段，提高全社会物流效率，降低综合物流成收稿日期：2023-03-02 基金项目：天津市科技计划项目（22ZLGCGX00060）作者简介：苏俐珊（1990-），女，硕士，工程师，主要从事概预算工作。81Port,Waterway and Offshore Engineering 本，提升物流服务水平。智慧物流是现代物流的一种表现形式，代表着现代物流业的发展方向。智慧物流通过智能硬件、物联网、大数据等智慧化技术与手段，实现物流系统的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行，并进一步使物流体系具备自我学习提升、不断进化和迭代升级的能力，赋予物流客体以智慧的特征，具有联通性强、融合度广、经济成本低、运行效率高、生态效益好等显著优势1-2。1 智慧物流在我国的发展历程智慧物流在我国的发展历程 根据物流业智慧变革所主要依托手段的变化，智慧物流在我国的发展历程可分为三个阶段，分别为机械化阶段、自动化阶段和智能化阶段。在机械化阶段，物流设备被相继发明出来并投入物流活动当中，如堆垛机、传送带、叉车等装卸搬运设备和分拣机系统等的使用，极大地降低了物流活动中人的劳动强度，但此时计算机还很少应用于物流管理中。这个阶段，物流活动的智慧性还停留在最初级的阶段，主要体现在物流工具的机械化方面。在自动化阶段，组合式货架、立体式仓库、自动存储系统、电子扫描仪、条形码、AGV 等开始广泛应用，随着计算机行业的迅速发展，企业资源计划(ERP)、仓库管理系统(WMS)等各类软件系统出现并逐渐成为提高物流效率的重要手段。这个阶段，物流活动的智慧性已经从运输工具的机械化发展到管理手段的信息化，可实现对一定空间、一定范围内运输物资、设备资源的位置、状态等信息的采集并利用信息对物流具体环节进行管理，主要特点为各类计算机软件系统的应用。在智能化阶段，机器人、无人机等技术相继涌现并迅速发展，各项传统技术与新兴科技开始融合，物联网技术广泛应用，可实现物流状态的实时感知和数据的实时采集，并通过互联网、大数据、云计算等现代信息技术实现物流各环节的信息化、网络化、智能化、集成化和可视化。这个阶段，最主要的特征是信息技术与物流行业的深度融合。在我国，智慧物流战略上升到国家层面的标志性事件是 2016年政府工作会议上提出“要推动互联网、大数据、云计算等信息技术与物流深度融合，推动物流业乃至中国经济的转型升级，部署推进互联网+物流。3”目前以“互联网+物流”为特征的智慧物流建设已成为全球物流行业发展的新趋势。2 智慧理念在港口物流环节的应用场景智慧理念在港口物流环节的应用场景“智慧港口”建设作为港口高质量发展的新动能，是智慧理念在港口物流环节的体现，可有效提升港口服务效率、服务质量，降低社会物流成本。以前节划分的智慧物流三个阶段来看，目前我国港口的智慧发展阶段处于机械化向自动化的改造，并朝着智能化迈进，不同物流环节的智慧程度也有较大差别。生产作业环节多处于机械化向自动化发展的阶段，例如装卸设备自动化改造，生产作业系统（TOS）、智能闸口系统等的建设，智能无人称重系统等的使用等；物流信息服务环节则已进入智能化的初级阶段。从“智慧港口”的建设情况来看，目前智慧理念在港口物流环节的应用场景主要有以下几种。2.1 基础设施基础设施 建设、改造新型自动化集装箱码头、堆场，对场桥、岸桥等设施进行远程自动操控改造，推进码头操作系统和设备控制系统的深度融合；推进大宗干散货（矿石、煤炭、粮食等）码头堆取料机、装卸船机、翻车机等设施智能化升级；推动无人集卡、自动导引车等规模化应用；加快智能闸口系统应用，实现集卡进出电子化。2.2 信息化设施信息化设施 利用 5G、物联网、大数据、云计算等现代信息技术，搭建满足港口系统安全稳定高效运行要求的信息基础设施4，主要包括数据的采集、分析和应用，传输网络设施，自动化控制系统，决策和支持系统等。例如以 GIS（地理信息系统）、GPS（全球卫星定位）、EDI（电子数据交换）、RFID（射频识别技术）等技术为代表的感知识别设施的应用，以 TOS(生产管控系统)、ECS(设备管理系统)等为代表的自动化智能控制系统的搭建使用，智慧监管平台的建设等。9 2.3 物流信息服务物流信息服务 建设智慧物流服务平台。推进各部门、各企业和社会团体间信息互联共享，有利于物流作业协同。推动业务线上办理、单证电子化、大力发展多式联运、危险品全链条监管、全程物流可视化等。物流信息服务的智慧化发展，可有效提高物流便利化和业务效率，提升物流服务质量。表表 1 智慧港口常见应用场景智慧港口常见应用场景 环节分类 常见应用场景 基础设施 装卸作业远程控制、无人集卡、自动导引车、视频监控和 AI识别 生产运营 信息化 GIS、GPS、EDI、RFID等现代技术的应用，TOS、ECS、BMS、QCMS 等智能控制系统的搭建，智慧监管平台的建设 物流信息 服务 交易平台、业务线上办理、政府监管协同化、单证电子化、多式联运一体化、危险品全链条监管、全程物流可视化 3 现阶段我国智慧港口建设之成效现阶段我国智慧港口建设之成效以天津港为例以天津港为例 天津港是我国重要的现代化综合性港口，近年来，天津港紧抓数字经济发展契机，积极推动世界一流智慧港口建设，通过智慧物流理念的运用，目前在基础设施智慧化、生产运营信息化、物流服务高效化等方面已经取得了一系列成果。3.1 基础设施智慧化基础设施智慧化 截至 2021年 10月，天津港已完成集装箱码头有限公司北区全部 31台轨道桥和 25块堆场改造，打造全球首例在传统集装箱码头上通过智能技术改造实现的自动化集装箱码头，整体作业效率提升近 20%5。C段智能化集装箱码头于 2021年 10月正式投产运营，通过 5G 专网与工业互联网的应用，可实现对码头全要素的自动感知与分析，目前已实现“人、车、箱、船、机、场”六大要素的连 通6。C 段智能化集装箱码头入围国家首个“5G 智慧港口新基建项目”，并在投产一年后，集装箱吞吐量突破 100 万 TEU。太平洋国际公司已完成 18台轮胎吊自动化改造，实现对内集卡的全自动操作和对外集卡的半自动操作，提高了设备利用率及智能化水平。天津港研发完成智能驾驶脑和水平运输管理系统，该系统于 2020 年 1 月在集装箱码头有限公司北区实现规模化应用，采购的 25 台无人驾驶电动集卡，2020 年累计运行 45 万余km、累计作业箱量 22万 TEU，是目前港口行业规模最大、作业经验最丰富的无人集卡车队。3.2 生产运营信息化生产运营信息化 在港口运营信息化发展方面，天津港加强互联网、大数据、人工智能等新技术与港口各领域深度融合，完成港口云数据中心扩容和安全加固，整合“一港六区”船舶信息，汇集口岸通关、客户服务、设备设施、环境气象等数据保障集团公司关键信息基础设施高效稳定运行，为港口大数据集成应用提供了技术支撑。建成大数据管理平台和港口智能管控中心，运用 VR、3D、云计算、大数据等技术，整合生产环节、运输环节、口岸贸易、自然条件、实时交通情况等多类数据，打造集调度指挥、市场运营、客户服务、口岸环境等功能于一体的智能管控系统7。完成了集装箱“一码通”物流信息平台建设，实现口岸中 4 家集装箱码头、22 家船公司、30 家集装箱堆场进出口设备交接单“全程无纸化”。建成 151 座 5G 基站，推动 5G、北斗等新技术在远程操控、无人驾驶电动集卡等场景稳定应用，入围国家 5G新基建工程。3.3 物流服务高效化物流服务高效化 在物流服务方面，天津港大力推进港口“单一窗口”和“一站式”服务平台建设，建成电子商务平台“天津港电子商务网”，集装箱业务线上受理率超95%，为客户提供 24 小时线上服务。大力推进港口与海关的信息互通与业务融合，搭建关港集疏港智慧平台，积极推广“船边直提”“抵港直装”等作业模式，有效降低通关成本，节约通关时间，提升口岸通关效率。通过以上措施，有力地提升了天津港枢纽的服务能力和生产效率，据统计，2021 年平均在泊船时效率和平均单桥效率较 2019年分别提升 10.3%和 8.6%。推广“一单到底”全程物流模式，多式联运“一单制”推行的是多种运输方式的单证统一，例如海铁联运方面可实现“一张提单、一条专列，一次性贯通海铁运输全环节”，2022年，天津港海铁联运量超过 120万 TEU。总的来看，近年来天津港大力推进港口智慧化发展，在物联网、大数据、人工智能等高新技术的深度应用和高度融合上取得重要的进展，港口的智慧发展对于天津港航运枢纽功能发挥的助推作用较为明显，尤其体现在集装箱业务上，10 2022 年集装箱吞吐量突破 2 100 万 TEU，集装箱吞吐量近四年年均增长率超 7%。4 结结 语语 相较于快递、电商等领域，目前智慧物流在港口环节中的应用尚处于初期阶段，应用场景有待进一步拓展，实践效果虽已取得一定突破，但在数据交互、智能决策等方面仍有较大成长空间。从港口领域自身来看，随着云计算、大数据、物联网等新一代信息技术与港口业务的融合度不断深入，港口在生产调度、运营管理、监管保障等方面的智慧性也不断增强，相较于传统港口，在物流服务供给质量、供给效率方面均有了明显提高。同时也要看到的是，智慧港口建设投资大、周期长、要素多、体系链条长，目前的技术储备、人才培养、资本积累尚处于初期探索阶段，这些客观条件也决定了智慧港口的建设不是一蹴而就的，而是一个长期的、持续的、在实践中不断改进升级的动态过程。未来我国智慧港口建设将朝着生产运营智能化、创新服务多元化、数字信息可视化、管理决策智慧化等方向大力发展，在智慧性上实现由低级向高级的发展，由局部的应用走向更为广泛的应用场景，实现更高水平的智慧运营。参考文献：参考文献：1 交通运输部/国家标准化管理委员会.交通运输智慧物流标准体系建设指南S.2022.9.2 王继祥.中国智慧物流五大新发展理念J.中国工业和信息化,2023,(1):15-21.3 国家发展改革委.“互联网+”高效物流实施意见S.2016.7.4 梅剑飞.江苏:港口大省加快向港口强省迈进N.新华日报,2023-02-20(02).5 天津市国资委.全球首创传统集装箱码头全流程自动化升级改造项目在天津港全面竣工.6 万红.天津港“智慧零碳”码头升级:全球首个全物联网集装箱码头建成.7 靳博,强郁文,窦皓.数字化赋能港口更智能(大数据观察)N.人民日报,2023-01-03(07).8 国务院办公厅.“十四五”现代物流发展规划S.2022.12.专利名称：一种钢梁与钢柱的水平滑动连接结构 专利类型：实用新型 专利号：2021204509020 专利权人：中交第一航务工程勘察设计院有限公司 专利摘要：本实用新型公开了一种钢梁与钢柱的水平滑动连接结构，属于钢结构工程领域。包括 T 形连接件、滑动钢梁、H 型钢牛腿、钢柱、不锈钢板和螺栓，所述 T 形连接件和 H 型钢牛腿焊接在钢柱上，滑动钢梁与 T 形连接件和 H 型钢牛腿之间分别设置不锈钢板，通过螺栓将滑动钢梁与 T 形连接件和 H型钢牛腿连接。本实用新型的有益效果是：与传统的连接方式相比，造价低，施工简便和快捷，耐久性好，与设计假定更为接近。11