以下案例來(lái)自于《數(shù)字孿生世界白皮書(shū)（2023版）》

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嗨，我又出現(xiàn)啦～今天想和大家聊聊關(guān)于港口場(chǎng)景數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，歡迎大家踴躍發(fā)表討論～（全文2000字，預(yù)計(jì)閱讀6分鐘）

一、定義

在聊技術(shù)應(yīng)用前，先來(lái)了解一下幾個(gè)關(guān)鍵詞的概念：

港口：港口是綜合交通運(yùn)輸樞紐，是交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重要組成部分。

數(shù)字孿生：數(shù)字孿生，也稱為數(shù)字映射、數(shù)字鏡像，指的是在信息化平臺(tái)內(nèi)模擬物理實(shí)體、流程或者系統(tǒng)，類似實(shí)體系統(tǒng)在信息化平臺(tái)中的雙胞胎。借助數(shù)字孿生，可以在信息化平臺(tái)上了解物理實(shí)體的狀態(tài)，甚至可以對(duì)物理實(shí)體里面預(yù)定義的接口組件進(jìn)行控制，從而幫助組織監(jiān)控運(yùn)營(yíng)、執(zhí)行預(yù)測(cè)性維護(hù)和改進(jìn)流程。

智慧港口：智慧港口指以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，促進(jìn)港口的數(shù)字化、智能化發(fā)展。

二、原因

搞清楚定義，再來(lái)探究一下為什么現(xiàn)代社會(huì)要利用數(shù)字孿生技術(shù)打造智慧港口呢？

1.政策支持

“十四五”規(guī)劃中明確數(shù)字化改革與“數(shù)字海港”將作為“十大標(biāo)志性成果”之一。圍繞制度重塑、業(yè)務(wù)重組和流程再造，緊扣橫向協(xié)同性、縱向貫通性，構(gòu)建數(shù)字化改革工作體系、“數(shù)字海港”運(yùn)行機(jī)制和“數(shù)字海港”數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)、“四港”云平臺(tái)等一批重大應(yīng)用場(chǎng)景，使“數(shù)智”成為一流管理和一流技術(shù)強(qiáng)港的最重要標(biāo)志。

2021 年 9 月交通運(yùn)輸部發(fā)布《交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案（2021—2025年）》文件要求為進(jìn)一步推動(dòng)智慧港口建設(shè)行動(dòng)，推進(jìn)廈門港等集裝箱碼頭智能升級(jí)。

2021 年 12 月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》對(duì)智慧港口建設(shè)再次提出明確要求，要求各港口對(duì)既有集裝箱碼頭智能化改造。

2022 年 8 月 16 日，中國(guó)科技部發(fā)布《關(guān)于支持建設(shè)新一代人工智能示范應(yīng)用場(chǎng)景的通知》中提到針對(duì)港口大型碼頭泊位、岸橋管理以及堆場(chǎng)、配載調(diào)度等關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，運(yùn)用智能化碼頭機(jī)械、數(shù)字孿生集成生產(chǎn)時(shí)空管控系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)展運(yùn)行監(jiān)測(cè)與設(shè)備健康管理的智能化解決方案，打造世界一流水平的超大型智能港口。

2.發(fā)展趨勢(shì)

智慧港口的發(fā)展是時(shí)代發(fā)展的需求。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提升，港口作為對(duì)外貿(mào)易的重要途徑，承擔(dān)著越來(lái)越多的運(yùn)輸壓力，智慧港口的發(fā)展為日益增加的港口運(yùn)輸壓力提供了新思路，同時(shí)也是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，利用現(xiàn)代科技手段促進(jìn)我國(guó)智慧交通發(fā)展的重要方面。

現(xiàn)如今我國(guó)智慧港口的發(fā)展已取得重大進(jìn)步，天津港、青島港、寧波港、大連港等諸多重要港口智能化程度越來(lái)越高，大大節(jié)約了人力成本，提高了港口運(yùn)輸?shù)男?，加快了我?guó)對(duì)外貿(mào)易的發(fā)展。

三、如何實(shí)現(xiàn)港口與數(shù)字孿生技術(shù)的集合打造智慧港口？

從定義和原因的分析來(lái)看，智慧港口的打造是必然的趨勢(shì)，那具體該如何打造呢？接下來(lái)我們以某大型港口集團(tuán)數(shù)字孿生港口智慧應(yīng)用建設(shè)為例

（一）難點(diǎn)分析

（1）信息數(shù)據(jù)分散。大型港口的信息系統(tǒng)應(yīng)用較多，數(shù)據(jù)分散，不能統(tǒng)一在一個(gè)平臺(tái)呈現(xiàn)，難以基于數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)正確決策。

（2）作業(yè)效率提升難。效率是一個(gè)港口的生命線，單一環(huán)節(jié)的數(shù)字化，對(duì)提升整個(gè)港口作業(yè)效率是有限的，需針對(duì)全流程作業(yè)進(jìn)行整合升級(jí)。

（3）宏觀決策難。隨著行業(yè)對(duì)大型港口的綜合要求越來(lái)越高，港口決策者要面臨市場(chǎng)、航司、監(jiān)管部門的壓力，面臨著復(fù)雜的決策難題，急需強(qiáng)化應(yīng)對(duì)機(jī)遇和挑戰(zhàn)的能力。

（二）思路建設(shè)

通過(guò) BIM、孿生手段、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能化等先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，構(gòu)建港區(qū)孿生仿真場(chǎng)景，同步形成于實(shí)體港口“孿生”的數(shù)字港口。整合港口所有基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃成果等相關(guān)信息，在數(shù)字空間實(shí)現(xiàn)合并、疊加，實(shí)現(xiàn)港口從規(guī)劃、建設(shè)、管理到全過(guò)程、全要素、全方位的數(shù)字化仿真及可視化展示。

（三）場(chǎng)景規(guī)劃

（1）港區(qū)作業(yè)動(dòng)態(tài)擬真

結(jié)合船舶、堆場(chǎng)、交通、氣象以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和攝像頭等數(shù)據(jù)，通過(guò)三維可視化平臺(tái)展示全要素的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，可通過(guò)鼠標(biāo)等交互控制方式，實(shí)現(xiàn)在仿真場(chǎng)景重點(diǎn)視角移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作，并支持對(duì)船舶、業(yè)務(wù)板塊、具體碼頭公司的信息查看、可以幫助調(diào)度指揮的人員準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、全面監(jiān)測(cè)和掌握全港生產(chǎn)作業(yè)信息。

圖片來(lái)源：易知微數(shù)字孿生港區(qū)作業(yè)動(dòng)態(tài)擬真場(chǎng)景

（2）港區(qū)智能操作

數(shù)字孿生技術(shù)可實(shí)時(shí)接收港口各子系統(tǒng)傳回的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行梳理、存儲(chǔ)、分析、呈現(xiàn)，總攬全局，協(xié)調(diào)各方。當(dāng)分析出數(shù)據(jù)有異常時(shí)，智能化識(shí)別問(wèn)題所在，給出參考解決方案，并及時(shí)告知相關(guān)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行處理。管理人員可實(shí)時(shí)掌握港口各部門的詳細(xì)情況，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)各環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程傳話和調(diào)度控制。

圖片來(lái)源：易知微數(shù)字孿生港區(qū)智能操作模塊

（3）集卡指揮調(diào)度

通過(guò)高精度定位設(shè)備，將港區(qū)內(nèi)集卡車的定位信息、作業(yè)信息等數(shù)據(jù)及時(shí)回傳至數(shù)字孿生港區(qū)平臺(tái)，平臺(tái)管理人員可通過(guò)孿生場(chǎng)景對(duì)集卡車輛進(jìn)行管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)車輛作業(yè)異常信息，從港區(qū)全局維度調(diào)度作業(yè)資源，提升整體作業(yè)效率和吞吐能力。

圖片來(lái)源：易知微數(shù)字孿生港口集卡指揮調(diào)度

（4）車路協(xié)同一體化

通過(guò)集成路端智能感知系統(tǒng)、路側(cè)感知設(shè)備與邊緣計(jì)算，賦能智能港區(qū)實(shí)現(xiàn)高等級(jí)的道路數(shù)字化與智能化，為車端及云端提供超視距交通信息，實(shí)現(xiàn)了人、設(shè)備和數(shù)據(jù)間的高速互聯(lián)，不同軟硬件系統(tǒng)的無(wú)縫連接，以及水平運(yùn)輸載體與港機(jī)設(shè)備間的高效協(xié)同。

圖片來(lái)源：易知微數(shù)字孿生港口車路協(xié)同一體化

（5）智能倉(cāng)儲(chǔ)管理

通過(guò)孿生場(chǎng)景對(duì)港區(qū)倉(cāng)庫(kù)、堆場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)庫(kù)存、車輛管理，對(duì)貨物的實(shí)時(shí)位置實(shí)現(xiàn)智能感知，對(duì)倉(cāng)庫(kù)、堆場(chǎng)存儲(chǔ)率實(shí)現(xiàn)最優(yōu)解。

圖片來(lái)源：易知微數(shù)字孿生港口智能倉(cāng)儲(chǔ)管理

（四）解決方案

圖片來(lái)源：易知微數(shù)字孿生港口建設(shè)架構(gòu)

數(shù)字孿生港口底層依賴于大型港口、中小型碼頭、堆場(chǎng)、港口設(shè)施等物理實(shí)體，通過(guò)數(shù)據(jù)中臺(tái)集成車輛數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、安防數(shù)據(jù)、綜合數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)清洗、加工、處理輸出至數(shù)字孿生平臺(tái)，打造兩庫(kù)，分別是模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)，模型庫(kù)中包含智慧港口建設(shè)模型、設(shè)備模型（龍門吊、橋吊、無(wú)人集卡等），數(shù)據(jù)庫(kù)包括 ais 船舶數(shù)據(jù)庫(kù)、安防監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、5G 港口設(shè)備數(shù)據(jù)、理貨數(shù)據(jù)等，數(shù)字孿生平臺(tái)通過(guò)港區(qū)多維場(chǎng)景構(gòu)建、孿生體管理、數(shù)字化映射、模擬仿真技術(shù)向上層打造智慧港區(qū)管理、動(dòng)態(tài)作業(yè)擬真、港區(qū)智能操作、車路協(xié)同一體化等 N 項(xiàng)應(yīng)用場(chǎng)景。

（五）建設(shè)成果

（1）通過(guò)數(shù)字孿生的智慧港口建設(shè)，可以大幅提高港口運(yùn)轉(zhuǎn)效率、降低物流成本，同時(shí)可以實(shí)時(shí)了解設(shè)備作業(yè)和船舶裝卸狀態(tài)，監(jiān)測(cè)擁堵、設(shè)備利用率等指標(biāo)，精確調(diào)度，提升作業(yè)效率，幫助管理者更好地監(jiān)控和調(diào)整港口運(yùn)作，通過(guò)全面提升港口智慧發(fā)展水平，創(chuàng)安全便捷、經(jīng)濟(jì)高效、綠色智慧、開(kāi)放融合的世界大港。

（2）通過(guò)數(shù)字孿生港口建設(shè)，不僅可以更好地滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于高效、綠色、智能的港口服務(wù)的需求，更有助于高效地助力港口與實(shí)體產(chǎn)業(yè)、港口與城市發(fā)展的聯(lián)動(dòng)創(chuàng)新，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。

四、小結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，智慧港口的建設(shè)是當(dāng)今時(shí)代的趨勢(shì)和要求，是對(duì)傳統(tǒng)港口的優(yōu)化與升級(jí)。順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，智慧港口的打造刻不容緩。數(shù)字孿生技術(shù)可以為智慧港口的建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，是智慧建設(shè)的不二之選。

好啦～以上就是本期智慧港口相關(guān)知識(shí)的全部?jī)?nèi)容，如果這篇文章對(duì)你有幫助，不妨點(diǎn)個(gè)贊讓更多人知道！

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