睿立方观点
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十五五规划系列|数智赋能港口物流:升级之路与价值增长新范式当前,全球贸易格局深度调整,国内经济迈向高质量发展阶段,地方交投(港务)公司传统港口物流运营模式难以适配新时代需求。与此同时,大数据、人工智能、物联网、区块链等数智技术的迅猛发展,为地方交投(港务)公司突破运营瓶颈、重塑业务形态提供了全新可能。数智赋能不仅是地方交投(港务)公司推动港口物流升级的必然选择,更将构建起企业价值增长的新范式,助力企业从“运输节点运营商”向“供应链综合服务商”转型,为全球贸易高效运转与区域经济协同发展注入强劲动力。 一、港口物流数智化转型背景 地方交投(港务)公司主导的港口物流作为连接国内国际双循环的关键枢纽,其转型升级已成为推动物流行业高质量发展、保障产业链供应链稳定畅通的核心议题,更是地方交投(港务)公司夯实核心竞争力、拓展服务边界的内在需求。 1、时代变革驱动港口物流转型诉求 从全球维度看,经济全球化虽遭遇逆流,但区域经济一体化进程持续加速,跨境贸易规模稳步扩张,对地方交投(港务)公司主导的港口物流的高效性、协同性、安全性提出了更高要求。港口作为国际贸易的“门户”,其功能已不再局限于传统的货物装卸、仓储转运,而是逐渐延伸至供应链全链条的服务集成,这就要求地方交投(港务)公司主动拓展服务维度。从国内维度看,我国正大力推进交通强国建设,加快构建现代化物流体系,地方交投(港务)公司作为港口物流运营的核心主体,承担着保障产业链供应链畅通、推动内外双循环的重要使命。在此背景下,地方交投(港务)公司传统港口物流模式的短板愈发凸显,转型升级迫在眉睫。 2、政策引领驱动港口物流数智转型 国家层面密集出台政策文件,为地方交投(港务)公司推进数智化转型提供了清晰指引与有力保障。我国先后发布《交通运输领域新型基础设施建设行动方案(2021—2025年)》(交规划发〔2021〕82号)、《关于加快智慧港口和智慧航道建设的意见》(交水发〔2023〕164号)、《关于支持引导公路水路交通运输基础设施数字化转型升级的通知》(财建〔2024〕96号)等政策,明确将“推动港口数智化转型”“提升物流服务智能化水平”作为核心发展目标,从技术标准、资金支持、试点示范等多维度构建政策支撑体系。地方政府也积极响应,结合区域港口发展实际出台配套措施,引导和支持地方交投(港务)公司推动数智技术在港口物流领域的落地应用。 3、传统模式痛点倒逼港口物流转型突破 长期以来,地方交投(港务)公司旗下港口物流业务受技术水平、管理模式等因素制约,存在诸多亟待解决的痛点。一是效率瓶颈突出,码头作业依赖人工调度,装卸、堆存、通关等环节流程繁琐,货物周转周期长,难以适配现代贸易的快节奏需求;二是成本控制乏力,人力、能源等要素成本持续上涨,加之地方交投(港务)公司传统资源配置模式不合理,导致企业运营成本高企;三是协同能力不足,地方交投(港务)公司与船公司、货主、海关、货代等多主体之间存在信息壁垒,数据无法有效共享,形成“信息孤岛”,导致物流链路衔接不畅,易出现货物滞留、资源浪费等问题;四是抗风险能力薄弱,地方交投(港务)公司对极端天气、地缘政治变动等外部风险的预判不足,供应链韧性有待提升。这些痛点的存在,使得地方交投(港务)公司传统港口物流模式难以满足新时代发展要求,数智赋能成为企业破解难题、实现转型突破的关键路径。 二、数智赋能港口物流升级的核心逻辑与价值增长路径 1、核心逻辑:从要素驱动到数智驱动的全方位重构 数智赋能港口物流升级的核心逻辑,在于以技术创新与数据要素为核心驱动力,推动企业港口物流业务实现全方位、深层次的变革。 从动力逻辑来看,港口物流从“要素驱动”向“技术+数据双驱动”的转换,摆脱企业对传统人力、土地等要素的过度依赖,通过数智技术优化资源配置,提升企业港口物流业务发展的质量与效益。 从范围逻辑来看,实现港口物流从“单点优化”向“全链协同”的延伸,打破企业与港口物流各环节、多主体之间的信息壁垒,构建“港口—供应链—区域经济”一体化的协同体系,强化企业对供应链的掌控力。 从价值逻辑来看,实现港口物流从“单一运输价值”向“综合服务+生态价值”的重构,推动港口物流从基础的运输、仓储服务,延伸至供应链金融、数据咨询、定制化解决方案等高端增值服务,同时通过搭建协同平台,推动港城融合、跨区域联动,大幅拓展地方交投(港务)公司的价值边界。
港口物流数智赋能的核心逻辑 2、价值增长路径:效率、服务、生态三维度提升 数智赋能推动地方交投(港务)公司港口物流业务形成了多元化的价值增长路径,具体可分为效率价值、服务价值与生态价值三个维度。 其一,效率价值增长路径,通过数智技术实现降本增效。一方面,自动化码头、智能装卸设备等的应用,大幅减少了人工干预,降低了人力成本,同时提升了作业精度与速度,缩短了货物周转周期;另一方面,智能调度平台能够实时整合各环节数据,优化运输路线、调配仓储资源,减少资源浪费,进一步降低运营成本。 其二,服务价值增长路径,实现从基础服务向增值服务的延伸。借助数智技术,港口物流企业能够精准把握客户需求,提供定制化的物流解决方案,如特种货物的全程温控运输、跨境货物的一体化物流服务等;同时,依托大数据分析,为客户提供货流预测、供应链咨询等高端增值服务,提升客户粘性与服务附加值。 其三,生态价值增长路径,助力行业绿色低碳发展与供应链韧性提升。通过数智技术优化能源消耗,如智能照明、电动装卸设备的精准调度等,降低碳排放,推动港口物流绿色转型;此外,基于大数据的风险预警系统,能够及时预判极端天气、地缘政治变动等外部风险对物流链路的影响,提前制定应对方案,提升供应链的抗干扰能力与韧性。 三、数智赋能地方交投(港务)公司港口物流的升级之路 数智赋能地方交投(港务)公司港口物流的升级之路,并非一蹴而就的技术堆砌,而是以业务场景为牵引、以分阶段推进为路径的系统性变革。地方交投(港务)公司应立足自身实际,依托“自主研发+合作共建”双轮驱动模式,围绕智慧港口、智慧航道、智慧物流三大核心场景,按“基础构建—场景深化—生态升级”的递进阶段推进数字化转型,逐步实现从“经验驱动”向“数据驱动”的转变,最终构建智慧化港口物流服务生态。
1、基础数字化构建阶段:夯实转型根基,打通数据壁垒 本阶段核心目标是完成港口物流核心环节的基础数字化改造,建立统一的数据采集与管理体系,为后续智能化升级筑牢根基。为确保目标落地,地方交投公司(港务公司)可采取“标准先行、资源整合、试点突破”的核心策略,以“设备联网、数据贯通”为核心任务,同步推进技术平台搭建与标准体系建立。具体而言,先联合行业专家与技术服务商制定统一的数据采集、设备联网及编码标准,避免后续系统对接混乱;再整合内部各部门现有数据资源与外部政策资源,积极争取政府专项补贴降低转型成本;最后选取核心码头、重点航段等关键场景开展试点改造,总结可复制经验后逐步全域推广。 在智慧港口场景,重点开展基础数字化改造:一是推进码头核心设备联网升级,对起重机、堆垛机、运输车辆等关键设备加装物联网感知终端,实现设备运行状态、作业数据的实时采集,同时试点搭建基础版码头操作系统,梳理作业流程并完成数字化映射,部署智能闸口基础数据采集设备,实现车辆、货物基础信息的初步录入与核验;二是搭建基础数据管理平台,整合码头调度、仓储管理等现有系统数据,建立统一的数据标准与编码规范,搭建基础智能调度模块,录入设备资产基础信息,为后续全生命周期管理奠定数据基础,同步部署基础环保、安全监测设备,采集能耗、作业安全基础数据;三是推进办公与业务流程电子化,实现订单受理、单证处理等基础客户服务线上化办理,搭建基础客户咨询与反馈通道,同时推进与海关、海事等口岸单位的基础数据对接,打通口岸协同的基础信息链路,破解“信息孤岛”问题。 在智慧航道场景,聚焦航道基础信息数字化与核心场景初步落地:牵头开展航道基础数据普查,利用遥感、测绘等技术采集航道水深、水文、岸线等核心数据,建立航道基础数据库;推进航道运行监测基础建设,在重点航段部署视频监控、水文传感器、能见度监测仪等设备,实现航道水位、水流、气象等核心运行数据的实时采集及重点航段的实时监测;搭建基础航道信息服务平台,打通港口、船闸、海事等主体的基础通信通道,为船舶提供基础航道信息查询、简单航行指引等服务;试点推进“港闸区船”协同的基础数据对接,梳理港口、船闸、港区、船舶的基础交互流程,为后续联合调度奠定数据基础。 在智慧物流场景,侧重物流链路基础数据贯通:构建基础订单管理系统,实现线上订单接收、跟踪与反馈功能;推进与海关、船公司等核心合作主体的基础数据对接,打通报关报检、船舶靠泊等关键环节的信息通道;建立基础物流轨迹追踪体系,实现货物从码头到堆场、从港口到短途运输的基础轨迹可视化。 2、场景智能化深化阶段:聚焦核心场景,实现效能突破 本阶段核心目标是在基础数字化之上,推动三大核心场景的智能化升级,通过技术赋能破解关键运营痛点,实现作业效率、服务质量的实质性提升。围绕此目标,地方交投(港务)公司可实施“需求导向、技术攻坚、协同联动”的推进策略,以“场景赋能、效能提升”为核心任务,强化数智技术与业务场景的深度融合。一方面,聚焦客户高频需求与企业核心痛点,优先升级装卸作业、通关服务等高频次场景的智能化水平;针对智能调度算法、设备协同控制等核心技术瓶颈,采用“自主研发+外部联合攻关”模式突破技术壁垒;另一方面,加强与海关、船公司、铁路部门等合作主体的协同联动,打通跨主体数据链路,提升全场景协同运营效能。 在智慧港口场景,推进核心作业智能化突破。一是深化码头作业自动化应用,升级建设半自动化/自动化码头作业系统,部署无人起重机、AGV自动导引车等智能设备,实现集装箱装卸、转运、堆存的半无人化作业;完善智能闸口系统,实现车辆自动识别、货物快速核验与放行;借助物联网与AI技术落地智能理货系统,通过机器视觉识别货物信息,提升理货精度与效率,替代传统人工理货。二是推进运营管理数智化深化,搭建智能调度决策平台,基于人工智能算法对码头作业资源(设备、人员、场地)进行动态优化调度,缩短货物周转周期;构建设备资产全生命周期管理系统,通过实时监测数据与历史运维数据联动,实现设备故障预警、精准维保与残值评估;强化绿色环保管控,通过智能能源管理系统优化能耗配置,实时监测碳排放、污水排放等环保指标;升级安全生产管理系统,利用视频监控+AI识别实现违章作业自动预警、火灾等安全隐患实时监测与应急响应。三是提升港口服务智慧化水平,优化客户服务体系,基于大数据分析精准洞察客户需求,提供定制化作业方案与全程货物跟踪服务,升级客户服务平台实现24小时智能咨询与问题响应;深化口岸协同,依托区块链技术实现货物舱单、报关单据等信息的可信共享,推动通关流程无纸化、便捷化,联合海关、海事等单位实现口岸作业协同联动,提升整体通关效率。 在智慧航道场景,实现航道运营智能化优化与核心场景效能突破:一是升级航道运行监测体系,新增气象、水流、浅滩等多维度监测设备,结合AI算法实现航道拥堵、极端天气、航道异常等风险的智能预警;二是深化智能助航与辅助驾驶服务,基于航道基础数据与实时监测信息,开发具备精准航线规划、碰撞预警、浅滩提醒等功能的智能助航系统,为船舶提供全程辅助驾驶指引,降低航行风险;三是落地“港闸区船”联合调度模式,搭建一体化调度平台,整合港口靠泊计划、船闸放行时序、港区作业进度、船舶航行状态等数据,通过智能算法实现“港口-船闸-港区-船舶”的协同调度,缩短船舶待泊、待闸时间;四是推进航道养护管理智能化,利用无人机巡检、水下机器人探测等技术,实现航道淤积、航标损坏等隐患的自动识别与上报,结合监测数据制定精准养护计划,提升养护效率、降低养护成本;五是完善船岸云协同体系,基于5G技术实现船舶航行数据、监测数据与岸基平台的实时双向传输,支撑远程调度指挥、应急处置联动等智能化应用。 在智慧物流场景,推动服务链条智能化延伸:一是升级智能订单管理系统,基于大数据分析实现货流需求精准预测,提升订单响应速度与资源调配精准度;二是构建跨境物流智能服务模块,整合跨境运输、报关、保险等资源,为客户提供一体化跨境物流解决方案;三是推进仓储智能化改造,部署智能货架、温湿度智能监控等设备,实现仓储货物的精准管理与高效分拣。 3、生态协同化升级阶段:整合全链资源,构建价值生态 本阶段核心目标是突破单一企业运营边界,构建“港口—供应链—区域”全链条协同的智慧物流服务生态,实现从“物流运营商”向“供应链综合服务商”的转型,最大化数智化转型价值。为达成这一目标,地方交投(港务)公司可践行“生态开放、价值共创、风险防控”的发展策略,以“生态整合、价值重构”为核心任务,强化跨主体、跨领域的协同合作。通过搭建开放的数智服务平台,吸引产业链上下游企业入驻,形成资源共享、优势互补的生态格局;联合金融、电商、制造等领域伙伴开展价值共创,开发供应链金融、物流数据分析咨询等增值服务;同时建立生态运营风险防控体系,加强数据安全管理与合作主体信用评估,保障生态健康可持续发展。 在智慧港口场景,打造港产融合协同生态:一是推动港口与周边产业园区、制造企业的数据深度对接,构建“港口+产业”协同服务平台,提供从原材料进口到成品出口的全链条物流配套服务;二是拓展港口增值服务,基于港口数据资源开展供应链金融、物流数据分析咨询等高端服务,提升企业盈利空间;三是推进港口绿色低碳智慧化升级,通过智能能源管理系统优化能源消耗,部署电动智能设备,实现绿色港口建设目标。 在智慧港口场景,打造港产融合协同生态。一是推广全自动化码头作业模式,实现不同港区、不同货种作业的自动化衔接,依托数字孪生技术构建码头虚拟仿真系统,对自动化作业流程进行优化迭代;将智能理货、智能闸口系统与多式联运环节深度对接,实现“水—陆—铁”转运的自动化衔接。二是推动智能调度平台跨区域延伸,联合沿线港口实现作业资源协同调度;深化设备资产全生命周期管理,建立跨企业设备运维协同机制,实现设备资源共享与精准调配。三是拓展港口服务智慧化生态价值,推动港口与周边产业园区、制造企业的数据深度对接,构建“港口+产业”协同服务平台,提供从原材料进口到成品出口的全链条物流配套服务;基于港口数据资源开展供应链金融、物流数据分析咨询等高端客户增值服务,提升企业盈利空间;牵头搭建区域口岸协同生态平台,整合海关、海事、货代、船公司等多主体资源,实现口岸服务全流程一体化、智慧化,巩固区域港口枢纽地位。 在智慧航道场景,构建跨区域航道协同体系与全链条智能生态:一是推动“港闸区船”联合调度跨区域延伸,联合沿线港口、海事、船闸管理部门,将联合调度范围拓展至整个航道经济带,实现跨区域船舶航行、靠泊、装卸的全流程协同;二是升级智能助航与辅助驾驶至全域覆盖,整合跨区域航道数据,开发具备全域航线规划、多港口联动指引的智能助航系统,适配不同吨位、类型船舶的个性化需求;三是实现航道养护管理全周期智能化,基于长期监测数据与AI预测算法,实现航道淤积、设施老化等风险的提前预判,构建“自动监测-智能预判-精准养护-效果评估”的全周期养护闭环,联合沿线主体建立养护协同机制;四是深化船岸云协同生态建设,将船岸云协同纳入区域航道协同管理平台,实现船舶、港口、船闸、海事等多主体的数据共享、业务协同与应急联动,支撑区域航道资源的高效利用;五是推进智能船舶技术规模化应用,联合航运企业开展自主航行船舶试点与推广,构建“智慧航道+智能船舶+船岸云协同”的协同运营模式,深化多式联运协同,实现“水—陆—铁”多式联运全链条数据贯通与智能调度,打造高效衔接的综合运输体系。 在智慧物流场景,构建全球供应链服务生态:一是搭建跨国港口联盟数智平台,加强与全球主要港口的信息共享与业务协同,提升企业在全球贸易中的枢纽地位;二是整合电商、金融、保险等多领域资源,构建“物流+电商+金融”一体化服务生态,为客户提供全场景、多元化服务;三是建立供应链风险预警与应急响应体系,基于大数据与AI技术精准预判地缘政治、极端天气等外部风险,提升供应链韧性。 案例 01、广州港南沙四期全自动化集装箱码头项目 项目以场景适配为核心,完成了全流程作业设备的自动化升级,大幅降低人工干预与操作误差。针对江海联运场景需求,项目采用“基于北斗导航的无人驾驶水平运输智能导引车(以下简称“IGV”)+单小车自动化岸桥+堆场平行布置侧面装卸+全国产信息系统+港区全自动化”的全自动化集装箱码头方案。 智能化码头交通控制技术。项目针对江海联运码头集装箱在海侧与江侧之间装卸与搬运的交通组织难题,设计了“平行布局+侧面装卸”适配江海多式联运的一体化交通布置技术;为了适配平行布局下的大规模IGV协同装卸作业,研发了适用于江海多式联运的“船-车-桥”侧面装卸控制技术;针对平行布局下IGV在堆场交通流量密度高、路线与工序交叉重叠的问题,形成一套适用于江海多式联运的IGV路径规划与优化技术,突破了传统码头布局的运输瓶颈。成功突破主流自动化集装箱码头堆场垂直布置的局限性,利用IGV可以将集装箱运输至每一个堆场箱区内的特点,实现“江海联运”流程可以在自动化区域内完成的要求。 在作业管控层面,项目围绕生产计划、堆场管理、理货校验等核心环节,构建起一体化智能管控体系,最大限度减少人工干预导致的效率损耗。核心操作系统方面,项目搭建起三层架构的国产码头生产操作系统(TOS),整合生产计划制定、泊位安排、堆场派位、装卸船作业调度等全流程功能,通过遗传算法、神经网络等专业算法优化决策,实现任务指令自动下发与执行状态实时反馈,系统稳定性与可扩展性远超传统两层架构。理货环节,TOS系统内嵌OCR理货模块,可直接读取前端OCR系统采集的箱号、铅封信息及图像数据,并与内部数据库自动校验,实现集装箱自动理货,彻底替代传统人工理货的繁琐流程,有效降低识别误差与作业延迟。调度协同方面,智能调度系统(SCH)形成涵盖IGV运输与充电协同、IGV与岸桥/场桥衔接协同、不确定性场景韧性调度的全链条决策体系,成功解决平行布局下交通流量密集、工序交叉的管控难题,实现“江海联运”全流程自动化闭环。此外,项目通过物联网技术联动智能闸口设施与预约服务系统,实现车辆身份识别、集装箱信息核验、自动档杆放行的全流程无人化处理,大幅提升车辆通行效率,缓解港区交通拥堵。 案例 02、青岛港“互联网+港口供应链”业务服务平台 项目将私有云云计算和微服务技术应用于港口生产物流,构建了基于微服务的多层分布式的港航物流云服务平台架构。通过创新港口全程物流模式,基于八大服务中心,围绕集装箱、干散货、件杂货、液体油品四大版块,采用松耦合、微服务、微应用技术,打破传统业务系统牵一发而动全身的机制,支持业务应用动态封装,满足业务快速迭代需求,打造了“互联网+港口供应链”业务服务平台,建设了集装箱进口无纸化提箱、干散货公路运输、液体油品公路运输、件杂货市入市提、进出口网上营业厅、信息统一查询等应用系统,实现了各系统间业务协同高效、业务快速迭代、数据共享复用、敏捷多样的一站式港航物流云服务,为用户提供了便捷、安全、高效、统一的网上业务办理平台以及全方位、个性化的物流服务体验。打造了“全程线上化+全程实名制”的操作新模式。 建设集装箱进口全程无纸化提箱系统。整合集装箱进口流程,建设提货单、设备交接单单证电子化系统,实现与电子口岸、船公司、船代、场站等单位的互联互通,打通青岛口岸集装箱业务全过程网上办理的难点。业务流程涵盖提货单换单、设备交接单押箱、线上提箱受理、提箱码委托指派、在线支付、码头提箱预约、提箱码激活、司机闸口提箱、司机空箱返场、场站收箱、退押,最终实现一站式办理,进一步优化口岸营商环境。 港口集装箱集疏运业务。项目以改变集装箱码头集疏港作业分散式的人工调度模式为切入点,结合港口集装箱集疏运生产中实际作业调度的情况,建立符合港口集疏运生产向自动化、智能化方向迈进的智能调度模型,并采用贪心算法、KM算法进行算法实现,充分运用人工智能、大数据分析、云计算等前沿技术进行智能调度算法的拓展,使智能调度算法达到自主学习、自我完善的目标。通过智能调度算法真正实现了集疏运作业任务准确的预测能力、智能的调配能力。 打造液体散货公路运输系统、干散货公路运输系统、件杂货公路运输系统。围绕集干散货公路运输、液体散货公路运输和件杂货公路运输等物流业务的开展,以推进业务办理线上化为抓手,发挥港口优势,实现各类运输资源的聚集和集中统一管理,推进货物公路运输上下游企业的联动,从而提升港口与生产企业间“门到门”的全程物流运输的效率,构建以港口为中心的公路运输生态圈,实现各类公路运输资源的聚集,打造一种第三方的公路物流服务模式,实现相关方在系统上开展公路运输服务业务,营造公路疏运的良好市场环境,有效解决当前港口物流在水运与陆运之间进行有效衔接的“最后一公里”问题,提高现代港口的集疏运水平。 目前平台注册企业8千多家,个人用户21万人,备案车辆15万辆,已成为青岛口岸具有重要影响力的公共服务平台,对比国内其他港口,处于行业领先地位,巩固了青岛港物流枢纽的核心地位,加强了物流各方的业务协同,为客户提供一站式的服务及全方位的物流生命周期体验,产生了良好的经济效益和社会效益。 案例 03、日照港智能巡检 面对传统人工巡检效率低、安全风险高、数据采集不全面等难题,山东港口日照港公司创新应用无人机智能巡检系统,以5G激光雷达为核心,融合AI算法与多源数据,打造全域立体化数字管控体系。 无人机智能巡检系统能够实现航线自动规划、数据实时回传、模型自动重建,配合边缘计算节点毫秒级解析垛形数据。AI算法可精准识别垛位偏移、堆高超限等异常状态,自动触发预警并生成处置建议,跑垛人员通过三维可视化平台即可透视堆场全局动态,精准定位问题垛位。系统深度融合生产作业数据,动态追踪货物从入场建垛到装船离港的全生命周期,构建“来源可溯、状态可查、风险可控”的数字化管理体系,彻底解决传统模式下账实不符、信息滞后等痛点。系统上线后堆场巡检效率实现质的飞跃,垛位管理精度与响应速度显著提升,同时通过路径优化降低无人机与巡检车辆能耗,助力绿色低碳运营。 |

