广州港南沙四期全自动化集装箱码头全面运行,全球最大、国内首艘万吨级纯电动智能集装箱海船“宁远电鲲”轮投入商业运营,山东港口青岛港主航道开启数智化升级……今年以来,我国智能航运发展多点开花、捷报频传,5G、人工智能、数字孪生等新技术深度融入航运业各领域。
但业内专家也表示,在亮眼的建设成效背后,我国智能航运发展仍存在诸多短板,如复合型专业人才供给缺口突出,行业数据统筹治理能力薄弱,体系化发展机制尚未成形等。行业需聚焦破除数据孤岛、加强培育复合型人才等关键维度精准施策,全方位补齐发展弱项,推动我们国家智能航运产业跻身国际先进行列。
今年2月,在青岛港自动化码头,一艘钢铁巨轮实现了“自己回家”。“智飞”号智能航行集装箱船舶,依托自主无人航行技术,精准驶入指定泊位水域。船舶停靠妥当后,青岛港自动化码头真空式自动系泊系统迅速启动,仅耗时30秒就将船舶稳稳固定于泊位。随后远程操控岸桥、自动导引车等全自动化作业设备无缝联动、有序运转,集装箱装卸流程一气呵成,实现全流程无人干预。
智能船舶接驳智慧港口,船港高效协同联动,这正是我国智能航运蒸蒸日上的生动缩影。今年上半年,我国智能航运取得一系列新突破。
港口向智。2月,随着最后一批设备的顺利交付,广州港南沙四期全自动化集装箱码头实现全部功能正常运行。该码头构建了“5G+北斗”全自动化码头作业系统,实现集装箱从岸侧到堆场的全程智能调度与无人化作业。6月,宁波舟山港集团大宗散杂货数字供应链服务平成原油与滚装业务功能升级,平台服务货种扩展至铁矿石、煤炭、件杂、粮食、化工油品、原油、滚装七大类别,实现该集团散杂货主要货种线上化服务全覆盖。
船舶向新。5月投用的“宁远电鲲”号,具备开阔水域自主航行、全天候视觉感知、无人驾驶等功能。同月完成试航的全球最大甲醇双燃料集装箱船“东方智慧”轮,搭载智能数据平台、能效管理等先进系统,可实现船岸信息实时交互、航行参数自动优化、船体结构伤害损坏实时监测等功能。船舶还集成冷箱信息无线采集、全生命周期安全管理等智能技术,搭建起完整的智慧航行体系。
智畅航路。3月,青岛海事局、青岛引航站、山东港口青岛港三方联合启动青岛港主航道全要素、全流程数智化提升工程,推动主航道运营从传统“保障通航”向现代化“智慧导航”的根本性转变。长江重庆航道局依托电子航道图基础数据,成功开展船舶“推荐航线”自动生成技术探讨研究与应用测试,推动“推荐航线”由人工勾绘向自动生成转变。
“当前,我国智能航运发展正处于一个系统性跃迁的关键时期。整体水平正从‘感知监测’和‘经验辅助’阶段,加速向‘自主判断’和‘智能执行’阶段演进。AI已不再仅仅是优化局部效率的工具,而是成为重构供应链韧性、主导复杂决策的战略性新质生产力。智慧港口、智能船舶、智慧航道发展进度呈现‘一快一跟进一加速’的非均衡但各有亮点的格局。”上海国际航运研究中心首席信息官徐凯如是说。
“智慧港口建设已形成规模化优势,正在从单点自动化向多节点集团化协同和基于数字孪生的全局优化推演深化,天津港‘智慧零碳’码头、上海港多码头一体化数字孪生调度是典型代表。智能船舶发展与全球同步,在感知与辅助决策方面成果显著,AI视觉感知、智能能效管理、航线优化等已在实船应用,但在自主航行方面仍以试点为主,内河电动集装箱船在小等级航道上的应用是新兴亮点。”徐凯进一步解释,智慧航道建设起步晚但进展迅猛,正从“可通航”迈向“智通航”。在多级船闸联合调度、船闸与码头协同、航道水下地形演变预测、极端天气防御推演等场景取得重要突破,部分场景已进入应用验证阶段。
在全球数智化浪潮的推动下,我国港航业智慧化建设扎实推进、成果丰硕,但仍存在一些短板亟待补齐。
6月17日,连云港港新东方集装箱码头一片繁忙景象,自动化轮胎吊精准高效,各环节紧密衔接、顺畅运转;一旁的调度指挥中心内,中控大屏实时流转各类作业指令,整个码头在智慧系统的统一调度下运行平稳有序。
“当前码头已初步打通自动化全流程作业链条,有效缓解传统人工作业模式下设备负荷压力,整体作业效能明显提升。但自动化码头建设绝非简单采购设备、上线一套系统便可顺畅运行,唯有持续开展全链条磨合迭代、优化完善,方能真正释放自动化码头运营价值。”连云港港新东方集装箱码头工程技术部技术员巩文武向记者坦言,码头自动化作业效率依托整条生产链路协同运转,前端船货代企业报送业务数据时常存在不规范问题,诸如危险品等级填报错误、单证信息缺漏等,极易造成自动化调度系统生成错误指令,引发集装箱重复翻捣,直接拖累码头整体作业效率。
巩文武进一步表示,市面上港口自动化系统大多基于其他港口成熟方案二次改造,针对本地码头运营场景的定制化适配度不足。与此同时,人才储备不足也是亟需解决的问题。目前码头兼具业务能力、软件和硬件运维能力的复合型人才稀缺,长此以往,将成为制约港口智慧化转型提速的关键瓶颈。
近年来,辽宁港口集团有限公司持续推进智慧港口建设,已建成140余个数智化系统,全方面覆盖生产操作、运营管理、客户服务各大价值领域,形成“智能操作、智慧运营、智链生态、智感环境”的“四智”智慧港口创新发展路径。
“我们的智慧码头建设成果获国家部委及省、市各级的高度认可,荣获多个行业奖项,但同样面临复合型专业人才缺口较大的问题。”大连集装箱码头有限公司资讯创新主管杨汉勇表示,兼具港口一线业务经验、AI、大数据技术及系统运维能力的跨界人才储备不足,加之人才教育培训周期长、引进难度大,某些特定的程度上制约了智慧化技术的深度落地与迭代优化。
“此外,在智慧化系统长时间运行中,网络攻击、数据泄露、人员权限滥用等潜在风险持续存在,数字化安全防护体系需全面完善。”杨汉勇说道。
徐凯也表示,目前我国智能航运领域复合型人才短缺,既通晓航运业务又掌握数据技术与AI算法的专业人才极度匮乏,导致技术供给与业务需求脱节,AI项目落地效果打折。
“当前制约我国智能航运迈向更领先水平的瓶颈,主要在于‘软实力’与‘数据生态’的建设滞后于硬件设施与作业场景发展水平。”徐凯认为,除了人才供给不足,还表现在数据资源统筹与治理能力不够、软规则构建与国际话语权偏弱、平台生态协同效率低等方面。
“目前我国航运数智平台林立但数据割裂。企业内部数据有效治理能力不够,难以支撑深层AI推理与全局运营优化;跨主体数据流通信任缺失,缺乏有效的数据共享、价值分配与安全保护机制。在航运金融、航运法律、行业数据标准、平台合作协议等领域,中国还缺乏类似国外的体系化推进机制(如国际航运数据合作组织DCSA),缺乏面向全球的体系化规则输出能力,在全球航运数据流分配中处于弱势。”徐凯表示,许多数智平台建设以项目导向而非业务价值导向,系统接口标准不统一,形成新型“数字烟囱”,算力与数据投入未能转化为决策红利。
在巩文武看来,港口企业需搭建完善的人才教育培训体系与激励奖励机制。“企业既要培育专业人才,更要用心留住人才,唯有如此,港口智慧化建设方能行稳致远、长效发展。”
“航运业应加快统一数据底座、接口标准和安全准则规范,全面打破数据孤岛,推动港口运营从传统事后统计复盘,转向实时监测、智能预警、自动调度、预测性维护的全流程数据驱动模式,让数据成为港口提质增效的核心生产力。”杨汉勇表示,应全面普及AI安全大脑等智能化风控体系,构建覆盖网络、设备、作业、数据全场景的主动防御机制,实现风险事前预警、事中处置、事后复盘,打造本质安全的智慧港口运行体系。同时,行业需持续完善“港口+AI+数据+运维”复合型人才培育体系,补齐高端技术人才短板。
标准与规则方面,坚持标准先行但避免过度设计,贯彻“先解决‘能不能通’,再解决‘通得好不好’”的原则。形成行业生态协同推进机制,优先统一数据接口与编码规则,加速S-100通用航海数据模型标准落地,推动中国成熟的港口AI标准打包“出海”。
人才培育方面,大力推进“双师型”人才教育培训,依托“产学研用”创新联合体,将课堂搬进企业,加快培养兼具业务实操与数字技术能力的复合型人才。
技术实施方面,构建“场景培育—智能体建设—标准输出—试点先行”的滚动闭环,利用高端论坛发布开放场景清单与智能体成果,凝聚政产学研用合力。
“未来数年,我国智能航运在数字孪生仿真决策方向有望实现突破。”徐凯向记者介绍,数字孪生将从可视化展示走向可计算、可推演的决策平台,港口大模型结合数字孪生技术,实现从“看图说话”到“用模型决策”的质变,极大提升港口的时空自适应能力。
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