智慧物流概论微课课件第11章智慧港口(附教学视频二维码)

第11章智慧港口2导入亚洲首个无人码头，这个港口太高级了！2017年5月，一座全球领先、亚洲首个真正意义上的全自动化集装箱新码头在青岛港正式启用。与传统人工码头相比，青岛港自动化码头拥有全球领先的智能生产控制系统，为码头赋予了一颗会思考、能决策的“大脑”，工作效率提高了30%，但工作人员却减少了70%，9个远程操控员承担了传统码头60名员工的工作。3教学目标了解智慧港口的发展背景理解智慧港口的概念和特征掌握智慧港口的功能与结构熟悉智慧港口的建设与发展情况4教学内容11.1智慧港口概述11.2智慧港口的功能与结构11.3智慧港口的建设与发展重难点：智慧港口的概念及特征；智慧港口的功能模块；智慧港口的系统结构；智慧港口中的典型应用；智慧港口发展趋势。智慧港口概述11.1.1港口及其功能11.1.2智慧港口的概念11.1.3智慧港口的发展背景11.1.4智慧港口的特征511.111.1.1港口及其功能6港口英文“Port”一词源于古拉丁文“Porta”，原意为“位于海岸的门户，有水、陆接运”的含义，现在指位于海、江、河、湖、水库沿岸，具有水路联运设备以及条件供船舶安全进出和停泊的运输枢纽，是水陆交通的集结点和枢纽，工农业产品和外贸进出口物资的集散地，船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所。11.1.1港口及其功能7港口按用途分为商港、军港、渔港、工业港、避风港等；按所在位置可分为海岸港、河口港和内河港，海岸港和河口港统称为海港；按潮汐的影响分为开敞港、闭合港和混合港；按地位分为国际性港、国家性港和地区性港。11.1.1港口及其功能8现代港口的功能：物流服务功能是指港口首先应该为船舶、汽车、火车、飞机、货物、集装箱提供中转、装卸和仓储等综合物流服务，尤其是提高多式联运和流通加工的物流服务。信息服务功能是指现代港口不但应该为用户提供市场决策的信息及其咨询，而且还要建成电子数据交换（EDI）系统的增值服务网络，为客户提供订单管理、供应链控制等物流服务。11.1.1港口及其功能9现代港口的功能：商业功能是指港口的存在既是商品交流和内外贸存在的前提，又促进了它们的发展，同时现代港口应该为用户提供方便的运输、商贸和金融服务，如代理、保险、融资、货代、船代、通关等。产业功能是指港口作为国内市场与国际市场的接轨点，已经实现从传统货流到人流、货流、商流、资金流、技术流、信息流的全面大流通，是货物、资金、技术、人才、信息的聚集点。11.1.2智慧港口的概念10智慧港口是以信息物理系统（CyberPhysicalSystems，CPS）为结构框架，利用物联网、云计算、大数据及移动互联网、人工智能等新一代信息技术，在信息全面感知和互联的基础上，使物流供给方和物流需求方共同融入港口集疏运一体化系统，实现车、船、货、港、人五大基本要素之间无缝连接与协同联动，以智能监管、智能决策和自动装卸为主要工作模式，并能为现代物流业提供高安全、高效率、高品质服务的现代港口形态。11.1.2智慧港口的概念1111.1.2智慧港口的概念12智慧港口的内涵：智慧港口是港口发展的高级阶段。基于“客户为中心”的服务理念，客户成为港口服务链上的核心。利用新一代信息技术，以整合、系统的方式进行港口管理和经营，为客户提供更高质量的服务。智慧港口的发展前提是现代管理方法、信息技术和自动化技术等在港口服务中的充分应用。以技术作为保障，才能够优化服务流程，提升服务水平。智慧港口建设的核心内容是基于物联网等技术，在信息感知、处理、整合和共享基础上的战略决策优化和生产计划安排。在信息整合处理的基础上，促使港口生产的多个环节相互配合、协调一致，并能够完成生产流程自适应调整、生产设施自动分配、生产过程自动监控等。11.1.2智慧港口的概念13智慧港口的内涵：智慧港口的建设范畴涉及码头泊位生产、集疏运组织以及腹地货运管理等多个方面，是一个具有多重衡量指标的复合系统。智慧港口的建设目标是通过利用现代信息技术与港口业务的深度融合，提升港口效率，降低成本，增强可靠性，打造港口组织生态圈，实现港口的可持续发展。11.1.3智慧港口的发展背景14第一代港口最简单，就是两个功能：船舶靠泊、货物装卸；第二代港口是在这个基础上增加了若干商贸和专业化功能，码头分为了集装箱码头、原油码头、散杂货码头等一些专业化码头；第三代港口在第二代港口的基础上增加了物流和金融方面的功能，港口成为物流中心；第四代港口，不再把港口看成一个物流中心，而是把港口看作供应链上的一个节点，从整个供应链的基础上来看待港口的功能涉及的包括物联网、服务、技术等各个方面的创新。11.1.3智慧港口的发展背景15在国家战略层面，2014年我国提出建设“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”两大国家战略，港口作为我国连接国内外货运商贸、物流仓储以及信息服务等环节的重要载体，是“一带一路”战略的关键节点，这为我国智慧港口提供了历史性的发展机遇；在行业政策层面，2014年全国交通运输工作会议上指出，当前和今后一个时期要全面深化改革，集中力量加快推进综合交通、智慧交通、绿色交通、平安交通等“四个交通”的发展。11.1.3智慧港口的发展背景16在市场环境层面，随着全球航运市场进入“船舶大型化”“联盟超级化”“港口网络轴辐化”以及“码头高等级化”的新常态，我国港口要想在激烈的市场竞争中赢得生存空间，推进智慧港口建设势在必行。11.1.4智慧港口的特征17全面感知全面感知是所有深层次智能化应用的基础，港口相关方根据作业流程需要，利用物联网和传感器网络等技术，全面感知、获取各生产环节及各作业对象的位置信息、状态信息，使现场信息全面数字化，并实现现场物联网、远程传输网络和数据集成管理（包括数据筛选、质量控制、标准化和数据整合等）。11.1.4智慧港口的特征18智能决策智能决策是港口相关方在基础决策信息被感知收集的基础上，明确决策目标和约束条件，对复杂计划、生产调度、应急事件等问题快速做出有效决策，下达管理、操作指令并监控执行。11.1.4智慧港口的特征19自主作业自主作业是在智能决策基础上，港口相应设备自主识别确定作业对象、作业目的，并安全、高效、自动地完成作业任务。11.1.4智慧港口的特征20全程参与全程参与，即是通过云计算、移动互联网技术的应用，使港口相关方可以随时随地利用多种终端设备，全面融入统一云平台。11.1.4智慧港口的特征21持续创新港口可持续创新是通过港口相关方的广泛参与和深入交互，通过港口管理者与智能信息系统的人机交互，智能信息系统的自主学习，使得港口具备持续创新和自我完善的功能。大众创新用户创新开放创新协同创新系统创新自学习自组织人机交互智慧港口的功能与结构11.2.1智慧港口的功能模块11.2.2智慧港口的系统结构2211.211.2.1智慧港口的功能模块2311.2.1智慧港口的功能模块24港口客户服务系统。通过互联网利用港口物流信息平台，实现与客户的联系和交流，提供港口基本信息资料、客户服务指南、港口业务流程介绍、业务手续申请办理等信息。港口生产管理系统。通过内部网络与港口内部各业务管理软件业务数据信息交换，进行生产调度、组织和指挥，并通过视频监控技术对作业过程进行可视化监控。港口运营管理系统。进行港口运营管理决策，主要功能包括市场管理、货运管理、配送管理、客户管理、安全管理、财务与结算管理、自动化办公等。11.2.1智慧港口的功能模块25港口电子商务系统。通过互联网方式实现客户开展与港口物流相关的商务活动及办理各项业务。综合运输管理系统。通过与其他交通系统业务数据对接，解决水运与公路、铁路、航空等交通方式之间进行多式联运和水运中转的业务管理和决策，减少中转申办手续和环节，实现物流数据共享。港口资源管理系统。通过港口内部信息网和港口/航道视频监控、船舶定位导航、GIS地理信息系统等技术，建立港口企业资源管理基础数据库，实现资源智能管理。港口口岸管理系统。港口口岸管理系统通过GPS技术、RFID技术、人脸视频识别、视频移动侦测、轨迹跟踪等技术对进出港口车辆和人员进行管理，实现智能闸口功能。11.2.2智慧港口的系统结构26271.信息感知终端主要依靠物联网技术，由各种传感器以及传感器网关构成，负责识别物体、采集信息。安装在港口各个作业现场，诸如码头机械、堆场卡口、集疏运载运工具等设施上，负责自动感知和采集船舶、货物以及工作状态信息。282.信息综合处理系统港口信息综合处理系统的目的是为了共享、发布和决策支持。数据库采用分布式处理模式，在各个子信息库进行信息分类处理，在综合处理系统中进行信息整合。分类处理的主要目的是进行数据统计和整理，整合处理的主要目的是数据对比、挖掘分析等。在信息数据库的建设过程中，可通过运用数据仓库技术，将基础应用系统的数据由原来分散的、无规则或规则不强的业务数据，处理为按照标准化要求的统一数据，为上层进行业务查询、统计、分析和决策提供依据。在综合处理系统的建设中，需要加入决策支持基础分析系统。信息整合和处理的目的还包括利用信息基础数据，对港口的业务流程进行分析与优化重组。删除多余的环节，建立规范化的流程，使港口内部的信息系统作为一个整体进行运作，避免出现信息孤岛的现象。通过对港口信息系统的整合，实现信息共享，合理配置资源，提高效率，增加顾客满意度。293.信息发布和共享平台信息发布和共享平台包括口岸管理信息平台和港口公共信息平台。口岸管理信息平台连接口岸管理部门和相关服务企业，是港口口岸管理的操作平台；港口公共信息平台连接与港口相关的银行和保险金融服务机构、生产企业和贸易企业等。另外，信息发布和共享平台可以提供信息转换、传递、存储等业务，实现高效的监管和服务，并方便开展标准化、电子化的国际贸易和电子商务，从而实现减少操作流程、提高通关效率、降低交易成本、增加贸易机会、增强港口服务能力的目的。304.决策支持系统港口决策支持系统是在数据处理的基础上，通过绩效分析等方法建立决策模型，为港口企业管理者提供经营分析和决策支持的工具，帮助港口企业实现经营分析和决策的数字化和科学化。通过该系统跟踪港口企业的经营过程，及时发现问题并发出警示信息，从而引起经营者的关注，以便采取措施，化解经营风险。决策支持系统还可以帮助企业管理者对关键业绩指标进行多维度、多层面的分析，从计划控制的角度来分析企业经营的状况等。智慧港口的建设与发展11.3.1智慧港口的探索与实践11.3.2智慧港口中的典型应用11.3.3智慧港口发展趋势3111.311.3.1智慧港口的探索与实践32新加坡港鹿特丹港汉堡港上海港331.新加坡港新加坡港作为亚太地区最大的转口港和世界最大的集装箱港之一，打造智慧港口、持续推进模式创新，强化巩固其国际航运中心地位，一直是其关注的焦点。早在2012年，新加坡港投入巨资面向全球征集新一代集装箱港口的创新技术方案，以期在未来10年实现“表现力、生产力、可持续发展”三大目标提升，并从运营效率、可执行力、绿色环保等方面布局智慧港口。341.新加坡港一是大力推进码头运营智能化二是建立无缝衔接的网络化运输体系三是积极创新业务模式，构建互联互通的信息平台（PortNet）四是提出大数据治港的概念五是大力打造良好的港口生态圈352.鹿特丹港作为欧洲最大的贸易港和世界信息大港，素有“欧洲门户”之称的鹿特丹港，以打造全球性枢纽港和欧洲临港产业集聚区为战略目标，重点围绕港口物流“flexibility（柔性）”和“accessibility（可达）”，积极推进智慧港口建设。362.鹿特丹港一是构建便捷、安全、高效、可靠的港口集疏运体系，强化腹地运输网络体系，优化内陆多式联运运输网络。二是大力推进码头运营智能化，在全球率先建立自动化码头系统，大幅提升港口运作效率与服务质量。三是围绕以港口为核心枢纽的综合物流体系，加强港口物流上下游资源整合与集成，促进港口全程物流链服务业务协同与高效衔接，推动国际贸易便利化。四是构建互联互通的国际运输信息系统（INTIS）平台，实现港口与港口、港口与相关机构以及港口所在物流链之间的信息通联与共享，提高港口物流链一体化服务水平。五是广泛与港口物流链相关方建立战略合作伙伴关系，加强政企合作。从政策环境、投资环境、土地资源利用、集疏运体系、生态环境、人文环境、区域经济发展等方面，推进港城深度融合发展，积极营造港口良好生态圈。373.汉堡港汉堡港以打造安全、高效、协同、绿色、可持续发展的“智慧港口”为目标，于2012年10月出台了《港口发展规划2025》。汉堡港改变了传统港口物流发展模式，提出了港口物流服务链理念，重点围绕码头运营智能化、物流价值链服务、港区服务升级、生态环境优化改造等方面推进智慧港口建设。383.汉堡港一是充分利用易北河沿岸空间资源，加强港口物流基础设施建设，进一步优化和提升港口自动化生产力。二是通过自动化码头、现代化堆场和物流服务基地的建设，大幅提高港口运营智能化水平与作业效率。三是优化与完善腹地多式联运网络服务体系。四是从创新政策服务、推动港产城和谐共处、加强港航合作、提升价值链服务、加强生态人文环境建设等方面，积极推进港口生态圈建设。五是从创新政策服务、推动港产城和谐共处、加强港航合作、提升价值链服务、加强生态人文环境建设等方面，积极推进港口生态圈建设。394.上海港上海港以“成为全球卓越的码头运营商和港口物流服务商”为战略目标，借助新技术带来的新动能和开放式创新带来的新格局，积极打造“3E级”智慧港口，即在港口运营上卓越（Excel）、在可持续的创新业务上积极拓展（Explore）、在生态圈构建上保持开放（Extend）。404.上海港一是通过设备操作自动化、港口调度智能化和信息数据交互与可视化，进一步提升运营效率。二是突破传统的“货物装卸”封闭运作模式，转向与供应链上下游高效协同化运作，推动港口物流链资源整合与集成。三是积极创新业态模式，拓展业务范围。四是加大信息化、精益化、系统化建设的力度，建立大数据云服务平台，打造联江系海的集疏运协同平台。五是打造紧密协作的港口生态圈，推动贸易便利化。11.3.2智慧港口中的典型应用41集装箱电子标签海关电子监管通道无人集卡智慧理货系统421.集装箱电子标签431.集装箱电子标签智能集装箱通常是在设备的外部和内部均使用或者加装多个主动RFID产品。在结合GPS技术后，能在集装箱状态发生变化时实时将状态变化发生的时间、地点以及周围的环境信息传输到货主或管理人员的机器上去，实现集装箱的实时跟踪），包括一张电子封条，一张传感器封条，这些标签可以贴在运输货物的集装箱上，而这些标签能够随时将集装箱的一些关键信息如位置、安全状况、灯光、温度和湿度的变化传给读取器网络，读取器网络收集、过滤获得RFID的信息，并将有效信息输送到TSS系统（TransportationSecuritySystem，交通安全信息系统）。发货人通过TSS系统，就可以实现货物的追踪，了解货物的及时方位、状态和安全状况。441.集装箱电子标签发货人端。在发货人端，出口集装箱完成作业后，须在集装箱上加装RFID电子标签并以手持终端机启动RFID电子标签，再由集装箱运输公司将集装箱运往码头集装箱堆场。集装箱装船港。待集装箱进入港口后，系统通过RFID读取器实时记录集装箱到达的时间与集装箱的安全状态，并适时将信息以GPRS传输方式传送至TSS系统。同时，必须通过网络登录事先预设的账户，并在TSS系统上维护测试集装箱的舱单资料。集装箱进场信息经过码头集装箱场的港口管理系统确认后，集装箱场的集装箱监控作业就开始由RFID监控读取器进行全程监控。当集装箱开始装船作业时，架设在船边的龙门起重机上的RFID读取器记载集装箱装船作业的时间，同时确认该集装箱的安全状态，确保装船的集装箱为安全状态，之后集装箱船即经海运路线驶往目的港。451.集装箱电子标签集装箱卸船港。集装箱船进港停靠码头后，经由卸货龙门起重机将集装箱调至集装箱场后，由现场的安全作业人员已手持终端机取得集装箱到港的信息。收货人端。在门到门运输模式下，集装箱被直接运送到收货人所在位置。收货人在收到集装箱之后，直接剪断电子标签的插拴，完成集装箱的安全旅程。46