港口信息化、智能化、自动化产品设计想法---6

3.1.5 智能化在产品规划中的定位
毫无疑问，港口作业自动化是未来发展趋势，从港口生产管理方面看，港口自动化的本质是机械设备作业自动化，也是我们可以观察可见的自动化，而指挥机械设备进行自动化操作的管理系统则是更为重要的课题，因此，港口需要自动化，更为重要的是港口更需要智能化。
智能化是支配港口自动化的神经中枢，可以这样说，智能化也是港口产品的核心中枢。从港口岸边到闸口外，港口智能化可初步划分为六个层次：

1、基于岸边作业机械效率和岸线资源利用率的最优化配载系统
港口装卸船效率是衡量一个港口管理能力高低、信息化水平强弱的重要考察之地，港口装卸效率智能化分析是一类多目标多因素约束问题。
智能化目标：
（1） 作业机械操作量最少；
（2） 满足配载要求前提下装卸船速度最快（作业质量最高）；
（3） 泊位应用一次完成船舶装卸作业，减少泊位之间干扰；
（4） 兼顾下一个船舶卸货港联动操作需求配载；
……
约束条件分析;
（1） 岸边作业机械装卸效率的影响因素（一次操作直接装卸船还是中转平台等）；
（2） 进口卸船进场箱位置，好箱、烂箱及时反馈和分堆等；
（3） 出口装船出场箱位置优先顺序、路径；
……
当然，特别地指出，本问题的约束条件分析还要考虑国家机关对港口的操作模式硬性约束，先放关再装船，还是先装船再放关，这些都是需要特别考虑的约束条件。
未来的最优化配载系统模型需要考虑搭载远程理货功能，从业务操作方面看，远程理货功能是最优化配载系统模型的一种操作模式改变，采用算法技术使操作在数据获取上更加便利、及时、可靠，让港口更快速弹性计算作业操作指令内容和动态调整作业指令。
2、能显著提高堆场利用效率的最优进出场计划系统
这是码头堆场管理的核心管理系统，通过对岸边作业机械（岸吊、桥吊等）、堆场内垂直装卸作业机械（轮胎吊、正面吊、轨道吊、堆高机等）、堆场内水平运输作业机械（集卡、跨运车等）、堆存空间等要素综合分析，解决集装箱堆位分配和提箱效率低问题。
本系统又可划分为两个子系统，一个是提箱作业最小翻箱量为向导的自动配柜系统，就是前述的集装箱自动派柜的更高层次的应用系统；另一个是以装船作业效率优先（最少翻箱量、作业机械作业量最少、作业时间最短等）的给箱和给位顺序系统。
3、大型作业机械（龙门吊、岸吊等）作业监控远程管理系统（设备控制系统）
作业机械设备运行状况数据监测，是码头日常生产经营的重要工作，一个成熟稳定高效的自动化港口，必定存在一个机械设备监控支撑系统，以保障码头生产运作有序安全。
本系统的核心功能是设备数据采集、可视化展示、底层通信。
设备数据采集包括生产业务数据（作业指令类型、作业指令数量、作业指令执行区域等）、设备运行数据（吊具开锁闭锁时间和状态、吊具升降高度和速度、设备位移距离和速度、机械定位等）。
系统以可视化展示数据，使用户直观了解设备运行状况和作业执行情况。
底层通信也是本系统的核心问题，信息的准确传输需要稳定的通信系统，特别地，确保视频信号传输稳定、信号清晰、画面感无延时对操作的安全性具有重大意义，而且，当多个设备传输的过程中，还需要深入研究解决控制策略问题，通过信号自由切换实现一人控制多台设备操作，控制策略的实施分为硬件触发和软件分析控制，硬件触发以设定硬件参数（比如吊具起升一定高度立刻切换摄像镜头画面、集装箱总重超过一定重量立刻展示钢丝绳承重力数据等等）。软件分析控制就更多方式了，比如视频镜头扫描到特殊冷冻集装箱要自动显示当前冷冻区集装箱内部温度、湿度、集装箱供电设备电流电压数值等等。
当然，ECS的作用从广义上说，不仅是对大型作业机械的监控和管理，还可以接入港区其它设备进行管理，比如门禁系统、车辆行车道指示、港口交通灯指示、LED屏幕、电子围栏、RFID识别设备等等，总之，凡是需要进行控制的装备都可以接入ECS。
5、 优化车辆排队序列与堆场协调调度的双向闸口管理系统
集装箱码头闸口是集装箱车辆进出港区的必经之处，被称为港区的“咽喉”，直接影响码头运作能力。
但是，闸口受港口设计、基础设施、港区内外交通环境等影响，设计之初所考量的闸口大小和通道数量却难以满足码头货物吞吐量的增长，使闸口作业效率逐渐成为码头作业的瓶颈。
如何利用短缺的闸口资源解决港区业务发展瓶颈。双向闸口管理系统是一种值得尝试的方法。
双向闸口管理系统是指系统根据闸口作业繁忙程度，对闸口出入通道行为进行自动调节，减缓闸口繁忙作业，提高港口运作效率效能。
特别地，当前的图像视频识别技术，已经完全有能力解决闸口通道双向识别问题，为实现自动化闸口提供技术保障。
6、 基于总线、EDI技术的数据归集分发系统
系统最重要的资产是数据，全程监控数据流转过程、审计全部任务指令操作记录、用户单证和文件操作记录等用户行为，数据传输透明、风险可控是对数据传输的基本要求。
港区是商务、货物、车、人、资金等多种数据流的汇集地，港口运作的每个节点都会产生数据，每个业务链的运作都会产生相当体量的大数据，特别是以港口自动化模式运作的系统，其数据产出是传统码头的N倍。比如，自动化码头比传统码头的数据多产出视频数据、音频数据、机械设备数据。
归集的含义是通过系统决策力、洞察发现力和流程优化能力，让系统自学习适应有序合理处理海量、高增长率和多样化的数据内容。
分发的含义是对数据进行抽取、清洗、过滤操作，通过定向或广播方式，在合适的时间向合适的人和作业机械、客户等各业务对象推送数据信息，比较常用的方法是订阅（包括用户自定义订阅和系统定义订阅），通过客户端向服务端发送订阅请求，服务端向客户端发布订阅信息，以实现数据分发。


7、 面向客户的个性化服务平台
我们做信息化产品，很自然会想到电子商务，也很容易做出电子商务的服务系统。但是，如何定义客户个性化的电子商务，或者延伸如何定义个性化的服务平台？回答这个问题真不容易！！
回归本源的问题，客户到底需要什么？
下面两个问题非常突出：
第一、 客户需要大而全，但要方便找到我要的东西；
碎片化时间需要在有限时间里只看感兴趣的内容。
第二、 不要让客户有学习成本的功能操作，没时间学习；
不要给客户做选择题和问答题，不需要思考，直截了当告诉客户答案。把客户放在“懒人”的角色，是设计产品遵循的一项基本原则。
如何做到以上关键的两点，就是服务平台的亮点。
当然，我们的产品普遍用户都是来自港口行业相关人员，或者只局限于我们的部分客户，信息精准推送服务和智能化功能，必将成为我们的首选。
此处略举几个服务功能，具体内容因篇幅有限省略：
一站式查询、业务在线预约、关键业务语音播报、服务在线呼叫、费用对账单自动推送、调度即时沟通、业务全景展示、业务自助导航、……等等。
8、 智能化在港口运作的扩展
站在区域战略资源角度审视港口运作，我们会清晰看见，港口业务参与各方资源共同构建的港口圈在区域经济中形成了极具特色的发展和生活模式。
首先，港口的业务来自实体经济工业化的产品生产和输出的进出口需求，这就形成了一个以港口为中心，辐射一定距离的工业园区，甚至借助港口改造升级，打造城市升级和转型，重建城市，形成以港口产业为基础的新城区。
其次，港口人群体构建了港口物流生活经济走廊和经济带，港口上下游的货主、船务公司、车队等服务人员围绕港口周边生活区域形成港口物流生活区，形成以港口为依托的物流生活园区。
再次，港口内部业务运作链聚集，形成港区独有的报关、仓储、设备维修零件配送、设备和人力资源租赁、港口和船舶餐饮供给等配套工作生活服务价值链。
因此，从港口圈的工业和生活功能出发，可以探索港口智能化重新定义的新方向。
通过整合生活社交、物资供给和配送等物流相关领域，形成一个巨大的物流体系圈，再把触角延伸到广阔的城市、城际物流圈，从而组建起大交通、大物流圈。也刻画了一种栩栩如生的城市景象，港口产业在前端吸纳人才和消费，物流园区在中间柔和城市多种产业配套运转，城市规划发展在做基底支撑。