本書圍繞智慧港口創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的發(fā)展理念和生態(tài)形成,介紹了智慧港口發(fā)端、成長的內在發(fā)展邏輯及其歷史過程,指出智慧港口是為現(xiàn)代物流業(yè)提供高安全、高效率和高品質服務的新型生態(tài)港口,提出了智慧港口生態(tài)體系的概念,指出了智慧港口生態(tài)體系的本質是創(chuàng)新,也是保障智慧港口可持續(xù)良好發(fā)展的前提和基礎。在此基礎上,本書重點從概念描述、發(fā)展現(xiàn)狀和應用實例三個方面,介紹了目前智慧港口建設中最主要的支撐技術,包括信息物理系統(tǒng)、數字中臺、區(qū)塊鏈、人工智能、機器視覺、AR/VR技術、仿真預演分析、數字化監(jiān)測診斷等技術。最后展望了未來智慧港口的發(fā)展愿景與目標。
適讀人群 :港口碼頭管理人員、港口管理專業(yè)學生及教師、港航物流領域的技術人員 本書系統(tǒng)總結并提出了當前發(fā)展水平下智慧港口的基本特征,細致入微地解釋了實現(xiàn)智慧港口的主要技術支撐,提出并分析了港口智慧化發(fā)展過程中的若干重要技術問題和管理問題。
自1993年世界上第一個自動化集裝箱碼頭在荷蘭鹿特丹港正式營運以來,港口智能化一直是學界和業(yè)界關注的焦點之一。21世紀初開始,隨著通信技術、網絡技術和智能技術為代表的高新技術的迅猛發(fā)展,國外自動化集裝箱碼頭建設數量增多;近十年來,我國港口智能化水平也有了長足的進步,自動化集裝箱碼頭建設明顯加速,智能化干散貨碼頭也開始建設試運行。在我國“一帶一路”倡議和“海上絲綢之路”推進過程中,智慧港口建設也日益成為國內外港口發(fā)展建設的一個熱點。
本書圍繞港口智能化和智慧港口建設,提出了智慧港口的新理念,即以信息物理系統(tǒng)為結構框架,通過高新技術的創(chuàng)新應用,使物流供給方和需求方共同融入集疏運一體化系統(tǒng),極大提升港口及其相關物流園區(qū)對信息的綜合處理能力和對相關資源的優(yōu)化配置能力,智能監(jiān)管、智能服務、自主裝卸成為其主要呈現(xiàn)形式,并能為現(xiàn)代物流業(yè)提供高安全、高效率和高品質服務的新型生態(tài)港口。此外,本書還提出了建立基于“創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享”的智慧港口生態(tài)體系,闡述了智慧港口生態(tài)體系的本質是創(chuàng)新,這也是保障智慧港口可持續(xù)良好發(fā)展的前提和基礎。
本書重點從基本概念、發(fā)展現(xiàn)狀和應用實例三個方面,介紹了目前智慧港口建設中最主要的高新技術,包括信息物理系統(tǒng)、數字中臺、區(qū)塊鏈、人工智能、機器視覺、AR/VR技術、仿真預演分析、數字化監(jiān)測診斷等技術內容,這些技術內容構成了未來傳統(tǒng)碼頭智能化轉型發(fā)展和新的自動化碼頭建設的主要技術基礎。最后,本書展望了未來智慧港口的發(fā)展愿景與目標。
本書大部分案例和成果既是作者科研團隊長期從事港口智能化技術研究的工作積累,也是和相關港口企業(yè)合作進行智慧港口建設實踐的經驗總結,對于既往他們的辛勤努力工作和本書成稿及出版做出的貢獻表示深深的感謝,他們是:舒帆博士、嘉紅霞博士、沈朗捷工程師、趙寧博士、嚴南南博士、沈一帆博士、張志偉工程師、楊小明博士、劉海威博士,博士生沈陽、夏孟玨等。同時,也對本書提供寶貴資料、案例、成果的同行及朋友表示衷心感謝!
作者也期望本書可以為從事智慧港口建設或已經在這個領域展開工作的管理、技術和科研人員提供若干有益的示例與導引。
作者
2020年9月
宓為建,上海海事大學物流工程學院教授、博士生導師、全國優(yōu)秀教師。現(xiàn)任上海海事大學工會常務副主席、集裝箱供應鏈技術教育部工程研究中心常務副主任、“物流工程與管理”上海市教委重點學科負責人;兼任國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局特種設備安全技術委員會委員、中國工程機械學會常務理事、中國工程機械學會測試與控制分會秘書長、上海振動工程學會副理事長、中國物流協(xié)會常務理事、中國故障診斷技術委員會理事、《振動測試與診斷》和《振動與沖擊》常務編委、《中國工程機械學報》副主編、《上海海事大學學報》副主編等。
第1章緒論1
1.1智慧港口概述3
1.2智慧港口與新技術革命4
1.3智慧港口發(fā)展歷程5
1.4智慧港口建設現(xiàn)狀8
第2章智慧港口生態(tài)11
2.1智慧港口生態(tài)環(huán)境13
2.2智慧港口生態(tài)特征14
第3章智慧港口與信息物理系統(tǒng)21
3.1信息物理系統(tǒng)概述23
3.2信息物理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀27
3.3信息物理系統(tǒng)在智慧港口中的應用28
第4章智慧港口與中臺系統(tǒng)37
4.1中臺概述39
4.2中臺發(fā)展現(xiàn)狀42
4.3中臺系統(tǒng)在智慧港口中的應用45
第5章智慧港口與區(qū)塊鏈技術51
5.1區(qū)塊鏈概述53
5.2區(qū)塊鏈發(fā)展58
5.3區(qū)塊鏈典型應用59
第6章智慧港口與人工智能65
6.1人工智能概述67
6.2人工智能發(fā)展現(xiàn)狀70
6.3人工智能在智慧港口中的應用72
第7章智慧港口與機器視覺79
7.1機器視覺概述81
7.2機器視覺發(fā)展現(xiàn)狀84
7.3機器視覺在智慧港口中的應用87
第8章智慧港口與AR/VR技術101
8.1AR/VR技術概述103
8.2AR/VR技術發(fā)展現(xiàn)狀105
8.3AR/VR技術在智慧港口中的應用106
第9章智慧港口與系統(tǒng)仿真預演119
9.1系統(tǒng)仿真概述121
9.2系統(tǒng)仿真發(fā)展現(xiàn)狀121
9.3系統(tǒng)仿真在智慧港口中的應用124
9.4系統(tǒng)預演在智慧港口中的應用131
第10章智慧港口與數字化監(jiān)測診斷137
10.1數字化監(jiān)測診斷概述139
10.2數字化監(jiān)測診斷發(fā)展現(xiàn)狀141
10.3數字化監(jiān)測診斷在智慧港口中的應用142
第11章智慧港口發(fā)展趨勢與目標151
11.1主要熱點技術發(fā)展趨勢153
11.2智慧港口發(fā)展趨勢156
11.3智慧港口發(fā)展目標157
參考文獻161