智慧港口丨CIM数字孪生港口“先行者”——威海港

威海港是国家一类开放口岸，是我国距离韩国最近的港口，是通往日本、朝鲜及东南亚国家便捷的出海口，也是东北亚地区重要的海上枢纽。威海港规划岸线12公里，后方陆域25平方公里， 规划泊位46个，全部为深水泊位；现已投入使用泊位15个，其中5万吨级以上泊位6个，10万吨级泊位2个。港区前沿最大水深16.5米，双向航道通行，10万吨船舶可全天候进出。港口场库设施和生产作业体系完备，港口各项生产保障系统成熟、高效，拥有保税仓库2.5万余平米，各类大型现代化装卸设备200余台，最大起重能力60吨，能够满足各类船舶装卸货物的需要。

知优提供方案咨询+软件开发的全流程服务，深入威海港业务流程和需求，梳理项目建设痛点，帮助威海港分析如何利用CIM数字孪生技术解决问题。平台建设前期，团队深入调查并分析了威海港的需求痛点，总体表现为：

二维基底难以支撑业务管控

威海港的建设在空间规划上目前通过二维平面技术进行业务管控，不能高效直观体现智慧化管控能力，三维空间的有效感知与实景可视化日益成为港口作业管理的重要抓手，也是国家“实景中国”与发展新型智慧港口的关键内容；

孤立系统阻碍协同管理

在港区的众多业务系统（如轨道吊监控、堆场管理、智能生产调度、安全监管、客户服务、视频监控系统等）间存在数据相互独立、多元异构数据无法互联互通、协同管理直观性差、实效性低等问题；

矩阵罗列式视频监控调取效率低

目前IOC调度中心通过二维的方式的展示众多业务信息，大屏与众多业务系统相互独立，视频监控采用矩阵式简单罗列。

现有数据水平阻碍港口自动化

据世界著名咨询公司麦肯锡（McKinsey）调查显示，自动化投资产生价值的指标为运营支出降低25%-55%、生产效率提高至10%-35%，而投产后的实际情况是运营费用下降15%-35%，生产效率实际下降7%。导致自动化未能产生预期效益的原因为数据质量差、孤立的操作系统、缺乏经验丰富并训练有素的技术人员以及港口在自动化之前简化流程的失败。

结合港口作业全流程数据，构建“13344”架构体系，包含：“一采集、三主线、三核心、四应用、四主体”过5G 、IOT等“一流技术”和基础业务系统数据采集实现三大业务主线（船舶作业、场站作业、道路运输）全面汇聚，挖掘数据价值，为数据共享、决策分析等领域提供数据支撑。结合CIM数字孪生引擎、AI、数据交换中枢构建数据孪生服务枢纽，对主数据进行维护和共享，汇集治理生产调度、客户服务、安全管理、物流仓储等业务应用数据，设计多种数据模型和数据服务并挖掘数据价值，消除各业务系统间数据资产孤岛，为港口作业数据在散杂货、集装箱、客滚、冷链等四大业务主体间高效应用提供便捷。

总体建设思路

通过地理空间信息承载引擎，搭载威海港全港倾斜摄影、正射影像等地理空间信息数据，对港口基础信息包括：岸线、港区、重大危险源、码头、泊位、堆场、运输管线、物流运输体系进行全港三维可视化大场景展示。

数字孪生码头

首页驾驶舱

首页驾驶舱简要的展示了港口重要指标体系：在港船舶数量、船舶动态、港口指标和年度吞吐量完成进度。同时集成了威海港智慧孪生系统、集装箱查验业务系统、威海港防风预警平台及智能理货平台等14项子系统，为威海港的顶层统筹和一体管控提供抓手。

首页驾驶舱

港口运行评级

港口运行评级板块从横向和纵向两大维度编织评价体系。横向设置生产状况、配套和安全三大指标进行细分评价，再通过综合评级反应整体运行情况，均按照百分制计分量化运行质量；纵向则根据年、月、周三大不同的时间颗粒度进行排序，直观展示运行质量对比。

港口评级展示

生产调度管理

根据港口业务需求设置船舶、货物和吞吐量三大管理主体（可动态调整）：

1）船舶作业

通过对接生产调度平台，集成作业设备、船舶、泊位、人员等作业计划，实时掌控各类设备和人员作业情况，提高作业效率和管控能力。

船舶作业

2）货物管理

通过对接生产调度平台，集成货物流通运输数据，将装卸货物，运输货物信息与船舶，码头区域深度绑定，大大提高港口货物流转效率可视化。

3）吞吐量管理

吞吐量管理模块对接生产调度平台，通过年度吞吐量完成进度对集装箱、散装货、客运量、滚装量四大对象的计划和完成作业量进行直观对比，另外从公司维度统计计划与完成做而已量的情况，两个统计维度可明确优势与短板；另外对进出口旅客、内外贸货物进行细化分析，全面反应全港区生产经营状况。

安全管理专题

虚拟现实融合

通过3D GIS、数字模型与视频监控数据融合技术，结合港口视频监控设备和动态作业数据，实现实景模型与视频数据的无缝融合。于港口码头重点部位和临时作业点进行的AR增强现实视频融合改造，立足于港口全域视觉数据，对视频监控点周围画面识别挖掘，打造应急决策服务的港区慧眼，辅助港口安全管理人员迅捷高效了解各现场间人车流动情况，第一时间掌握轨迹证据，接入生产作业现场视频，对作业人员与运行车辆的位置与动态进行实时监控，超速车辆及时预警并追踪，整改措施秒级到位，有效解决管控难度大问题，确保安全稳定。

以CIM为基础的数字孪生港口建设是智慧港口的解决方案之一，与港口需求具有极强的适配性，虽然目前处于探索发展阶段，但随着技术的不断成熟，有理由相信数字孪生港口将成为港口5.0时代的中坚力量。

CIM数字孪生威海港视频介绍

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北京知优科技有限公司，是一家致力于赋能城市智慧化开发建设的科技公司，由全球建筑科技领域顶尖团队回国创立，依托自主研发CIM数字孪生技术专利，应用最前沿的计算机图形学、人工智能、物联网等新一代信息技术，形成“CIM”及“CIM+”产品体系。知优是CIM数字孪生领域头部国家高新技术企业、中关村高新技术企业，以“持续的用科技创造价值”为愿景，深耕政府和企业的数字化转型应用，为城乡规划、建设、管理及运营的全周期全行业智慧化建设降本增效、全面赋能。旗下有智耘（山东）城市运营科技有限公司、青岛智耘城市科技有限公司、成都知优科技有限公司和广西知优城市运营科技有限公司。