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摘 要

本文针对智能港口和智能海事的动态研究，从港口智能装卸货系统和智能海事监管、政务服务两个方面对智能港口和和海事系统进行了相应的研究探讨。通过结合物联网技术、自动化控制技术、5G技术等方式来构造优化港口装卸货系统；通过把AIS、CCTV、VHF和北斗卫星导航系统结合，构成一个整体智能海事监管系统，以及在“互联网 ”的概念下构建海事政务平台。

关键词：智能港口；海事监管；集装箱装卸

Abstract

Aiming at the dynamic research of intelligent port and intelligent maritime, this paper discusses the intelligent port and maritime system from two aspects of intelligent port loading and unloading system, intelligent maritime supervision and government affairs service. Construct and optimize the port cargo handling system by combining Internet of Things technology, automatic control technology and 5G technology. By combining AIS, CCTV, VHF and Beidou satellite navigation system, an overall intelligent maritime supervision system is formed, and a maritime government affairs platform is constructed under the concept of "Internet ".

Key words: Intelligent ports；maritime supervision；container handling

目录

第1章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 研究现状 1

1.2.1 物联网技术 1

1.2.2 人工智能技术 2

1.2.3 第五代移动通信技术（5G） 2

1.2.4 北斗卫星导航系统 3

1.3 技术路线及研究内容 3

1.4 研究意义及章节安排 5

第2章 智能海事动态研究 6

2.1 海事监管系统 6

2.2 智能海事服务 7

2.3 实践中存在的问题 8

2.4 未来发展研究 8

2.5 本章小结 9

第3章 智能港口动态研究 10

3.1 国内外装卸货方案 10

3.2 智能港口技术构造 12

3.3 智能港口优缺点分析 13

3.4 智能港口未来发展 13

3.5本章小结 14

第4章 结论与展望 16

4.1 结论 16

4.2 展望 16

参考文献 18

致谢 20

第1章 绪论

1.1 选题背景

近几年以来，人工智能、大数据和5G成为当下最具代表性的高新技术，各行各业都能从中得到应用。而随着航运业的复苏，中国的港口的吞吐量不断增加，航道的通航环境也越来越复杂，发生港口卸货和交通事故的频率也相应增加了，面对这些机遇和挑战，人们的目光投向了如何将这些新技术运用到航运业中来。

随着经济全球化的发展，作为各国物资交换的关键节点的港口，显著的地位也不断突出，各大港口也不断通过硬件和软件升级来改造港口，以应对快速发展的交通市场。交通运输部也关注到了这一新趋势，出台了相应的政策文件和说明指南，鼓励港口对码头进行智能化改造，构建基于大数据的高效、安全、低成本的智能化港口^[1-3]。

在海事监管过程中，往往都是通过现场实地考察取证和回看闭路电视（CCTV）来研判、制定处理方案。而对于海事管理部门来说，应用于各种海事场景的现有的监管手段一般为闭路电视技术（CCTV），现在也不能完全满足新时代对海上事故调查，海上应急搜救和海事监管的需要了。所以寻求一种精确定位、便捷、高效的自识别和实时监控解决方案值得研究^[4]。智能化时代也对海事政务提出了更高的要求，寻求更加便捷的服务也是人们不断探索的，例如：建立网上信息化服务平台，丰富办理海事业务的渠道，开发应用APP以及对船员管理进行创新等。

1.2 研究现状

智能化的热门使得国内外专家分别从不同角度入手展开了大量智能港口和智能海事方面的研究工作，智能港口和智能海事的构建按技术方式主要可以分为以下几类：无线射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）和红外传感器构成的物联网技术、基于大数据的人工智能、第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Networks,即5G）、北斗卫星导航系统等。

1.2.1 物联网技术

在智能港口研究历史中，物流配送网络和控制技术得到广泛应用。其中，物联网技术是最先被讨论运用于智能港口的建设中来的，港口的物流系统通过物联网架构能够做到高效、便利。物联网主要是由RFID识别标记、红外线感应装置和网络通信技术等构成^[5-10]。

国外有SAVI、ALIEN、INTERMEC等公司研究生产了RFID产品，品种各式各样，应用于不同的地方，RFID又分有源和无源，区别是具不具有电池，发射功率不同等。而在国内, 上海国际港务集团、上海交通大学和上海锐霆科技公司共同合作，推动国产RFID项目的研发, 研制出了适用于港口的有源标签。这种RFID具有标签尺寸小的特点, 使用有源的方式结合高频通信频带，适合在各种集装箱上安装使用^[11-12]。

1.2.2 人工智能技术

人工智能是一个引领未来时代发展的高新技术，它是涉及计算机技术、哲学、语言学的一种交叉学科。它是通过模拟人的思维方式，从而延伸科学的认知。而随着各种新技术的发展，人工智能应用于港口的研究也有了许多新的进展^[13]。

常州机电职业技术学院的于斌^[14]针对传统的港口物流船舶运输路径进行优化，运用人工智能算法对船舶运输路径进行了优化。由于船舶在航道航行时会有很多未知因素发生，运用人工智能能实时对数据进行集中处理，进行自适应操作，对各种结果进行优化，排序，提高安全稳定的几率。

上海海事大学的国家平和韩贤贤^[15]对人工智能在港口岸电的应用进行了研究，利用人工智能算法对港口岸电系统运行中出现的故障进行处理和预判事故的发生，取代传统的人工设计所带来的人力物力的浪费，这对于目前我国港口智能岸电系统是个巨大的发展。

人工智能在海事上的应用，将会对目前海事监管、事故分析和水上搜救等复杂问题带来越来越成熟的解决方案。

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