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及时到港——港口系统人工智能化革新之路的第一步

“及时到港”只是一个开始

“及时到港”将彻底革新入港停靠的运作方式,但这只是变革的开始。随着更多港口相关系统纷纷启用人工智能技术,海运服务将迎来革命性转型。随着港口、码头和航运经营者们对减少燃料消耗及优化资源规划之优势的逐步了解,“及时到港”已成为业内的一大热门话题。这种航运模式的优势十分明显。根据挪威船级社(DNV)2018年的研究显示,船只在泊位或停靠时花费的时间占到整体航运 时间的37-45% ,所消耗的燃料占总燃耗的15%。因此,若能减少等待泊位的时间、加快沿途入港停靠的速度便能降低能耗和减排,同时提高船舶管理和港口利用的效率。不过,对汉堡港调度协调中心(HVCC)而言,更好的到港规划不仅更加经济环保,还能为货船提供进入汉堡港的最优路径及独一无二的服务。

汉堡港位于德国北海出海口以内数英里的内陆区域,没有其它港口那样宽敞无阻的入港航道。不仅如此,连接港口和北海的易北河(River Elbe)上还有海运限制,这点不容忽视。因此,这也是HVCC的调度管理覆盖面积如此之广的原因。六年前,HVCC率先开设了首个根据准确到港时间来追踪入港货船、管理海运交通的海运码头调度管理部门。

“我们想要为客户和 越来越大的的货船提供更好的入港停靠方式” ,HVCC的运营总监吉拉德·赫尔特(Gerald Hirt)说,“举例来说, 当一艘货船开始通过直布罗陀海峡时,我们就会监测该船只是否能够按照其北欧挂港顺序准时抵达第一停靠港。从那一刻起,我们会持续追踪该船只抵达易北河的时间,以及当时的海上交通情况。这样我们就可以提前采取行动,为该船制定最佳的航线”。

不断完善的航线设计

赫尔特先生表示,用电子邮件发送航线信息虽是一种进步,但还不是最完美的解决方案。“给货船发送电子邮件有时得不到任何回复, 我们就无从获悉他们是否同意我们提供的建议到达时间(RTA) ,也不知道他们是否有把该信息传达给船员?所以我们还得追踪监测该货船是否真的有按照我们的建议行驶。”

HVCC下一阶段的发展目标是把航道信息直接传输到轮船的导航系统中—— 这是在参加一次会议时偶然诞生的想法。赫尔特先生在与与会者交谈时得知,瓦锡兰航海公司(Wärtsilä Voyage)其实已经开发出一种 中介软体,可以将轮船连接的电子海图显示与信息系统(ECDIS)和运营商的岸上系统相连接。同样的方式也可运用于轮船、港口和码头之间的航 线信息传递与自动更新。

“这样做的好处是,我们可以随时保持信息的同步” ,赫尔特先生说,“我们知道货船、船员和码头是否收到了我们发出的建议信息,也能随时获得他们的状态更新——比如,某艘货船接受了建议RTA,并且船长将新航 线设计应用于航线必经的航路点上” 。

整合了HVCC追踪软件和 瓦锡兰“Navi-Port” 中介软体的“及时到港”系统,已于2019年对德国爱达邮轮公司(AIDA Cruises)的两艘货船进行了测试,并双双取得成功。该项目虽受新冠疫情影响而有所推迟,但HVCC和瓦锡兰现 已做好充分准备,将信心满满地迎接首批使用这一新型精简系统的货运轮船。

虽然“及时到港”被视为 是提高港口运营效率十分重要的一环,但它只是数字化技术能为港口管理带来的“唾手可得”的 好处而已——这是瓦锡兰航海公司轮船交通安全与港口运营解决方案部门负责人迪米特里·罗斯托普辛(Dmitry Rostopshin)先生的看法。他解释说,瓦锡兰的部分港口系统正在更加广泛的领域中试运行, 将为用户获取更高的效率提升。不过,除了和HVCC一样积极拥抱新方案的部分港口及码头运营商之外,其他同行们也当紧随其后,才能让整个海事物流链系统的整体效率得到提 高

为了进一步说明,迪米特里还特别例举了瓦锡兰轮船交通管理系统(STM)中可以通过学习来不断提高预测船只到达时间准确度的算法,以及可以监测和避免船只搁浅及相撞的高级智能操纵技术(AIM)。

这两种系统都已于2019年12月在保加利亚的港口实施。当时,保加利亚港口基础设施公司(Bulgarian Ports Infrastructure Company)刚在位于黑海上的瓦尔纳港市开设了第一个货船追踪服务中心。该中心是首个启用导航主动决策支持系统的港口。AIM的追踪预测技术可以收集并分析货船的移动信息,并根据典型货船行为模式生成预测结果。除了提供准确的ETA到达时间预测、发送船只相撞警告外,该系统甚至还能为与船舶交通管理中心有联络的船只提供纠正航行操作的建议。

能够达成这种程度的技术整合并不容易,但我们欣喜地看到一些港口已经做到了这点——比如汉堡港。然而,要想提升物流系统的整体效率, 就需要大量的港口都采用类似的方法,形成港口网络。可是,世界上的众多港口都有各自的入港停靠规划和调度方式,尽管HVCC及其航 线设计系统目前已有400多名用户,但全世界仍有不少港口依旧在使用白板加电话这种过时的指挥调度方式。

与更加有效的国际物流网络所能带来的利益相比,当前港口运作数字化的速度之慢似乎令人沮丧。不过,罗斯托普辛先生却十分乐观。他认为,随着竞争的加剧以及人们对环境保护的关注,港口的数字化转型一定会持续加速,因为只有更加有效的港口运营实践才能解决这两个问题。

他说:“优化资源将成为关键动力,而数字进程终将取代现有系统。”

对于许多港口来说,这场数字化的革新还有很长的路要走。就算处于当下领先地位的港口,目前也不过只收获了智能港口系统九牛分之一毛的优势而已。“及时到港”只是港口 系统人工智能化革新之路上迈出的第一步。

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