在全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)下，智慧港口和航道建設(shè)成為水運(yùn)行業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展的核心任務(wù)。《交通運(yùn)輸部關(guān)于加快智慧港口和智慧航道建設(shè)的意見》明確規(guī)劃，到 2027 年，要全面提升全國港口航道的數(shù)字化與智慧化水平，打造國際領(lǐng)先的智慧港口和航道。這一政策著重強(qiáng)調(diào)了數(shù)字底座的關(guān)鍵作用，為水運(yùn)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)指明了清晰的方向。

在新一代信息技術(shù)的賦能下，水運(yùn)行業(yè)突破傳統(tǒng)運(yùn)營模式的束縛，借助自動(dòng)化設(shè)備，大幅提升貨物裝卸效率。同時(shí)，成功實(shí)現(xiàn)貨物自動(dòng)識(shí)別、精準(zhǔn)追蹤、智能調(diào)度等數(shù)字化管理模式，進(jìn)而構(gòu)建起實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能預(yù)警、資源優(yōu)化與科學(xué)決策于一體的智慧港口航運(yùn)體系。

圖撲軟件依托自主研發(fā)的 HT for Web 輕量化產(chǎn)品，打造出覆蓋智慧港口、物流倉儲(chǔ)、智慧船舶航運(yùn)等多元化解決方案。方案內(nèi)集成實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能預(yù)警、資源優(yōu)化及科學(xué)決策功能，形成全方位的生態(tài)管理運(yùn)營體系，助力水運(yùn)行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型邁向新高度。

智慧港口碼頭

港口作為國際貿(mào)易和物流的關(guān)鍵樞紐，其運(yùn)輸系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。在港口運(yùn)輸體系里，生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)承擔(dān)著協(xié)調(diào)裝卸生產(chǎn)秩序、監(jiān)控船舶進(jìn)出港動(dòng)態(tài)、制定特殊船舶計(jì)劃以及管理重點(diǎn)工程設(shè)備運(yùn)輸?shù)戎匾氊?zé)。通過智能化管理航道、錨地和泊位資源，實(shí)時(shí)監(jiān)控碼頭航運(yùn)和陸運(yùn)生產(chǎn)作業(yè)，確保港口作業(yè)高效且有序。

圖撲軟件依托自主研發(fā)的 HT 3D 渲染引擎，整合泊位資源配置、集裝箱堆場(chǎng)布局和設(shè)備動(dòng)線優(yōu)化等功能，打造出高精度的港口三維可視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)精準(zhǔn)還原碼頭、港區(qū)、輪船和堆場(chǎng)等設(shè)施的空間布局，實(shí)現(xiàn)港口基礎(chǔ)設(shè)施的分級(jí)展示。

泊位資源智能調(diào)配

基于圖撲 HT 數(shù)字孿生技術(shù)搭建港口碼頭泊位資源的實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能調(diào)配和統(tǒng)籌系統(tǒng)。該系統(tǒng)整合船舶到港計(jì)劃、泊位使用狀況、作業(yè)效率等多維度數(shù)據(jù)，通過智能算法擇優(yōu)生成靠泊方案，有效協(xié)助用戶協(xié)調(diào)船舶靠離泊作業(yè)，大幅提高港口吞吐效率。

頁面兩側(cè)配備的 2D 可視化面板，實(shí)時(shí)展示作業(yè)泊位狀態(tài)、在港船只信息、大車位號(hào)分布、岸橋運(yùn)行狀況、臺(tái)時(shí)作業(yè)量等關(guān)鍵運(yùn)營數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)港口資源的高效調(diào)配與精細(xì)化管理。

堆場(chǎng)信息可視化管理

圖撲 HT 以 3D 可視化形式，將堆場(chǎng)布局、箱位分布等信息直觀呈現(xiàn)，為堆場(chǎng)遠(yuǎn)程操控、智能理貨作業(yè)和全方位安全監(jiān)控提供有力支持。管理人員通過直觀的 3D 場(chǎng)景，可實(shí)時(shí)掌握堆場(chǎng)使用情況，靈活進(jìn)行空間規(guī)劃和動(dòng)態(tài)調(diào)配。頁面同步展示堆場(chǎng)名稱、貨品種類、貨主信息、到達(dá)時(shí)間、船只信息、貨物數(shù)量等核心數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)船舶裝卸與堆場(chǎng)作業(yè)的同步可視化管理。

結(jié)合 AI 算法，系統(tǒng)能夠自動(dòng)優(yōu)化堆場(chǎng)布局方案，提高場(chǎng)地利用率，降低設(shè)備運(yùn)行成本。平臺(tái)支持預(yù)警分析功能，可幫助用戶提前規(guī)劃高峰期的堆場(chǎng)資源調(diào)配。

生產(chǎn)管控可視化

圖撲軟件與天津港焦炭碼頭聯(lián)合開發(fā)的智慧碼頭解決方案，集成安全預(yù)警、生產(chǎn)調(diào)度指揮等精細(xì)化管控系統(tǒng)。借助圖撲 HT 數(shù)字孿生系統(tǒng)，碼頭管理人員能夠?qū)崟r(shí)掌握門機(jī)、岸橋、堆場(chǎng)龍門吊和輸送機(jī)等各類關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括轉(zhuǎn)速、載重、位移等核心參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)測(cè)潛在的設(shè)備故障。

HT 結(jié)合空間分析技術(shù)，能夠精確定位和動(dòng)態(tài)監(jiān)控各類危險(xiǎn)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)全方位的安全防護(hù)。系統(tǒng)根據(jù)危險(xiǎn)源分布情況和人員密度分析，自動(dòng)將場(chǎng)地劃分為不同安全等級(jí)區(qū)域，并在可視化界面中醒目呈現(xiàn)。一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況，立即觸發(fā)智能預(yù)警機(jī)制，通過多渠道實(shí)時(shí)通知相關(guān)人員，確保及時(shí)采取防范措施。

生產(chǎn)調(diào)度指揮 BI 駕駛艙

智慧港口生產(chǎn)調(diào)度指揮 BI 駕駛艙在港口生產(chǎn)調(diào)度中發(fā)揮著核心作用，涵蓋協(xié)調(diào)裝卸生產(chǎn)秩序、掌握船舶進(jìn)出港動(dòng)態(tài)、制定特殊船舶計(jì)劃以及管理重點(diǎn)工程設(shè)備運(yùn)輸?shù)裙δ堋D撲 HT 可視化面板內(nèi)集中將展示各類大宗散貨的年度計(jì)劃量、月度完成量、吞吐量占比等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

利用 HT 豐富的可視化儀表盤，系統(tǒng)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)泊位利用率、裝卸效率、船舶周轉(zhuǎn)時(shí)間等港口運(yùn)輸關(guān)鍵指標(biāo)，幫助管理人員及時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，優(yōu)化運(yùn)輸調(diào)度決策。同時(shí)，集成 2D 平面圖和 3D 場(chǎng)景展示，直觀呈現(xiàn)港區(qū)設(shè)施布局和作業(yè)狀態(tài)，為港口運(yùn)輸管理提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。

智慧“零碳碼頭”可視化

智慧零碳碼頭融合環(huán)保科技與可持續(xù)發(fā)展理念，借助先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)和智能化管理系統(tǒng)，推動(dòng)港口運(yùn)營向低碳環(huán)保方向轉(zhuǎn)型。在能源使用方面，整合太陽能、風(fēng)能等多種可再生能源，依托智能化管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)能源設(shè)備的高效協(xié)同調(diào)度，顯著提升能源利用效率。

圖撲 HT 為天津中遠(yuǎn)海運(yùn)金風(fēng)新能源有限公司打造的智慧能源管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)碼頭設(shè)施設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和用電情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過部署多樣化環(huán)境監(jiān)測(cè)可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)碼頭整體空間、樓宇、場(chǎng)橋、變電站、光伏棚、風(fēng)機(jī)和充電樁等設(shè)施進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)追蹤與分析。

系統(tǒng)以電力能源資產(chǎn)監(jiān)控為核心，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能分析平臺(tái)，將電壓電流、發(fā)電量、功率等關(guān)鍵運(yùn)營指標(biāo)清晰直觀地展現(xiàn)在 2D 數(shù)據(jù)面板上，為管理決策提供有力支持。

港口物流作業(yè)監(jiān)控

港口智能倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)基于智能倉儲(chǔ)物流核心理念，整合庫存動(dòng)態(tài)監(jiān)控、貨物追溯以及智能調(diào)度等多項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物從存儲(chǔ)、周轉(zhuǎn)直至配送全過程的智能化管理。

圖撲軟件憑借自主研發(fā)的 HT 技術(shù)，以廈門港為藍(lán)本，深度融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能算法等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)貨物從存儲(chǔ)、周轉(zhuǎn)到配送全流程的智能化管控。在 3D 可視化場(chǎng)景中，完整呈現(xiàn)港口功能區(qū)域布局，包括配送中心、散貨雜區(qū)、煤炭區(qū)、運(yùn)輸中心、集裝箱區(qū)和天然氣區(qū)。

運(yùn)輸倉位可視化

圖撲 HT 對(duì)船舶倉位進(jìn)行三維建模，清晰還原船舶各艙口的空間結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)。點(diǎn)擊場(chǎng)景中的船舶模型，即可彈出窗口展示船號(hào)、船名、靠泊時(shí)間等基本信息，以及各艙口倉位狀態(tài)、作業(yè)進(jìn)度、總配載噸位及完成噸位、整體完成率及預(yù)計(jì)完成時(shí)間等核心作業(yè)數(shù)據(jù)。操作人員通過交互式界面，可直觀查看任意倉位的剖面圖和空間分布，快速了解貨物堆放情況。

同時(shí)，支持倉位裝載計(jì)劃的模擬驗(yàn)證，有助于優(yōu)化裝卸作業(yè)方案，提高船舶周轉(zhuǎn)效率。

裝卸可視化

為保障港口作業(yè)高效有序，系統(tǒng)針對(duì)在港船只，實(shí)時(shí)追蹤其荷載情況、航行狀態(tài)以及預(yù)計(jì)到港時(shí)間等關(guān)鍵信息，為港口調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐。在裝卸環(huán)節(jié)，實(shí)時(shí)展示裝卸機(jī)械的工作狀態(tài)、作業(yè)效率和進(jìn)度等關(guān)鍵指標(biāo)，并通過船舶裝卸過程的動(dòng)態(tài)模擬，讓操作人員直觀掌握作業(yè)進(jìn)展，提升作業(yè)管理效率。在物流配送方面，智能車輛管理系統(tǒng)可隨時(shí)調(diào)取港口輸送貨車的作業(yè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛運(yùn)營的精細(xì)化管理，保障貨物及時(shí)、準(zhǔn)確送達(dá)目的地。

以煤炭區(qū)域板塊為例，HT 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)大屏全面展示港口煤炭運(yùn)營數(shù)據(jù)，包括全港煤炭日均吞吐量及其月度走勢(shì)，并與其他重點(diǎn)港口進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)分析。同時(shí)，焦炭的裝卸存儲(chǔ)狀況、動(dòng)力煤及煤炭制品的處理情況，都被精準(zhǔn)記錄展示。

箱物管理可視化

在智慧碼頭建設(shè)中，集裝箱可視化監(jiān)控、箱物管理是提升運(yùn)營效率、強(qiáng)化安全保障的核心要素。

圖撲 HT 數(shù)字孿生場(chǎng)景內(nèi)，集裝箱堆放場(chǎng)地的布局、區(qū)域劃分以及邊界情況得以直觀呈現(xiàn)，堆存場(chǎng)地的實(shí)際環(huán)境、各集裝箱的外觀及其堆存狀態(tài)也被真實(shí)復(fù)現(xiàn)。管理者不僅能全面了解場(chǎng)地和集裝箱的實(shí)時(shí)狀況，還能通過系統(tǒng)便捷地查詢箱號(hào)、存放時(shí)間、存儲(chǔ)物品等詳細(xì)信息，進(jìn)一步強(qiáng)化了對(duì)集裝箱堆存場(chǎng)地和貨物的監(jiān)管力度。

此外，系統(tǒng)對(duì)庫場(chǎng)區(qū)溫濕度、環(huán)衛(wèi)、庫存容量等環(huán)境態(tài)勢(shì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。一旦出現(xiàn)異常情況，便會(huì)立即發(fā)出告警信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)港區(qū)堆場(chǎng)空間和環(huán)境狀態(tài)的有效管控。可視化頁面詳細(xì)記錄每個(gè)集裝箱從進(jìn)港、出港、裝船、卸船到進(jìn)堆場(chǎng)、出堆場(chǎng)的全流程動(dòng)態(tài)，確保集裝箱在堆場(chǎng)內(nèi)的每一次移動(dòng)都可追溯。

智慧船舶與航運(yùn)

智能船舶技術(shù)集成傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等多種先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船舶在航行、管理、維護(hù)保養(yǎng)以及貨物運(yùn)輸等方面的智能化操作。

圖撲智慧船舶數(shù)字孿生系統(tǒng)，運(yùn)用自研 HT 強(qiáng)大的渲染引擎進(jìn)行建模仿真，將船舶各系統(tǒng)以數(shù)字化形式精準(zhǔn)映射，從而實(shí)時(shí)、直觀地呈現(xiàn)船體結(jié)構(gòu)狀態(tài)、航行狀態(tài)、動(dòng)力系統(tǒng)工況，以及關(guān)鍵設(shè)備的能耗指標(biāo)。系統(tǒng)還緊密結(jié)合航行狀態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤功能與自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，持續(xù)收集、分析船舶航行中的各類數(shù)據(jù)，為智能船舶在復(fù)雜多變的航行環(huán)境里及時(shí)提供科學(xué)有效的決策支持。

船體結(jié)構(gòu)狀態(tài)

在 HT 3D 場(chǎng)景內(nèi)，系統(tǒng)可對(duì)船體關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)力分布以及疲勞狀態(tài)展開實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析。通過集成結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（SHM）功能，對(duì)船體外板、骨架、艙室等重要部位進(jìn)行立體化監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能退化跡象和潛在風(fēng)險(xiǎn)。點(diǎn)擊船上的集裝箱，可下鉆至集裝箱船界面，通過可視化 2D 面板查看貨艙參數(shù)，如貨艙種類、儲(chǔ)存總量、貨艙面積、貨艙溫度等。

動(dòng)力系統(tǒng)仿真

該業(yè)務(wù)模塊整合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、精確的動(dòng)力系統(tǒng)模擬和智能化監(jiān)控功能。對(duì)船舶主機(jī)、輔機(jī)及推進(jìn)系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)仿真分析。同時(shí)，搭載智能故障預(yù)警機(jī)制和性能優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)感知，保障船舶動(dòng)力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，降低船舶在航行過程中動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。

螺旋槳狀態(tài)監(jiān)控

螺旋槳作為現(xiàn)代船舶的主要推進(jìn)裝置，其工作狀態(tài)直接關(guān)乎船舶的航行性能與安全。通過 HT 數(shù)字孿生技術(shù)，能夠?qū)β菪龢年P(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)，包括槳葉數(shù)量、轉(zhuǎn)速、扭矩以及推力等。用戶可基于這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，科學(xué)調(diào)整槳葉直徑、吃水深度等相關(guān)參數(shù)，讓螺旋槳始終保持在優(yōu)質(zhì)工作狀態(tài)。

坐標(biāo)定位監(jiān)測(cè)

在 HT 可視化大屏上，用戶可實(shí)時(shí)監(jiān)控全球航運(yùn)路線動(dòng)態(tài)。通過搭載北斗、GPS、AIS 等定位技術(shù)精確追蹤船舶位置，并通過熱力圖展示航運(yùn)密度分布。與此同時(shí)，系統(tǒng)還會(huì)實(shí)時(shí)采集航速、航向、吃水深度等關(guān)鍵航行參數(shù)，幫助用戶做出科學(xué)合理的決策，保障航運(yùn)高效、安全地運(yùn)行。

智能航線規(guī)劃

運(yùn)用圖撲軟件 HT 引擎強(qiáng)大的渲染功能，以實(shí)時(shí)動(dòng)畫形式真實(shí)還原船舶停靠各港口的行駛路線，用戶點(diǎn)擊【航線查看】即可追蹤船舶動(dòng)態(tài)信息。

系統(tǒng)綜合考慮天氣條件、海況、港口擁堵度等因素，為船舶推薦最優(yōu)航線，并實(shí)現(xiàn)智能化航線規(guī)劃與動(dòng)態(tài)調(diào)整。同時(shí)，整合氣象數(shù)據(jù)和歷史航行數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)并標(biāo)注潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，以 “任務(wù)推進(jìn)” 形式實(shí)現(xiàn)智慧船舶的 “扁平化管理”，促進(jìn)信息共享，提升貨運(yùn)航線管理水平。

應(yīng)用拓展

除上述航運(yùn)船舶外，圖撲 HT 還搭建了多個(gè)智慧艦船數(shù)字孿生模擬場(chǎng)景。

以軍艦數(shù)字孿生虛擬仿真為例，通過圖撲 HT 技術(shù)，海軍能夠在虛擬場(chǎng)景中開展各類復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)演練。模擬不同艦艇編隊(duì)在復(fù)雜海況和作戰(zhàn)環(huán)境下的協(xié)同作戰(zhàn)能力，提升作戰(zhàn)指揮的準(zhǔn)確性和高效性。

作戰(zhàn)指揮協(xié)同模擬

基于多源數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)融合與分析，系統(tǒng)能精確模擬艦船間的協(xié)同作戰(zhàn)、任務(wù)規(guī)劃與執(zhí)行過程。依托時(shí)空一體化的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，指揮人員可實(shí)時(shí)掌握航母編隊(duì)?wèi)B(tài)勢(shì)、任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度、艦載機(jī)起降狀態(tài)等關(guān)鍵信息。系統(tǒng)還具備完整的任務(wù)記錄與回放功能，通過交互式時(shí)間軸，指揮人員可以隨時(shí)追溯任務(wù)執(zhí)行的全過程，為復(fù)盤總結(jié)提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)支持。

武器系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)

為確保艦載武器系統(tǒng)時(shí)刻維持在最佳戰(zhàn)備水平，圖撲 HT 監(jiān)控系統(tǒng)支持對(duì)防空導(dǎo)彈、近程防空炮、魚雷、深水炸彈等各類艦載武器裝備實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

防火抗沉應(yīng)急演練

圖撲軟件在 3D 場(chǎng)景內(nèi)集成多樣化感知元件，實(shí)現(xiàn)艦船火災(zāi)、進(jìn)水等應(yīng)急情況的全方位數(shù)字模擬。通過高精度建模技術(shù)，構(gòu)建真實(shí)的火情控制與損害管制訓(xùn)練環(huán)境，并提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與量化評(píng)估功能，精確分析船員應(yīng)急處置表現(xiàn)。系統(tǒng)依托深度學(xué)習(xí)算法，對(duì)多維度突發(fā)事件進(jìn)行智能預(yù)警與推演分析，為官兵提供科學(xué)的應(yīng)急決策支持，全面提升艦艇應(yīng)急處置能力與戰(zhàn)場(chǎng)生存率。

圖撲 HT 基于 WebXR 提供的 API，可以讓用戶進(jìn)行 VR 或者 AR 相關(guān)的體驗(yàn)，用戶可以通過使用例如 Pico4 等 VR 頭盔進(jìn)行 VR 體驗(yàn)，或者通過手機(jī)來實(shí)現(xiàn) AR 相關(guān)的體驗(yàn)。在船艙應(yīng)急演練場(chǎng)景中，艦員們能夠在沉浸式的虛擬環(huán)境里進(jìn)行應(yīng)急演練，深度參與到各種模擬事故場(chǎng)景中，切實(shí)強(qiáng)化對(duì)船艙應(yīng)急事故規(guī)律的認(rèn)知與應(yīng)對(duì)能力。

此外，HT 還具備設(shè)備三維說明書功能，通過 VR 或 AR 將設(shè)備構(gòu)造、操作流程以立體直觀的形式呈現(xiàn)，幫助艦員快速掌握設(shè)備信息，大幅提升學(xué)習(xí)與操作效率。

基于圖撲 HT 數(shù)字化平臺(tái)，港口管理者可以進(jìn)行模擬決策、遠(yuǎn)程管控，打破了傳統(tǒng)管理的時(shí)空限制，實(shí)現(xiàn)了管理的精細(xì)化和智能化。這種創(chuàng)新管理模式不僅提升了港口的運(yùn)營水平，還為港口在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得了先機(jī)。作為數(shù)字孿生和數(shù)據(jù)可視化行業(yè)的先鋒，圖撲軟件將繼續(xù)秉持創(chuàng)新精神，不斷完善解決方案，為水運(yùn)行業(yè)的智慧化轉(zhuǎn)型持續(xù)賦能，助力更多港口實(shí)現(xiàn)數(shù)字化升級(jí)轉(zhuǎn)型。

審核編輯 黃宇