VR技术在港口码头生产安全建设上应用的SWOT分析

王鑫

摘要： 随着计算机技术以及网络技术的不断发展，虚拟现实技术也得到了快速的应用，它不仅应用于影视、游戏、娱乐行业，在工程领域也得到了普及。本文对虚拟现实技术在港口安全生产建设方面的应用进行SWOT分析，从而为港口安全生产建设方面上应用VR技术提供合理、有效的方案。

Abstract： With the continuous development of computer technology and network technology， virtual reality technology has also been got a rapid application， not only applied in film and television， games， entertainment industry， bus also popular in the field of engineering. In this paper， it takes an SWOT analysis on the application of virtual reality technology in port safety and production construction， so as to provide a reasonable and effective solution for he application of VR technology in the port safety and production construction.

关键词： VR（虚拟现实）；港口生产安全建设；SWOT分析

Key words： VR（virtual reality）；production and safety construction of the port；SWOT analysis

中图分类号：P315.69；TQ086 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）29-0033-03

0 引言

近年来港口企业高速发展，现有的安全管理手段和方法已无法满足日趋繁重的安全生产工作要求，主要体现在安全教育培训与考核、安全应急预案演练、安全事故教学库等方面的安全管理因为客观环境的制约实施起来会耗费较大的人力、物力，另外传统的视频教学也无法让员工有身临其境的感觉。因此出现了技术空白，随着VR（虚拟现实）技术的不断发展，我们发现利用该技术多感知性、沉浸感、交互性、构想性的特点，再结合港口码头生产安全建设的规范要求，可开发出一个有助于解决安全教育培训与考核、安全应急预案演练、安全事故教学库等安全管理的VR平台。然而VR技术尚存在一些不足，本文将通过SWOT分析得出一个合理有效的解决方法。

1 VR（虚拟现实）

1.1 技术概述

VR（虚拟现实）英文名称为Virtual Reality，VR是指用计算机软件生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰，以此种技术来实现。

VR技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。VR技术主要包括由计算机生成的实时动态的三维立体逼真图像的环境模拟、对人的行为动作的自然模拟和人身体感觉的感知模拟等等。

所以这一技术的应用不仅可以表现在人机交互技术方面，同时还表现在工程数据的可视化以及科学研究中对于宏观或者是微观世界的物质的运动和变化规则等各个方面。

1.2 技术特征

1.2.1 多感知性

指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还包括味觉感知和嗅觉感知等。未来理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。

1.2.2 沉浸感

沉浸感是VR技术最重要的基本特征，沉浸感就是让人沉浸到虚拟的空间之中，脱离现有的真实环境，获得和真实环境相同或相似的感知，并产生“身临其境”的感受。

1.2.3 交互性

指在计算机所产生的这种虚拟的系统中，参与者可以像在真实环境中所表现的那样，与人员、机械设备等外界因素有所互动，包括用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟环境中得到反馈的自然程度。

1.2.4 构想性

构想性是VR技术的最终目的之一，是指我们既然可以利用计算机系统的强大功能实现对于现实存在的环境进行虚拟模拟，并还原真实的情况，同时我们也可以根据参与者的想象制定出未曾发生过的事情或者现象。这就是构想性，可以在一定程度上拓宽人们的见解，再现人们的想象，同时帮助人们更好地认识环境。

2 港口码头安全生产建设

港口码头安全涉及对象众多，包括货物、船舶、车辆、人员、重要设施（包括起重装卸、趸船、锚地及河下设施等）以及场区等，涉及相关部门复杂，包括港口企业、船货公司、海关、边防、检验检疫、海事等多个部门。

“安全为了生产，生产必须安全”是港口码头一直以来遵循的生产作业原则，然而近年来港口企业高速发展，货物吞吐量逐年攀升，现有的安全管理手段和方法已无法满足日趋繁重的安全生产工作要求，如何解决隐患处置不及时、安全信息不对称、目标责任不明确、安全考核不公平、系统风险管控不全面等问题，是港口企业亟待解决的重要课题。这也就急需港口码头公司在安全生产领域加快信息化、数字化的建设进程。

在港口码头安全生产建设的信息化、数字化建设上，我们不难发现由于货物繁多，机械设备大型化、自动化，装卸过程复杂等因素，在危险源辨识、评价、隐患排查治理、人员安全培训等工作中存在信息量大、统计汇总难的问题。随着系统应用的逐步完善，系统内的信息将分为在一定时期内相对保持不变信息的静态信息和变化较频繁的动态信息两类。静态信息由各主管部室根据情况及时更新与维护，动态信息则要求主管部室及时实施更新与维护。怎样更有效地利用这些信息成为企业管理人员面临的重要问题。

3 VR技术在港口码头安全生产建设方面的SWOT分析

SWOT分析法是通过竞争优势、竞争劣势、机会和威胁四个方面的分析，从而将公司的战略与公司内部资源、外部环境有机地结合起来的一种科学的分析方法。下面我们将通过SWOT分析法分析VR技术在港口码头生产安全建设上应用的战略决策。

3.1 Strengths（竞争优势）

3.1.1 降低管理成本

在港口码头安全生产的建设中，定期地执行安全预案演练是传统并有效的一种防患方式，但其弊端也相当明显，投入成本高，每一次预案演练都要投入大量的人力、物力，大量的投入使得其不可能进行频繁性的执行。然而此时我们可以借助VR技术提供一种全新的预案演练模式，将事故现场模拟到虚拟场景中去，在这里人为地制造各种事故情况，组织参演人员做出正确响应。这样的预案演练大大降低了人员的管理成本和机械的操作成本。

3.1.2 安全控制

通过VR技术可对港口码头的货物、船舶、车辆、人员、重要设施（包括起重装卸、趸船、锚地及河下设施等）以及场区等进行虚拟，通过数据的实时传输，可将港口码头作业现场的各种情况发送到公司重点部门的管理人员的电脑上，再配上预警提示可以更为全面地对港口码头的安全生产予以控制。另外，通过VR技术也可以让安全培训机制更加便捷、加强可操作性，从而提高各相关人员对安全生产的认识，控制安全生产，防患于未然。

3.1.3 考核公平

员工在VR演练平台上的操作系统会自动生成打分，公平有效地对员工在VR演练平台上的行为进行考核，通过考核也让员工和公司意识到自己在安全生产上的不足，并探索更好的方案。

3.1.4 增加效益

通过VR技术提高了预案演练实训时间，从而保证了人员面对事故灾难时的应对技能，并且可以打破空间的限制，方便地组织各地人员进行预案演练，减少不必要操作人员，减少作业机械等待分配时间，减少业务处理时间。因而以简约的方式让各位员工学习到各种安全预案的应急处理办法，让每一位员工都能了解正确的预案行为，从而创造效益。

3.2 Weaknesses（竞争劣势）

3.2.1 VR设备不舒适感

目前VR设备普遍容易造成用户身体不适。一方面是晕眩问题，由于画面质量不高、模拟晕眩症、延迟晕眩症这三大主因的存在，使得晕眩感成为VR技术发展的重要问题，也是VR技术发展急需解决的问题。另一方面就是佩戴的舒适度，VR设备作为一款尚未成熟的可穿戴设备，用户长期佩戴中难免会因面部压迫而感到不适，在硬件体积和佩戴体验方面仍亟待提升。

3.2.2 平台兼容性差，缺乏统一的标准

目前尚未出现行业领头羊来制定相关的软硬件标准，导致众多第三方厂商止步于混乱的市场现状，从而导致相关编译、运行平台的兼容性差。

3.2.3 交互方式落后，外设难寻突破

VR设备若想真正带给消费者毫无障碍的沉浸式体验，需要一部能够完全追踪手部动作的外部设备来支持。而现阶段，完全追踪手部动作的外部设备技术还不完备。价格昂贵，体积较大的外部设备不利于VR技术的推广。

3.3 Opportunities（机会）

按照工信部电子技术标准化研究院刚刚发布的《虚拟现实产业发展白皮书5.0》阐明的观点，我国虚拟现实正处于产业爆发的前夕，并即将进入持续高速发展的窗口期。现在的VR技术还不完善，投资成本还很高，国家正在加强战略规划与顶层设计，继而建立起清晰的行业标准与产品标准体系来引导 VR 产业的合理归位。

因而我们发现VR技术正在极力地解决和改进供给端的产品、硬件、技术瓶颈等问题，从而促成统一的VR行业标准。在未来VR技术逐渐走向成熟的时候，它在投入成本上较高的竞争劣势就会随着成本的降低回归到一个合理的价位，被各大公司企业所接受。到时候即可顺利地在港口码头的安生生产建设中予以应用。

3.4 Threats（威胁）

3.4.1 投入成本

现阶段的一套成功运行的VR系统以及配套的VR设备的市场价格超过百万元人民币的级别，所以在无法准确估算VR技术的引进给港口安全生产带来效益大小的时候，前期的高成本的投入就是一个较大的风险。因此一部分港口码头公司在安全生产建设中选择成本较低的flash或非交互的3D演示。

3.4.2 使用场所

现阶段一套VR装备的使用至少需要一个3米*3米的空间，而如果需要出现多人协同，共同沉浸操作的VR系统，就需要更大的空间场所，因此一部分港口码头公司在安全生产建设中选择所需空间较小的电脑屏幕演示的flash或非交互的3D演示。

4 结论方案

通过SWOT分析法分析VR技术在港口码头生产安全建设上应用的战略决策，我们不难发现VR技术在港口码头安全生产建设应用方面还有很多优势的，但因为其现阶段所需投入的资金较高再加之VR设备本身在使用上的不足，使得VR技术并没有广泛地应用于港口码头行业。

笔者认为通过SWOT分析，我们现阶段在港口码头行业可以引入VR技术，可以在安全生产培训和安全生产应急预案演练等方面使用VR技术。但前期应该选择少量几个经典案例作为样本进行投资使用，再通过建设非全部角色沉浸式的VR系统设计来降低投入成本和使用场地的需求。随着未来VR技术的不断发展，再不断地将VR技术引入到港口码头安全生产更深的领域。如图1模型图所示，我们可以发现VR技术可以应用于港口码头生产安全建设的很多方面，让VR技术为港口码头的安全生产保驾护航。

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