信息化新技术在集装箱运输业中的应用探索

集装箱运输是服务全球贸易活动的重要支撑力量。截至2019年底，全球在运营集装箱船总数为610 2艘、总运力2306.5万TEU，年承运货量超过2亿TEU。2019年，中国港口完成货物吞吐量139.5亿吨，同比增长8.8%。其中集装箱吞吐量2.61亿TEU，同比增长4.4%。北部湾港集装箱吞吐量为382万TEU，在全国港口中排名第15位，增长率位居全国港口第一，达到34.6%。

当前国家提出了交通强国的发展战略，大力发展智慧交通。其中，推进数据资源赋能集装箱运输业，是当今集装箱航运的一个重要课题。

1.物联网技术（Internet of Things，IoT）的应用

物联网技术主要支撑技术分为智能电子标签技术，传感网络技术和云计算技术等三类。这些技术是物联网发展的基础，也是集装箱智能化管理的技术条件。智能电子标签可以自动记录集装箱开关箱信息，集装箱内部的温度、湿度、压强等信息以及集装箱的地理位置，通过传感网络技术和云计算技术实现对货物运输的全过程监控。

把物联网技术应用到集装箱运输管理，通过射频识别等技术，在运输过程各个主要作业环节自动采集相关的数据，从而实现货物跟踪、信息共享，大幅度提高集装箱运输的效率。随着云计算、人工智能等相关技术的发展，形成“万物互联”。通过物联网技术在实现集装箱物流供应链的信息化、透明化提供了基础。物联网技术通过对集装箱环境的监控，解决了集装箱运输鲜冷货物和危险品货物的管理难题。基于物联网技术的集装箱对周围环境条件进行监控，如果超出温度或者湿度范围，以及堆垛、密封出现问题时，传感器会发出警报，通过中央处理系统将信息传送港口、企业或相关部门，及时进行处理，提高了货物运输质量，降低集装箱港口和船舶安全事故的发生概率。

2.区块链技术（简称BT，Blockchain Technology）的应用

区块链与人工智能、量子信息、物联网等并列是新一代信息技术代表，在集装箱运输业中有很好的应用前景。区块链具有“开放、共识”、“去中心、去信任”、“交易透明、双方匿名”、“不可篡改、可追溯”等几个特点，可以用于整合基于客户、船东、港口等集装箱运输产业链上下游各相关主体，构建航运区块链生态圈。

区块链技术让集装箱共享成为可能。通过建立全球共享集装箱平台，将由集装箱班轮公司组成联盟并部分所有，每家船公司可以动态调整其可以与其他船公司共享的集装箱数量。区块链技术与集装箱运输的结合，让集装箱投资变得大众化。通过区块链平台记录每个集装箱的所有权信息、所有者或经营者变动信息等，实现实物集装箱的通证化，新箱投资大众化成为可能，普通百姓可以在这一平台上自发组成区块链集装箱投资财团，从而投资集装箱。不论对货主、船公司还是货代、租箱公司，区块链技术的应用大幅度降低集装箱运营成本，增进环保效益。区块链技术作为一项新兴技术，在技术成熟度、社会接受度、场景应用对接、标准体系建设、法律监管等方面仍需改进和完善。

3.人工智能技术（简称AI，Artificial Intelligence）的应用

人工智能技术在集装箱运输业的应用包括全自动码头、智慧船舶配载、智能调度等领域，也可在无人驾驶船舶、智能方案设计等方面的应用。智慧船舶配载与智能调度是人工智能应用的重要方向。通过人工智能技术和算法优化，可以结合船舶箱量分布、箱型比例、挂靠港、货物堆存、机械设备状态、班轮航线、泊位、货源等信息，自动完成最优配载图，实现货物安全、高效装船，有效提升船舶装载效率。通过人工智能技术和船舶定位，结合码头工班安排、航线设置、货流流向、船舶维修计划等信息，为船舶调度提供智能优化方案，提高船舶利用效率。

人工智能技术已在集装箱码头进行应用实践，极大地提高了生产效率。上海洋山港通过应用码头智能生产管理控制系统(TOS系统)、智能控制系统(ECS系统)和码头自动引导运输车（AGV），实现了集装箱码头装卸、水平运输、堆场作业等环节的全过程智能化操作。

4.大数据互联网技术的应用

大数据技术运用船舶自动系统及港口、海事部门信息管理系统，对集装箱船进出港动态、货物装载情况、船舶安全状况以及港口航道的通航状况进行分析，评估船舶存在的风险，采取相应的防范措施。建立以大数据为基础的危险货物集装箱系统，比对货物舱单、积载位置、申报品名等数据，排查被瞒报、漏报危险货物，消除危险货物集装箱运输的安全隐患。

大数据技术的应用有利于提高集装箱运输的经营效益、降低投资风险，促进集装箱运输业科学决策、协调发展和高质量发展。通过获取海量的港口、码头、货源、航线、船舶、箱位、运价、关税政策、社会经济发展等数据，分析集装箱运输的市场供求情况、船舶航线资源的配置情况，为集装箱运输的发展提供政策性的指导，同时为港口、航运企业提供个性化的信息服务，避免集装箱资源的浪费，增进集装箱运输的经济效益和社会效益。

5.新技术应用存在的问题及对策

行政壁垒：各个行政部门对信息化建设都投入巨资，开展各种类型的信息服务系统，但在各行政部门之间，信息系统资源整合不够，行政部门各成体系，各自开发和使用信息资源，部门之间的数据不能共享，还未完全实现信息的互联互通，行政部门之间存在信息壁垒。行政部门与企业、社会的信息共享也存在较大的制度性障碍，政策法规不完善，企业难以全面充分地获取、使用、共享行政部门的信息，造成信息化建设的浪费和社会效益的低下。

行业壁垒：在运输行业内部，新技术的应用也存在一些壁垒，主要是数据平台管理建设滞后。主要表现在全国性的港航企业、船舶、物流等基础数据库尚未建立，行业之间信息资源共享存在障碍；现有信息系统主要由政府部门投资开发建设，主要用于行政许可和数据统计，功能比较单一；在支撑集装箱运输安全管理、经济决策、应急管理以及公共服务等方面还没完全发挥作用；信息化发展不平衡，难以实现区域协同应用。

技术壁垒：信息技术与集装箱运输的融合存在壁垒，主要是技术标准不统一。由于水上运输涉及各行各业，不同地区不同国家的技术标准也存在差异，给信息化技术应用也带来一定的困难。要通过行业协会、国际组织制订统一的技术标准，以新型互联网络及其组合为基础，借助新兴的信息通信科学技术、新一代人工智能技术等数字化、网络化、智能化技术为工具，将信息空间与物理空间中的人、机、物、环境、信息智能地联结在一起。

针对上述信息化技术应用的壁垒，应当从制度上、机制上、技术上采取措施，消除信息技术的各种壁垒和应用壁垒。要修订行政部门信息管理的相关政策法规，促进行政部门之间、行业之间以及政企之间信息资源的共享；建设全国统一或区域统一的信息数据平台，加强数据采集和信息整合，形成各行各业各部门集成共享的运输服务数据中心；建立起稳定、可靠的水运数据交换网络，成立智能协同云技术与产业联盟，协同推进新技术的应用，使得数据技术、网络技术、智能技术和云技术，可以为企业和个人方便、实用和无感地使用。用户通过智能终端及智能云服务平台便能随时随地按需获取智能资源、产品与能力服务。

6.结语

物联网、大数据、人工智能、区块链等新技术的应用实践和探索，深刻影响着集装箱运输业的发展。从企业、行业、到主管部门，乃至全球航运界，都应当协同推进新技术的应用，推进集装箱运输业的转型升级，进入“智慧航运”的新时代。