南宁国际铁路港智能化运营管理体系设计

柯向喜

(中国铁路南宁局集团有限公司 桂林车务段，广西 桂林 541000)

随着《西部陆海新通道总体规划》(发改基础[2019]1333 号)的印发实施，西部陆海新通道建设已上升为国家战略，成为中国-东盟交通、物流与经济深度融合的新平台。南宁国际铁路港是西部陆海新通道标志性项目，被广西壮族自治区政府定位为面向东盟的区域性国际铁路港、西部陆海新通道的核心节点、区域合作发展的多式联运枢纽、港-产-城一体化联动的现代物流标杆。因此，按照“高定位、高起点、高标准”要求，研究设计南宁国际铁路港智能化运营管理体系，将其打造成为一键式生产作业、一站式物流服务、一体化经营决策、一张图安全防护的世界一流智能化铁路港，对支撑西部陆海新通道建设具有重要意义。

1 南宁国际铁路港运营管理现状及需求分析

1.1 现状分析

南宁国际铁路港是未来面向西部陆海新通道的铁路物流生产指挥中心、商务运作中心、园区管理中心和信息交互枢纽。项目总占地面积542.7 hm2，按功能分为“一核两港七区”，其中“一核”为商务核心区，“两港”为铁路港和公路港，“七区”为钢材物流、农产品物流、城市配送、冷链物流、商品汽车物流、口岸物流、生活服务区。供给侧结构性改革、居民消费水平升级、物流规模激增及结构优化等因素，对物流业服务能力、服务水平、服务质量等，尤其是对作为“蓄水池”的物流节点提出了更高要求。集成创新现代智能技术，将南宁国际铁路港打造成世界一流的智能化铁路港，是打通南向国际贸易大通道、促进北部湾区域产业升级、助力社会物流降本增效的必然要求[1-2]。

1.2 需求分析

为满足“高定位、高起点、高标准”的建设要求，面向国际和国内两大市场及物流、商贸、经营三大业务，支撑南宁国际铁路港“三中心一枢纽”的建设目标，从调度指挥、业务经营、园区管理、信息交互等维度，全面满足智能化升级需要，打造一键式生产作业、一站式物流服务、一体化经营决策、一张图安全防护的“四个一”智能铁路港。

（1）一键式生产作业。面向生产组织的作业及管理人员，改变手工数据录入、纸质单据流转、作业计划手工编制等传统货场生产作业模式，创新一键装车、一键卸车、一键过表等智能化作业方式，实现一键式生产作业。

（2）一站式物流服务。以统一服务平台受理客户需求、拓展服务功能，以集成服务项目、简化业务流程为重点，提供面向国际贸易的国际联运、单证金融、报关报检等服务，面向国内物流、金融、商贸需求的业务集成服务，实现一站式业务办理[3]。

（3）一体化经营决策。面向园区经营管理者，改变人工经验决策的传统货场经营决策模式，以市场营销决策和场站经营综合开发为重点，创新跨境班列方案自动生成、可视化预测预警等辅助决策功能，实现一体化经营决策。

（4）一张图安全防护。面向园区安全管理人员，提供场站内人、车、物、装备等物流要素时空状态的全方位感知、可视化展示功能，打造园区安防看板式管理模式，实现一张图安全防护。

2 南宁国际铁路港智能化运营管理体系架构设计

2.1 设计思路

以平台建设、信息融合、标准制定、装备创新、系统研发为重点，构建一个智能平台、汇聚两类信息资源、重构三种规范标准、强化四类装备研发应用、配套N个生产管理系统，集成应用数字孪生、边缘计算、网络切片、人工智能等技术，打造南宁国际铁路港智能物流管理体系，实现安全管理低风险、零事故，生产作业高效能、高产出，经营管理低能耗、高效化，服务管理便捷性、高品质。结合南宁国际铁路港业务发展需要，按照“总体规划、分步实施”思路，逐步推进分功能区智能化建设。

（1）统一规划、分步实施。南宁国际铁路港作为一体化运营管理载体，其智能化建设应坚持一张蓝图绘到底。统一规划平台大脑、功能设计、数据采集、系统接口、通信传输、设备配置等建设内容，打好智能化建设基础条件。分步实施各功能区智能化建设、深化智能化功能应用，丰富和完善智能化体系建设，不断提升铁路港智能化水平。

（2）分区定策、重点突破。根据“一核两港七区”的功能定位和发展环境，以作业操作标准程度、作业场景复杂程度、智能技术成熟程度等为重点，综合考虑效率、效益、服务、安全等智能优化策略，个性化设计分区智能化建设方案。对标准化程度高、作业内容相对简单、技术相对成熟的区域，应先行突破、重点打造智能化示范功能区，分步有序推进整体智能化建设[4]。

（3）创新引领、先进适用。南宁国际铁路港要打造成为世界一流智能化铁路港，就需要按照效率、效益、服务、安全等方面的一流标准要求，优化升级铁路货运场站生产组织、经营开发、管理决策、安全防护的方式和技术，构建铁路货运场站智能技术创新体系，创新引领铁路智能物流中心建设。系统规划、协同推进智能软硬件研发配置，既要体现经营大脑的先进性，更要突出业务操作的实用性。

（4）市场主导、开放共享。南宁国际铁路港智能化建设应立足专业物流市场需求和业务运作管理要求，充分考虑在生产运作、物流服务、经营决策、安全防护等方面的可操作性，以需求为导向推进规划落地应用。高度重视信息交互需求，打破铁路信息化建设孤岛，畅通与企业、海关、政府等主体信息交互渠道，面向不同类型客户提供差异化功能服务，形成开放共享的南宁国际铁路港智能物流云平台。

2.2 体系架构

建设智能化南宁国际铁路港是一项事关区域经济、铁路发展、国际贸易等全局的复杂系统工程，依托“一核两港七区”功能布局，准确把握安全、效率、效益、服务四大管理需求，按照“构建一个智能平台、汇聚两类信息资源、重构三种规范标准、强化四类装备研发应用、配套N个生产管理系统”进行布局，形成健康持续发展的南宁国际铁路港智能化建设规划路径，打造南宁国际铁路港智能化运营管理体系。南宁国际铁路港智能化运营管理体系架构如图1所示。

（1）构建南宁国际铁路港智能物流云平台。基于安全、效率、效益、服务四大运营管理需求，以智能装备为载体，以规范标准为支撑，构建数据统一采集、统一管理、统一应用的数据处理中心，打造集智能安全防护、智能效率驱动、智能效益提升、智能服务精进四大引擎于一体的园区智能大脑，提升智能化运营管理水平。

（2）汇聚自建和外部两大信息资源。面向南宁国际铁路港生产实践需要，自主建立时空定位、状态感知、行为监控等信息源，实现场站内物流要素状态管理数字化；打通南宁国际铁路港与外部信息交互渠道，实现与铁路、客户、银行、海关以及东盟国家企业间信息交互[5]。

（3）重构规范、制度、标准3 种规范标准。立足既有规范标准难以适应铁路货运智能优化创新需求的突出问题，从货运组织、管理机制、技术要求等方面，重新构建适应铁路智能物流业务运作的规范、制度、标准，为铁路智能物流业务管理提供基础保障。

（4）强化生产、安防、采集存储、通信传输4 类装备研发应用。智能化建设需要对传统铁路货运设备进行技术升级，需要重点强化生产、安防、采集存储、通信传输4 类装备研发应用，打造先进适用、集约高效的智能化装备体系。

（5）配套N 个智能生产管理系统。基于“一核两港七区”的功能布局，考虑园区生产作业、物流服务、经营决策、安全防护的智能化功能需求，配套研发覆盖生产指挥服务、商务运作服务、园区管理服务三大板块的N个智能生产管理系统。

3 南宁国际铁路港智能化运营管理体系建设措施建议

按照南宁国际铁路港智能化建设总体目标及体系架构，亟需立足经营管理业务运作需求，围绕智能物流云平台、智能数据采集源点、数据交互系统接口、智能技术装备体系、智能生产管理系统、铁路货运规范标准等关键项点开展智能化建设，打造面向“四个一”的智能物流管理体系，实现安全、效率、效益、服务的全面提升。

3.1 构建数字决策的园区智能物流云平台

（1）设计需求快速响应的数据处理中心。按照数据—信息—知识的演化过程，结合场站内各种物流要素全作业场景业务需求，打造集规模存储、数据预处理、集群计算、安全管理于一体的南宁国际铁路港数据处理中心，以精细化数据支撑精细化运营管理。一是采用地理信息分析处理技术，形成作业人员及访客、铁路货车、公路汽车、装卸搬运设备的走行路径、作业位置信息，以及货物移动路径、仓储位置等定位信息。二是采用图像识别、数据清洗、数据组织等技术，形成访客到访记录和职工作业记录信息，移动装备的速度、能耗、作业记录信息，以及货物的超偏载信息和仓储温湿度、压强等环境信息。三是采用数据集成、数据清洗、数据集成等技术，形成作业人员的作业行为信息，移动装备的交通行为、作业行为信息，货物的装载状态和货物安检、外观特征等信息。四是面向外部接入数据，考虑从铁路货运管理系统和外部客户企业类系统、政府与公共服务类系统、中国-东盟信息港获取铁路生产类、客户需求类等信息，通过数据交互技术统一为标准化、结构化数据。

（2）构建支撑业务高质高效运转的园区智能大脑。围绕安全、效率、效益、服务，以智能技术为载体，以数据处理中心为支撑，构建南宁国际铁路港智能大脑，支撑各项业务高效运转。一是立足一张图安全防护需求，打造以立体化采集识别、可视化闭环控制为核心特征的智能安全防护引擎，驱动机器视觉、时空定位、状态检测等智能技术的集成运用。二是立足一体化经营决策需求，打造以全方位节支降耗、精准化供需匹配为核心特征的智能效益提升引擎，驱动作业质量监控、能耗监控、交易撮合等智能技术的集成运用。三是立足一键式生产作业需求，打造以无纸化生产运作、集群化调度指挥为核心特征的智能效率驱动引擎，驱动作业计划自动编制、堆存资源优化管理、车辆路径优化等智能技术的集成运用。四是立足一站式物流服务需求，打造以集成化服务供给、定制化方案设计为核心特征的智能服务精进引擎，驱动班列方案设计、物流方案设计、客户画像等智能技术的集成运用。

3.2 搭建全面感知的智能数据采集源点

（1）运用物联感知设备，实现要素状态感知。南宁国际铁路港国内外企业、路内外企业众多，需要通过场站高效运营组织确保物流生产效率与安全，对人员、车辆、货物等对象行为状态精准数据提出了迫切需求。一是运用导航定位技术，实现场站内人员、车辆、货物、集装箱等作业要素时空状态信息的实时采集；二是运用机械状态监测技术，实现装卸机械、站内卡车等设备优化、加速度等状态信息的实时采集；三是运用环境感知技术，实现场站内温湿度、风速、压强、污染等环境状态信息的实时采集，为场站内物流作业安全风险预警提供可靠的数据基础。

（2）运用视频监控设备，实现生产行为监控。南宁国际铁路港内作业环境场景复杂，靠人眼盯控安全管控模式难以有效降低作业安全风险，需要运用视频监控设备，从人眼盯控向人工确认模式转变。一是通过配置固定式、移动式等不同类型视频监控设备，推动人员现场安全盯控向远程视频安全盯控模式转变，降低安全防护现场盯控的工作强度。二是通过配置门闸、安全门等视频监控设备，增强货车、货物的安全检查能力，拓宽原先无法检查的车辆和集装箱顶部状态。三是强化智能识别能力，推动视频监控从人眼盯控向人工确认模式优化升级。

3.3 建设广泛连通的数据交互系统接口

（1）连接铁路货运管理系统，实现生产与管理高效协同。以铁路货运和物流业务为重点，有序推进与铁路货运管理系统间信息互联互通，实现业务管理和生产作业高效协同。打通与集装箱管理系统、货运站系统等既有货运管理系统间数据交互通道，获取货物运单、装载清单等生产作业基础信息，上传装卸作业单、不良货车通知单、铁路箱出站单等生产作业执行反馈信息[6]。

（2）打通客户企业信息接口，延伸铁路物流服务链条。以货主类企业和车主类企业信息系统为重点，有序推进平台与社会客户企业系统间信息互联互通，实现物流运作和需求服务高效协同[7]。打通与客户企业资源计划、供应链管理、车队管理信息系统等系统间数据交互通道，获取客户需求、车辆司机信息、车辆实时位置等车源信息，上传运输配送需求、车货交易信息、车辆调度指挥、定制化物流方案等服务信息，实现货源与车源信息的实时交互。

（3）对接政府与公共服务系统，搭建港区一站式服务平台。推进海关、银行、保险等平台与政府和公共服务系统间信息的互联互通[8]。通过与广西综合交通运输数据共享与交换平台、综合协调调度应急指挥平台等信息系统间的接口设计，实现铁路班列信息、出入车辆许可信息、突发事故及应急预案信息等数据实时交互。与银行相关系统设计信息接口，实现企业信用信息实时查询核验。设计与行业协会间数据接口，交互物流指数发布、市场监测预警等信息，支撑物流市场研判的辅助决策。

（4）畅通东盟电商物流信息通道，服务中国-东盟国际贸易。精准对接中国-东盟国际贸易物流需求，依托中国-东盟信息港南向通道多式联运系统，打通与国际物流公司、生产制造企业等主体间数据交互通道，交互报关单互认等信息，全面促进东盟十国物流信息的互联互通。根据园区业务拓展的需要，进一步推进相关信息深度共享，畅通面向东盟的国际物流服务链条。

3.4 打造高效协同的智能技术装备体系

（1）推进智能作业装备应用，提升生产作业能力。目前影响物流园区生产运营效率的关键货运设备是装卸设备及仓储设备。装卸设备方面，立足轨道式门吊装卸作业成本高、强度大的问题，研发集装箱门吊智能远控装备，实现一人远程控制多台门吊，仅需操作货物抓放作业，降低作业强度；针对成托货物装卸搬运效率低、强度大的问题，应用智能叉车、自动导引车辆替代人力装卸搬运方式，实现作业计划的快速响应与执行。在仓储设施方面，针对仓储管理手工台账登记、货损货差频发的问题，建设智能化仓库及其配套作业设备，布设温度、湿度、位置等传感设备，实现货物在库信息、状态信息的实时掌控。

（2）加快智能安防装备升级，打造智能安防体系。立足物流要素全过程作业场景安防需求，铁路园区安防管理的重点是作业行为安防和交通行为安防管理。作业行为安防方面，立足铁路集装箱装卸作业行为安全检测技术手段缺失的问题，集成运用智能感知、优化算法、激光检测等技术，研发超偏载动态检测、车辆防吊起动态检测设备，提升集装箱安全防护水平。针对脱轨器布设依赖手工操作的问题，集成运用远程控制、智能感知等技术，研发智能安全防护牌，确保现场装卸作业安全。交通行为安防方面，为解决场站异物发现不及时的问题，集成运用北斗定位、电子围栏、视频监控等技术，实现园区生产要素的动态实时管理，提升园区进出、各功能区边界安全管理水平。

（3）完善信息装备建设，提升数据服务能力。围绕园区生产运营管理的需要，信息装备主要包括信息采集装备和数据处理装备。在信息采集装备建设方面，立足园区物流要素状态全方位采集载体布设不足的问题，需集成运用北斗定位、AI 摄像头等技术装备，集成配置手持机、蓝牙耳机、定位基站等定位装备，集成配置温湿度传感器、重量传感器、能耗传感器、压强传感器、速度传感器等智能感知设备，集成配置线阵摄像机、面阵摄像机等视频图像采集装备。在数据处理装备方面，为实现数据海量存储、快速计算的需求，配置数据处理、存储、灾备等服务器。

（4）搭建高速通信环境，提升信号传输质量。结合生产作业过程中产生大量图像或视频信息的功能区、物流区，配置基于5G 技术的通讯基站，实现关键场所与区域的5G 环境全覆盖，为生产作业高效运转提供基础支撑。统筹考虑近远期发展需要及建设运营成本，合理布局5G 无线通信和光纤、光缆等有线通信装备。在适应5G 终端设备方面，以蓝牙耳机、门吊作业监控设备、安检图像采集设备等动态高清图像采集终端为重点，集成配置5G 通讯终端，确保图像及时传递、指令及时下达、作业及时反馈。

3.5 研发面向多元需求的智能生产管理系统

按照南宁国际铁路港智能化建设蓝图中打造“N 个智能生产管理系统”的部署要求，基于“三中心一枢纽”发展定位与“一核两港七区”功能布局，面向生产指挥服务，研发铁路集装箱智能作业系统、整车智能作业系统和社会物流区智能作业系统；面向商务运作服务，研发电商物流交易、物流金融与服务、公共信息服务、客户综合服务和大数据分析系统；面向园区管理服务，研发包含调度指挥、智能闸口管理、作业行为监控、交通行为监控等功能的园区智能管理系统。

根据社会物流区业务类型多、入驻企业多、作业内容多的特征，以提升专业化物流服务能力为目标，以实现数据自动采集、信息智能处理、行为智能监控为核心，研发口岸物流区、商品车物流区、钢材物流区、冷链物流区、农产品物流区、公路港、城市配送区等社会物流区智能管理信息系统。研发过程中应注重各类外部系统的集成应用，通过可拓展的系统功能设计，实现不同入驻企业、不同类型生产系统的集成管理。

3.6 完善适应智能生产的铁路货运规范标准

配套制定相应铁路货运规范标准，建立业务管理、生产作业、数据采集等适应智能生产的铁路货运规范标准体系，为南宁国际铁路港智能物流业务管理提供基础保障。

（1）完善货运管理规章制度，精简货运业务流程。在数据自动核查、动态追踪等技术集成运用条件下，优化调整既有货运管理规章制度中人工信息核查、人眼质量盯控等管理要求，精简货运作业管理流程，降低管理人员作业强度，提升货运业务管理效率。

（2）完善货运生产作业规范，优化货运岗位职责。在远程控制、图像智能识别、数据自主采集等技术集成运用条件下，调整既有货运岗位中现场操作设备、人眼逐张判图、人工数据采集等业务内容，优化铁路货运员、货运值班员、装卸司机、安全员等工种岗位职责，精简货运人员结构。

（3）完善货运装备技术标准，保障技术集成运用。结合智能门吊、智能闸口、智能对位等智能装备的配置运用，以及智能安检仪、智能货检门架等功能集成设备研发运用，制定相应铁路货运智能装备技术条件或技术标准，推动铁路智能物流基地设计规范制定，实现智能化建设由试点应用向全路推广。

4 结束语

南宁国际铁路港智能化总体规划的落地实施，必须有强大的组织保障、管理保障、资金保障、实施保障、人才保障等措施，科学高效推动智能化建设的分步实施。实现智能化建设总体目标，需要从构建智能物流云平台、搭建全面感知数据源点、建设广泛联通数据接口、打造高效协同装备体系、研发智能生产管理系统、完善配套规章制度等方面采取配套措施，确保南宁国际铁路港智能化建设效果与质量。