0 版权所有，不得转载。中国印刷。 1 序言 港口，是一国对外贸易的窗口，是反映经济状况的晴雨表，更是对一国 基础设施建设综合实力的反映。当前，中国是世界第一贸易大国，也是港口 大国，中国港口货物吞吐量、集装箱吞吐量、拥有的万吨级生产性码头泊位 均为世界第一。在全球港口货物吞吐量和集装箱吞吐量排名前十名的港口中， 中国港口更是占据七席。 改革在推进，创新无止境。中国港口实现了从“人拉肩扛”到信息化、 智能化、自动化的转变，中国港口已全面进入“互联网+”时代。智慧港口的 建设及管理是今后港口发展的必然趋势，利用互联网技术和大数据的思维实 现港口的智能化、自动化和无人化，助推港口转型升级和企业提质增效，是 建设国际强港的信息化保障。当前港口智慧运营的环境已经见到成效，信息 系统的体系基本搭建完成，贸易便利化的程度不断加强。与此同时，在“一 带一路”倡议下，智慧港口的作用日渐凸显。 善学者尽其理，善行者究其难。本蓝皮书力求通过技术和市场发展分析， 对行业应用进行梳理和观测，努力实现，供业界参考，共赢未来！ 中国港口杂志总编童洁 人工智能，它始终是以一种科学与技术的形态存在，而行业应用更多的 是代表了一种行业经验与知识。 今天我们谈论人工智能技术与行业的相结合，发布这样一本蓝皮书，是 将科学技术与行业经验做了一次完美的融合，也是寄希望以此为人工智能在 行业的落地应用做一些启示。 人工智能是一个极其复杂而又令人激动的事物。近几年，在“人机大战 ”的影响下，人工智能的话题十分的火热，特别是在2016年3月谷歌 AlphaGo战胜李世石后，通过这场半娱乐性质的世纪围棋大战，把人工智能 这项技术推向了大家的视线。在这之后又涌现了一批院校团队与科技公司进 军人工智能，并开始竞相参加人工智能比赛刷榜。之后，又诞生了一大批人 工智能创业公司，但大部分都是由一些单点技术为主导的公司。人工智能有 一个特点，就是作为技术它本身很难成为一种产品，它必须是和场景相结合， 它的最大价值也在于给行业赋能，降本增效。所以从2017年开始，大家都开 始将关注点转移到了人工智能的落地。 2 版权所有，不得转载。中国印刷。 作为国内较早一批创立的人工智能科技企业，westwell西井科技，从最底 层也是难度最大的人工智能芯片和算法作为我们的起点，同时在2016年4月开 始，快速切入人工智能的行业应用的落地，第一个落地也是我们至今最主要的 应用场景智慧港口。 在智慧港口的应用中，我们最初是通过自研的底层芯片和算法，帮助用户 实现基于岸桥前端的图像识别理货功能。而今天我们不仅将岸桥的图像识别功 能从最初1.0版本的3个功能，扩展至今天2.0版本的10多个功能模块。同时， 场桥智能化方面也开发出诸如大车防撞、大车纠偏、识别等等功能模块和产品。 尤其自豪的是，我们不仅在国内率先实现港区无人驾驶的集卡的功能验证，更 是将自动驾驶技术推向了实际销售和生产。 凭借覆盖港区各个作业环节的人工智能+的系统，我们已经率先成为全局 化人工智能港口解决方案的先行者和践行者。 从过往三年，人工智能技术运用于港口的实际数据效果来看，它的降本增 效作用非常明显，也大大降低了安全事故的风险性，这对于港口的运营优化和 未来的发展创新，都起到了非同小可的作用和效果。 可以说，今天作为一个新晋的港口人，我从来没有如此自信地憧憬全局化 智慧港口的美好未来。我们有理由相信，随着AI技术与港口行业的进一步融合， 我们必将籍全局化人工智能港口解决方案在未来的几十年中为港口行业的发展 提供“新的强劲动能”。 westwell西井科技创始人&CEO 谭黎敏 2019年政府工作报告中提出了“智能+”的重要战略：深化大数据、人工 智能等研发应用，打造工业互联网平台，拓展“智能+”，为制造业转型升级 赋能。毕马威作为一个全球的专业机构，每年都会针对颠覆性技术做前沿的研 究和调研，我们对人工智能在中国的落地发展持积极态度。中国的优势在于拥 有广阔的应用市场、政府支持的政策，逐渐完善的投资环境和渠道，这为人工 智能技术的发展提供了一个良好的空间。此外，还有很多关注人工智能在行业 应用的初创公司，以及大量前沿科技领域的优质人才。 人工智能是不断进步的过程，毕马威成员所在分布全球153个国家和地区， 布局了全球创新创业的生态圈，致力于联接技术创业公司和大企业，推动诸如 人工智能等新技术的落地、传统行业的转型。 人工智能更多偏向于底层的技术，其价值的最终实现要落实于具体的场景。 我们相信人工智能技术未来会在智慧港口的建设上添上浓墨重彩的一笔。 毕马威中国信息与科技行业主管合伙人吴剑林 3 版权所有，不得转载。中国印刷。 4 版权所有，不得转载。中国印刷。 目录 序 言1 核心观点5 1 从自动化到智慧港口 6 （一）港口发展历程7 （二）中国港口自动化建设现状8 （三）新技术驱动智慧港口建设9 2人工智能发展与应用概况 11 （一）人工智能发展阶段12 （二）中国人工智能行业现状14 （三）人工智能行业应用：以物流、交通为例16 3 人工智能在智慧港口的应用 18 （一）一横：集装箱在港口智能流转全过程19 （二）一纵：港口生产作业智能运营管理27 （三）一链：智慧港口全方位物流服务链31 （四）一网：区域/全球智慧港口网络34 4建议与展望36 附录：附录：术语术语解释解释40 5 版权所有，不得转载。中国印刷。 核心观点 全局性与连通性成为当代港口的重要特征。港口的差异化服务、港口间的互动以及与供应链的无 缝连接成为评判港口现代化的重要标准。 中国已成为世界公认的贸易大国，港口吞吐量不断攀升。但中国港口自动化建设还处于初级阶段， 传统码头自动化改造如火如荼。 本轮人工智能浪潮以从实验室走向商业化为主要特点，“AI +要素”驱动应用层行业发展。目前 中国人工智能行业环境较好，政策利好、资本支持，企业数量、规模全球领先，主要发力在技术 层和应用层。 目前人工智能在港口的落地处于初级应用阶段，主要集中在港口生产作业一线。本报告从港口内 部生产作业角度，将人工智能应用分为集装箱横向流转过程（“一横”） 、纵向运营管理 （“一纵”）两个层面；从整个大物流体系出发，智慧港口作为智慧物流的重要组成部分，探索 人工智能在物流服务链（“一链”）、区域/全球港口协同网（“一网”）两个角度的应用。 在“一横”即整个横向流转过程中，利用人工智能主要实现单点技术方案，比如：集装箱全流程 识别（智能识别）、集装箱水平运输环节（自动驾驶）、场桥/岸桥垂直运输环节(智能装卸)； 技术难点主要在于精度。 人工智能在“一纵”港口运营管理中，主要的作用在于，人工智能可以更好的与大数据进行合作。 基于人工智能算法的深度挖掘数据，能帮助系统更加理性的做出决策，从而改变传统TOS系统的 原有运营模式，减少人员在运营管理上的干预，例如智能调度。 在打通“一链”物流服务链的过程中，由于港口中不同子平台，利益会受到挑战。推动“一链” 发展的技术还未足以成熟，且人们在观念上对智慧港口的建设还存在疑问，导致了在一链中各个 参与方的信息不通畅，服务效率较低。 基于未来智慧港口网络的高度构思自身港口的发展，还仅仅是少量头部港口在考虑中的一个理念。 整体上，人工智能在全局化智慧港口中的实现，尤其在“一纵、一链、一网”中，需要依赖于大 量数据的共享。目前港口沉淀的数据分割在各个部门和平台内。智慧港口的建设，会改变这些部 门、平台的存在形式，造成的相关方利益冲突，甚至导致失业，是发展中的最大阻力之一。 智慧港口“一横一纵一链一网”全局化体系的实现，最大的受益者将会是消费者和社会，需要政 府、头部港口的积极支持和带动。在各港口进行的智能化改造项目，较多是基层码头推动、科技 公司牵头，缺乏集团全局性的顶层设计。对人工智能技术的投入，需要港口运营者有战略高度的 考虑。 1 1. . 从自动化到从自动化到智慧港口智慧港口 7 版权所有，不得转载。中国印刷。 20世纪60年代全球物流行业兴起， 港口作为商品流通的枢纽，在全球物 流系统中发挥着重要的作用。随着经 济全球化进程的加快，科技革命迅猛 发展，产业结构不断优化升级，高效 率的现代港口已成为区域经济发展与 产业结构升级的重要支撑。 港口的发展，从最初的区域间商 品流通中心，伴随着全球商贸业和航 运业的繁荣，转型为贸易中心和商业 中心，逐渐成为具备货物仓储、运输 贸易信息服务、货物配送等多元化服 务的物流、贸易、工业与金融中心。 进入21世纪以来，港口成为兼具信息 化、网络化与敏捷化的综合服务中心。 （一）港口发展历程 中国已成为世界公认的贸易大国，港口吞吐量不断攀升。中国已成为世界公认的贸易大国，港口吞吐量不断攀升。 港口自动化建设港口自动化建设初级阶段，自动化初级阶段，自动化改造如火如荼。改造如火如荼。 全局性与连通性成为当代港口的重要特征。港口的差异化服务、港口全局性与连通性成为当代港口的重要特征。港口的差异化服务、港口 间的互动以及与供应链的无缝连接成为评判港口现代化的重要标准。间的互动以及与供应链的无缝连接成为评判港口现代化的重要标准。 创新技术与经济场景不断交融，驱动智慧港口建设。创新技术与经济场景不断交融，驱动智慧港口建设。 发展阶段发展阶段时间时间主要主要功能功能发展特点发展特点港口定位港口定位 第一代：第一代： 传统港口传统港口 18世纪前1. 装卸、转运传统装卸区域间商品流通 第二代：第二代： 临港贸易中心临港贸易中心 18世纪初- 20世纪中 1. 仓储、装卸、搬运 工商业落户，临 港产业具雏形 生产贸易场所、货 物增值服务中心 第三代：第三代： 国际商业中心国际商业中心 20世纪五 六十年代 1. 仓储、装卸、搬运 2. 运输贸易的信息服务与货物配送 适应国际贸易、 全球化物流 部分港口发展为物 流、贸易、工业、 金融中心 第四代：第四代： 综合服务中心综合服务中心 20世纪末 至今 1. 仓储、装卸、搬运 2. 运输贸易的信息服务与货物配送 3. 港口之间的互动、差异化服务 4. 与供应链各环节无缝衔接 城市为主体，自 由贸易为依托 国际贸易调度站、 产业集聚地、 综合服务平台、 国际航运中心、 港口群结构 下一代：下一代： 智慧港口智慧港口 未来 1. 以上 2. 数据服务及其他创新业务模式 集物联网、自动 化、人工智能为 一体 系统化的大港口生 态圈 资料来源：中国港口杂志 表表1 1- -1 1 世界港口发展历程及特点世界港口发展历程及特点 8 版权所有，不得转载。中国印刷。 同样在上个世纪60年代，新中国 开始有计划的发展航运业并积极恢复 港口。尤其自21世纪以来，中国港口 处在快速发展的征程中，不同于80、 90年代注重泊位深水化、专业化建设 的趋势，本轮发展开始更加注重改革 创新、转型升级：从装卸、仓储、简 单加工功能为特征的港口向提供综合 物流服务的第四代港口转型，业务向 多式联运、保税物流、全程物流服务、 供应链金融等高附加值综合物流功能 延伸。 “一带一路”倡议提出以来，在 促进中国及沿线国家海运发展方面取 得了显著的成果。如表1-2，近两年 集装箱吞吐量排名中，前十名港口中 国独占7家，亚洲地区贸易规模增长 迅速。目前，我国港口已与世界200 多个国家、600多个主要港口建立航 线联系。 世界自动化码头的发展已经有30 多年的历史。中国自动化码头还处于 起步阶段。截至2017年9月份，全球 自动化集装箱码头34个(含在建3个)， 其中，全自动化码头13个，半自动化 码头21个；欧洲10个，亚洲17个，美 洲4个，澳洲3个1。截至2019年3月， 内地仅有厦门港远海、青岛港、上海 港洋山四期3个自动化码头2。 值得注意的是，国内自动化港口 领先代表，上海洋山港四期自动化码 头，于2017年投产，总投资128.48亿 元，设计能力630万TEU/年，拥有7 个泊位，26台岸桥、116台ARMG和 130台提升式AGV以及58个自动化堆 垛机3，堆场