港口之间的竞争在加速，如何推动港口的高效管理，减少港口的库存积压，成了港口管理者心中的一道难题。
根据2021年海关总署发布的《国家“十四五”口岸发展规划》，港口基础设施建设呈现智能化、数字化、综合化趋势。数字化转型正在成为港口企业应对行业不景气、自身供给能力过剩、提升核心竞争力等问题的共同方向。
某港口相关负责人表示：“现代化港口场景缺少的根本不是图像的采集，而是采集视频信息后的数据处理。现阶段，以港口为代表的需要大量视频分析的行业里，视频图像采集后仍需大量工作人员坐在显示器前做分析、判断，是工作效率难提升的一大原因。”
对于港口而言，卸车、堆场、装船是生产组织的三要素，三者之间相互关联、相互影响。而中控调度员想要合理划分港口上千个垛位的位置，仅依靠个人经验则很难实现。
数字孪生技术通过良好的全面分析和算法能力将在智慧港口领域大放异彩。
数字孪生超越了传统的图形建模和虚拟现实它不仅具有高保真度和交互性，还捕捉了现实生活中物体的固有原则。
在智慧港口的场景应用中，数字孪生不仅能够在垛位上实现数字化的实时驱动，在“船、车、人”定位上也实现实时监测，通过多元融合管理对货物形成港内闭环监管。
同时将海港各类数据、办公系统充分融合，集成大屏幕指挥统筹，对船、人、车、货流动链条形成完整闭环巡查监控。管理人员可实时掌控港口作业全景图，提高港口作业管理效率，为未来智慧港口建设优化提供可行性方案。
依托数字孪生技术可高度还原监管区域环境、建筑、集装箱、单体设备等要素的外观与内部结构；结合丰富的分析手段，对生产、运营、交通、物流、安防等业务领域的关键指标进行多维度分析，实现港口船、货、车、人及环境等各要素的全面感知，辅助管理者全面掌控港口运行态势。
功能一览
2.1 人员管理
接入运营商以及移动设备提供的接口信息，获取人员的实时位置、基本信息，实现人员定位、信息查看、视频监控查看、人员历史轨迹信息查看，通过接入人员穿戴设备的对讲系统接口，实现呼叫功能。
2.2 车辆管理
支持基于地理信息系统，结合卫星定位、视频监控等技术，对入港装卸货车辆的位置、行驶速度、路径、监控视频画面等信息进行实时监测；可详细查看车辆的基本信息、报关信息、货物信息等业务明细，实现对车辆的全程精准可视化监管。
2.3 库场散杂货管理
基于地理信息系统，直观展示散杂货堆放场地、区域、边界等信息；可接入运维业务子系统数据，实时生成散杂货三维模型，真实复现堆存场地环境、堆存状态等信息，支持箱号、货名、货主、场地等详细信息查询，提高管理者对堆存场地、堆存货物的监管力度。
2.4 船舶调度
支持集成地理信息系统、船舶AIS系统等数据资源，对船舶的实时位置、船舶大小等实时展示；接入船舶业务指令调度系统，实现船舶在数字孪生场景中可完成靠泊、开工/完工、离泊指挥调度等功能业务流程的操作；支持船舶海事信息、航单信息、货载数量/重量/货物信息等相关资料详细查询。
2.5 港口环境监测
将传感器的位置可视化呈现，对接港口物联平台和基础支撑平台，将港区内布设的环境传感器监测点信息进行集成，通过多维度展示以及趋势分析等数据分析技术，帮助管理者实时了解港区环境状况，为资源合理调配、节能减排提供有力的数据依据。
2.6 业务流程模拟
通过数字孪生技术，在三维场景内，将业务场景包含的设备、车辆以及人员等元素运用物理引擎实时渲染表达，基于实际业务流程现状，运用碰撞、特效以及机械/人物动画等技术方法完整呈现业务流程模拟。
3.1 构建孪生开发中台
实现场景开发敏捷化
作为港口智能管控开发中台，可以实现对港口各领域要素的分类加载和管控场景驱动，实时可视港口各领域运行态势，在港口的船舶调度指挥、码头作业监控、港区巡检巡航、环境质量监测、安全应急管控、设备设施运维等多板块实现技术创新应用。
3.2 构建数据模型仓库
实现数据驱动智能化
平台与数据仓库模型层打通，结合港口应用场景及各领域KPI指标，基于分类数据模型仓库实现统一算法模型的集成能力和场景应用开发能力，可充分利用历史数据、在线数据和预测模型数据，集成多概率的数据模型，完成映射及推演，从而反映相对应的港口相关业务领域的全生命周期过程，实现数据驱动的智能化应用。
3.3 构建数据信息枢纽
实现要素汇集精细化
平台构建了与大数据平台及地理信息时空数据库的对接，并通数字孪生应用场景的迭代推进，汇集智能调度、码头操作、设备设施、气象水文等港内数十个数据源，汇聚视频监控、环保监测、船舶AIS等海量港内外数据，构建了由精细化数据驱动的场景应用数据基础，助力港口相关领域精细化管理和数字化转型。
3.4 构建可视定位引擎
实现虚拟现实互动化
平台将港口要素资源标签化，搭建动态反映港口生产运营全貌的虚拟现实定位和场景可视化驱动引擎，提供更直观的定位体验、更灵活的视角切换、更集中的管控互动，提高业务管理人员在数字孪生系统内的操控体验，为港口运营管理水平提供虚拟现实智控的基础支撑设计能力。
智慧港口数字孪生平台可实时采集港口及其设备等相关数据，驱动虚拟港口与真实港口同步运行。通过平台的实时映射能力，港口管理人员可以方便、快捷地了解港口整体运行情况，及时发现并解决货物装卸过程中产生的问题，为港口高效、可靠运行提供有力保障。
