港口調度指揮系統的設計與實現

王福軍 龐浩

摘 要：港口調動指揮指揮系統對于提高港口工作效率有重要的作用，首先對現代港口控制監控系統的功能、需求進行了分析，隨后進行了相應的仿真設計，分析研究結果為港口調動系統未來的進一步研究升級提供了一定的思路。

關鍵詞：港口調度；分析；設計

引言

我國的航運物流業正處在一個高度的發展之中，而航運的發展離不開港口的高效工作，港口的調度問題也在隨著社會發展處在不斷的升級之中，港口已經開始具備大型化、專業化和自動化的特征，因此，港口調度工作同樣面臨一定的壓力和挑戰，港口調度工作主要存在的問題主要是三個方面，分別是人員問題、設備問題和安全問題。人員問題主要體現在調度人員的知識體系和工作不能跟得上港口自動化的發展，部門港口缺少專業的工科監控和合適的工作人員，設備問題主要體現在硬件條件的落后，許多重型設備得不到可靠的技術支撐，維修和管理水平不到位，安全問題主要來源于港口調度控制，當調度船舶進行泊位選擇的時候，可能會因為信號的原因出現失誤，發生碰撞。

人員的問題和港口硬件的問題以可以通過培訓和升級來進行優化，本文主要著眼于調度控制優化方面，通過對適應于現代港口的調度控制進行研究。

1功能分析

港口調度是港口生產的指揮中心，主要體現在港口資源的合理調配，生產的協調組織、積極性的調動和全面的安全以及質量監督。整體上來說，港口調度的工作的作用對象是港口現場，而且是基于現場的具有計劃體制的控制流程。一般的港口工作也可以根據不同的項目，分成項目計劃，項目實施和項目控制三個方面來完成。

（1）項目計劃，現在的港口都在趨于大型化，任何一條船的靠港或者類似的調度工作都可以看成是一個項目，項目計劃工作需要在港口調度之前完成，計劃組成部分可以為整個過程提供流程預警。港口調度的項目計劃工作可以分成三部分，分別是場地規劃、配置載重計劃和進出泊位計劃，場地計劃主要是針對于船舶貨物在港口的位置安排，要做好貨物合理的放置和場地規劃，此外，場地規劃計劃還需要根據船東、船務公司的需求，安排設置指定柜、特種柜等。第二階段的工作是貨物配置載重計劃，該計劃的需求來自于班輪公司，班輪公司對于載重配置往往要求比較嚴格，比如安排大型船舶的的裝船配載預先配置等工作，最終的配置載重需要班輪公司和船舶船長的擬定，船舶停靠離港的泊位計劃主要是船舶的停留和有序的出入港做好安排。

（2）項目實施，港口調度項目實施的客觀條件發生在現場，從職能上說，現場的調度工作來說相對簡單，主要強調的是工作效率和實施過程中的安全性，在現場，可能還會發生一些意外的突發事件，包括相應的安全檢查。現場的項目實施對于一些相對來說不是很發達的碼頭來說更加重要，因為工作人員擔負的責任更加重大。

（3）項目控制，港口的體量相對來說比較有限，因此需要效率的支撐，而相應的項目控制工作可以對港口的工作效率起到良好的支撐作用，良好的控制需要碼頭配置的軟硬件良好的支持，尤其是在計算機技術高度發展的今天，港口調度工作需要和其他高新技術保持同步發展，軟件方面主要包括現場實時數據信息、DSP數據監測和處理、視頻高度轉碼等；硬件包括碼頭泊位、堆場、閘口攝像裝置，岸橋、場橋、叉車、內拖車載處理系統，還包括一套可靠的通信系統。碼頭控制的水平和碼頭的調度效率基本可以保持同步。具體的控制內容包括船舶作業線情況、陸運收發箱情況、海關國檢查驗調柜進度、cfs操作等等。

因此根據當下的港口硬件配比，設計的港口調度系統需要滿足以上的需求。同時，港口指揮系統還要滿足以下的功能特點。

2模塊設計

隨著港口自動化和大型化的發展，對于港口調度中心功能的需求也在逐漸增大，當下的港口調動中心需要完成的工作更加復雜，也更加系統，船舶的調度只是其中的一個組成部分，還包括船舶拖輪的指揮和相應的大型船舶引航調度工作，調度中心還要符合自動化的需求，港口的工作人員不需要到現場進行復雜而且低效率的指揮，可以在調度中心辦公室，通過控制面板的主屏幕和實時通信系統來完成以上工作，從而實現實現港口生產業務、引航、港作船舶3個功能的協同指揮調度。

港口調度系統中的功能模塊包括AIS船舶跟蹤、船舶綜合申報、鐵路動態跟蹤、集裝箱全程物流信息、監管信息服務等主要功能，可在大屏幕上整屏顯示，也可以分屏顯示，畫面能夠自由縮放、移動、漫游，不受物理拼縫的限制。

港口調度控制系統的核心模塊需要24小時對出入港船舶進行動態監控，實時完成船舶調度指揮工作，一旦發生交通事故或者發生交通擁堵，工作人員就能及時地予以處理，將交通事故的影響降到最低，提供的顯示系統能穩定持續地運行，隨時對調度指揮提供支持。搭建配備的多屏拼接控制器、顯示單元、大屏控制軟件等屬于均具有自主專利，不會出現兼容性和售后維護問題，以確保整個系統能夠長期安全穩定工作。顯示單元采用LED光源，不用對系統進行更換燈泡及色輪的操作，需要實現多年的0維護運行，需要擁有一定的可靠性。

調度控制中心顯示的單元需要高度可靠，尤其是電源系統，需要保持24小時循環使用，信號處理板塊也需要支持熱插拔，保證全時應用，大屏幕需要配置預警功能和快速修復通道提醒，方便一旦出現任何狀況，工作人員可以及時發現并能夠第一時間趕到現場。

3控制系統實現

利用仿真軟件的設計模塊可以實現調動系統的仿真設計，將船舶、港口狀態、天氣狀態等信息轉化輸入信號，可以實現港口的調度控制，圖1是調度系統的港口整體控制情況，圖2是調度中心的控制情況圖。

4總結與展望

現代港口需要承載的功能較多，港口調動的工作效率也直接決定了整個港口的情況，因此港口調動系統的設計非常必要，未來的港口將更加智能化、大型化和細節化，而針對于具體船舶的港口調動模塊將會是未來研究的重點方向。

參考文獻：

[1]魏曉強.港口調度現存問題及優化途徑的若干研究[A].《決策與信息》雜志社、北京大學經濟管理學院.“決策論壇——決策科學化與民主化學術研討會”論文集（上）[C].《決策與信息》雜志社、北京大學經濟管理學院：，2017：1.

[2]郭健輝，韓琳.基于.NET的港口電力調度系統的設計與研究[J].中國水運（下半月），2016，16（10）：99-100+102.