南寧國際鐵路港智能化運營管理體系設計

柯向喜

(中國鐵路南寧局集團有限公司 桂林車務段，廣西 桂林 541000)

隨著《西部陸海新通道總體規劃》(發改基礎[2019]1333 號)的印發實施，西部陸海新通道建設已上升為國家戰略，成為中國-東盟交通、物流與經濟深度融合的新平臺。南寧國際鐵路港是西部陸海新通道標志性項目，被廣西壯族自治區政府定位為面向東盟的區域性國際鐵路港、西部陸海新通道的核心節點、區域合作發展的多式聯運樞紐、港-產-城一體化聯動的現代物流標桿。因此，按照“高定位、高起點、高標準”要求，研究設計南寧國際鐵路港智能化運營管理體系，將其打造成為一鍵式生產作業、一站式物流服務、一體化經營決策、一張圖安全防護的世界一流智能化鐵路港，對支撐西部陸海新通道建設具有重要意義。

1 南寧國際鐵路港運營管理現狀及需求分析

1.1 現狀分析

南寧國際鐵路港是未來面向西部陸海新通道的鐵路物流生產指揮中心、商務運作中心、園區管理中心和信息交互樞紐。項目總占地面積542.7 hm2，按功能分為“一核兩港七區”，其中“一核”為商務核心區，“兩港”為鐵路港和公路港，“七區”為鋼材物流、農產品物流、城市配送、冷鏈物流、商品汽車物流、口岸物流、生活服務區。供給側結構性改革、居民消費水平升級、物流規模激增及結構優化等因素，對物流業服務能力、服務水平、服務質量等，尤其是對作為“蓄水池”的物流節點提出了更高要求。集成創新現代智能技術，將南寧國際鐵路港打造成世界一流的智能化鐵路港，是打通南向國際貿易大通道、促進北部灣區域產業升級、助力社會物流降本增效的必然要求[1-2]。

1.2 需求分析

為滿足“高定位、高起點、高標準”的建設要求，面向國際和國內兩大市場及物流、商貿、經營三大業務，支撐南寧國際鐵路港“三中心一樞紐”的建設目標，從調度指揮、業務經營、園區管理、信息交互等維度，全面滿足智能化升級需要，打造一鍵式生產作業、一站式物流服務、一體化經營決策、一張圖安全防護的“四個一”智能鐵路港。

（1）一鍵式生產作業。面向生產組織的作業及管理人員，改變手工數據錄入、紙質單據流轉、作業計劃手工編制等傳統貨場生產作業模式，創新一鍵裝車、一鍵卸車、一鍵過表等智能化作業方式，實現一鍵式生產作業。

（2）一站式物流服務。以統一服務平臺受理客戶需求、拓展服務功能，以集成服務項目、簡化業務流程為重點，提供面向國際貿易的國際聯運、單證金融、報關報檢等服務，面向國內物流、金融、商貿需求的業務集成服務，實現一站式業務辦理[3]。

（3）一體化經營決策。面向園區經營管理者，改變人工經驗決策的傳統貨場經營決策模式，以市場營銷決策和場站經營綜合開發為重點，創新跨境班列方案自動生成、可視化預測預警等輔助決策功能，實現一體化經營決策。

（4）一張圖安全防護。面向園區安全管理人員，提供場站內人、車、物、裝備等物流要素時空狀態的全方位感知、可視化展示功能，打造園區安防看板式管理模式，實現一張圖安全防護。

2 南寧國際鐵路港智能化運營管理體系架構設計

2.1 設計思路

以平臺建設、信息融合、標準制定、裝備創新、系統研發為重點，構建一個智能平臺、匯聚兩類信息資源、重構三種規范標準、強化四類裝備研發應用、配套N個生產管理系統，集成應用數字孿生、邊緣計算、網絡切片、人工智能等技術，打造南寧國際鐵路港智能物流管理體系，實現安全管理低風險、零事故，生產作業高效能、高產出，經營管理低能耗、高效化，服務管理便捷性、高品質。結合南寧國際鐵路港業務發展需要，按照“總體規劃、分步實施”思路，逐步推進分功能區智能化建設。

（1）統一規劃、分步實施。南寧國際鐵路港作為一體化運營管理載體，其智能化建設應堅持一張藍圖繪到底。統一規劃平臺大腦、功能設計、數據采集、系統接口、通信傳輸、設備配置等建設內容，打好智能化建設基礎條件。分步實施各功能區智能化建設、深化智能化功能應用，豐富和完善智能化體系建設，不斷提升鐵路港智能化水平。

（2）分區定策、重點突破。根據“一核兩港七區”的功能定位和發展環境，以作業操作標準程度、作業場景復雜程度、智能技術成熟程度等為重點，綜合考慮效率、效益、服務、安全等智能優化策略，個性化設計分區智能化建設方案。對標準化程度高、作業內容相對簡單、技術相對成熟的區域，應先行突破、重點打造智能化示范功能區，分步有序推進整體智能化建設[4]。

（3）創新引領、先進適用。南寧國際鐵路港要打造成為世界一流智能化鐵路港，就需要按照效率、效益、服務、安全等方面的一流標準要求，優化升級鐵路貨運場站生產組織、經營開發、管理決策、安全防護的方式和技術，構建鐵路貨運場站智能技術創新體系，創新引領鐵路智能物流中心建設。系統規劃、協同推進智能軟硬件研發配置，既要體現經營大腦的先進性，更要突出業務操作的實用性。

（4）市場主導、開放共享。南寧國際鐵路港智能化建設應立足專業物流市場需求和業務運作管理要求，充分考慮在生產運作、物流服務、經營決策、安全防護等方面的可操作性，以需求為導向推進規劃落地應用。高度重視信息交互需求，打破鐵路信息化建設孤島，暢通與企業、海關、政府等主體信息交互渠道，面向不同類型客戶提供差異化功能服務，形成開放共享的南寧國際鐵路港智能物流云平臺。

2.2 體系架構

建設智能化南寧國際鐵路港是一項事關區域經濟、鐵路發展、國際貿易等全局的復雜系統工程，依托“一核兩港七區”功能布局，準確把握安全、效率、效益、服務四大管理需求，按照“構建一個智能平臺、匯聚兩類信息資源、重構三種規范標準、強化四類裝備研發應用、配套N個生產管理系統”進行布局，形成健康持續發展的南寧國際鐵路港智能化建設規劃路徑，打造南寧國際鐵路港智能化運營管理體系。南寧國際鐵路港智能化運營管理體系架構如圖1所示。

（1）構建南寧國際鐵路港智能物流云平臺。基于安全、效率、效益、服務四大運營管理需求，以智能裝備為載體，以規范標準為支撐，構建數據統一采集、統一管理、統一應用的數據處理中心，打造集智能安全防護、智能效率驅動、智能效益提升、智能服務精進四大引擎于一體的園區智能大腦，提升智能化運營管理水平。

（2）匯聚自建和外部兩大信息資源。面向南寧國際鐵路港生產實踐需要，自主建立時空定位、狀態感知、行為監控等信息源，實現場站內物流要素狀態管理數字化；打通南寧國際鐵路港與外部信息交互渠道，實現與鐵路、客戶、銀行、海關以及東盟國家企業間信息交互[5]。

（3）重構規范、制度、標準3 種規范標準。立足既有規范標準難以適應鐵路貨運智能優化創新需求的突出問題，從貨運組織、管理機制、技術要求等方面，重新構建適應鐵路智能物流業務運作的規范、制度、標準，為鐵路智能物流業務管理提供基礎保障。

（4）強化生產、安防、采集存儲、通信傳輸4 類裝備研發應用。智能化建設需要對傳統鐵路貨運設備進行技術升級，需要重點強化生產、安防、采集存儲、通信傳輸4 類裝備研發應用，打造先進適用、集約高效的智能化裝備體系。

（5）配套N 個智能生產管理系統。基于“一核兩港七區”的功能布局，考慮園區生產作業、物流服務、經營決策、安全防護的智能化功能需求，配套研發覆蓋生產指揮服務、商務運作服務、園區管理服務三大板塊的N個智能生產管理系統。

3 南寧國際鐵路港智能化運營管理體系建設措施建議

按照南寧國際鐵路港智能化建設總體目標及體系架構，亟需立足經營管理業務運作需求，圍繞智能物流云平臺、智能數據采集源點、數據交互系統接口、智能技術裝備體系、智能生產管理系統、鐵路貨運規范標準等關鍵項點開展智能化建設，打造面向“四個一”的智能物流管理體系，實現安全、效率、效益、服務的全面提升。

3.1 構建數字決策的園區智能物流云平臺

（1）設計需求快速響應的數據處理中心。按照數據—信息—知識的演化過程，結合場站內各種物流要素全作業場景業務需求，打造集規模存儲、數據預處理、集群計算、安全管理于一體的南寧國際鐵路港數據處理中心，以精細化數據支撐精細化運營管理。一是采用地理信息分析處理技術，形成作業人員及訪客、鐵路貨車、公路汽車、裝卸搬運設備的走行路徑、作業位置信息，以及貨物移動路徑、倉儲位置等定位信息。二是采用圖像識別、數據清洗、數據組織等技術，形成訪客到訪記錄和職工作業記錄信息，移動裝備的速度、能耗、作業記錄信息，以及貨物的超偏載信息和倉儲溫濕度、壓強等環境信息。三是采用數據集成、數據清洗、數據集成等技術，形成作業人員的作業行為信息，移動裝備的交通行為、作業行為信息，貨物的裝載狀態和貨物安檢、外觀特征等信息。四是面向外部接入數據，考慮從鐵路貨運管理系統和外部客戶企業類系統、政府與公共服務類系統、中國-東盟信息港獲取鐵路生產類、客戶需求類等信息，通過數據交互技術統一為標準化、結構化數據。

（2）構建支撐業務高質高效運轉的園區智能大腦。圍繞安全、效率、效益、服務，以智能技術為載體，以數據處理中心為支撐，構建南寧國際鐵路港智能大腦，支撐各項業務高效運轉。一是立足一張圖安全防護需求，打造以立體化采集識別、可視化閉環控制為核心特征的智能安全防護引擎，驅動機器視覺、時空定位、狀態檢測等智能技術的集成運用。二是立足一體化經營決策需求，打造以全方位節支降耗、精準化供需匹配為核心特征的智能效益提升引擎，驅動作業質量監控、能耗監控、交易撮合等智能技術的集成運用。三是立足一鍵式生產作業需求，打造以無紙化生產運作、集群化調度指揮為核心特征的智能效率驅動引擎，驅動作業計劃自動編制、堆存資源優化管理、車輛路徑優化等智能技術的集成運用。四是立足一站式物流服務需求，打造以集成化服務供給、定制化方案設計為核心特征的智能服務精進引擎，驅動班列方案設計、物流方案設計、客戶畫像等智能技術的集成運用。

3.2 搭建全面感知的智能數據采集源點

（1）運用物聯感知設備，實現要素狀態感知。南寧國際鐵路港國內外企業、路內外企業眾多，需要通過場站高效運營組織確保物流生產效率與安全，對人員、車輛、貨物等對象行為狀態精準數據提出了迫切需求。一是運用導航定位技術，實現場站內人員、車輛、貨物、集裝箱等作業要素時空狀態信息的實時采集；二是運用機械狀態監測技術，實現裝卸機械、站內卡車等設備優化、加速度等狀態信息的實時采集；三是運用環境感知技術，實現場站內溫濕度、風速、壓強、污染等環境狀態信息的實時采集，為場站內物流作業安全風險預警提供可靠的數據基礎。

（2）運用視頻監控設備，實現生產行為監控。南寧國際鐵路港內作業環境場景復雜，靠人眼盯控安全管控模式難以有效降低作業安全風險，需要運用視頻監控設備，從人眼盯控向人工確認模式轉變。一是通過配置固定式、移動式等不同類型視頻監控設備，推動人員現場安全盯控向遠程視頻安全盯控模式轉變，降低安全防護現場盯控的工作強度。二是通過配置門閘、安全門等視頻監控設備，增強貨車、貨物的安全檢查能力，拓寬原先無法檢查的車輛和集裝箱頂部狀態。三是強化智能識別能力，推動視頻監控從人眼盯控向人工確認模式優化升級。

3.3 建設廣泛連通的數據交互系統接口

（1）連接鐵路貨運管理系統，實現生產與管理高效協同。以鐵路貨運和物流業務為重點，有序推進與鐵路貨運管理系統間信息互聯互通，實現業務管理和生產作業高效協同。打通與集裝箱管理系統、貨運站系統等既有貨運管理系統間數據交互通道，獲取貨物運單、裝載清單等生產作業基礎信息，上傳裝卸作業單、不良貨車通知單、鐵路箱出站單等生產作業執行反饋信息[6]。

（2）打通客戶企業信息接口，延伸鐵路物流服務鏈條。以貨主類企業和車主類企業信息系統為重點，有序推進平臺與社會客戶企業系統間信息互聯互通，實現物流運作和需求服務高效協同[7]。打通與客戶企業資源計劃、供應鏈管理、車隊管理信息系統等系統間數據交互通道，獲取客戶需求、車輛司機信息、車輛實時位置等車源信息，上傳運輸配送需求、車貨交易信息、車輛調度指揮、定制化物流方案等服務信息，實現貨源與車源信息的實時交互。

（3）對接政府與公共服務系統，搭建港區一站式服務平臺。推進海關、銀行、保險等平臺與政府和公共服務系統間信息的互聯互通[8]。通過與廣西綜合交通運輸數據共享與交換平臺、綜合協調調度應急指揮平臺等信息系統間的接口設計，實現鐵路班列信息、出入車輛許可信息、突發事故及應急預案信息等數據實時交互。與銀行相關系統設計信息接口，實現企業信用信息實時查詢核驗。設計與行業協會間數據接口，交互物流指數發布、市場監測預警等信息，支撐物流市場研判的輔助決策。

（4）暢通東盟電商物流信息通道，服務中國-東盟國際貿易。精準對接中國-東盟國際貿易物流需求，依托中國-東盟信息港南向通道多式聯運系統，打通與國際物流公司、生產制造企業等主體間數據交互通道，交互報關單互認等信息，全面促進東盟十國物流信息的互聯互通。根據園區業務拓展的需要，進一步推進相關信息深度共享，暢通面向東盟的國際物流服務鏈條。

3.4 打造高效協同的智能技術裝備體系

（1）推進智能作業裝備應用，提升生產作業能力。目前影響物流園區生產運營效率的關鍵貨運設備是裝卸設備及倉儲設備。裝卸設備方面，立足軌道式門吊裝卸作業成本高、強度大的問題，研發集裝箱門吊智能遠控裝備，實現一人遠程控制多臺門吊，僅需操作貨物抓放作業，降低作業強度；針對成托貨物裝卸搬運效率低、強度大的問題，應用智能叉車、自動導引車輛替代人力裝卸搬運方式，實現作業計劃的快速響應與執行。在倉儲設施方面，針對倉儲管理手工臺賬登記、貨損貨差頻發的問題，建設智能化倉庫及其配套作業設備，布設溫度、濕度、位置等傳感設備，實現貨物在庫信息、狀態信息的實時掌控。

（2）加快智能安防裝備升級，打造智能安防體系。立足物流要素全過程作業場景安防需求，鐵路園區安防管理的重點是作業行為安防和交通行為安防管理。作業行為安防方面，立足鐵路集裝箱裝卸作業行為安全檢測技術手段缺失的問題，集成運用智能感知、優化算法、激光檢測等技術，研發超偏載動態檢測、車輛防吊起動態檢測設備，提升集裝箱安全防護水平。針對脫軌器布設依賴手工操作的問題，集成運用遠程控制、智能感知等技術，研發智能安全防護牌，確保現場裝卸作業安全。交通行為安防方面，為解決場站異物發現不及時的問題，集成運用北斗定位、電子圍欄、視頻監控等技術，實現園區生產要素的動態實時管理，提升園區進出、各功能區邊界安全管理水平。

（3）完善信息裝備建設，提升數據服務能力。圍繞園區生產運營管理的需要，信息裝備主要包括信息采集裝備和數據處理裝備。在信息采集裝備建設方面，立足園區物流要素狀態全方位采集載體布設不足的問題，需集成運用北斗定位、AI 攝像頭等技術裝備，集成配置手持機、藍牙耳機、定位基站等定位裝備，集成配置溫濕度傳感器、重量傳感器、能耗傳感器、壓強傳感器、速度傳感器等智能感知設備，集成配置線陣攝像機、面陣攝像機等視頻圖像采集裝備。在數據處理裝備方面，為實現數據海量存儲、快速計算的需求，配置數據處理、存儲、災備等服務器。

（4）搭建高速通信環境，提升信號傳輸質量。結合生產作業過程中產生大量圖像或視頻信息的功能區、物流區，配置基于5G 技術的通訊基站，實現關鍵場所與區域的5G 環境全覆蓋，為生產作業高效運轉提供基礎支撐。統籌考慮近遠期發展需要及建設運營成本，合理布局5G 無線通信和光纖、光纜等有線通信裝備。在適應5G 終端設備方面，以藍牙耳機、門吊作業監控設備、安檢圖像采集設備等動態高清圖像采集終端為重點，集成配置5G 通訊終端，確保圖像及時傳遞、指令及時下達、作業及時反饋。

3.5 研發面向多元需求的智能生產管理系統

按照南寧國際鐵路港智能化建設藍圖中打造“N 個智能生產管理系統”的部署要求，基于“三中心一樞紐”發展定位與“一核兩港七區”功能布局，面向生產指揮服務，研發鐵路集裝箱智能作業系統、整車智能作業系統和社會物流區智能作業系統；面向商務運作服務，研發電商物流交易、物流金融與服務、公共信息服務、客戶綜合服務和大數據分析系統；面向園區管理服務，研發包含調度指揮、智能閘口管理、作業行為監控、交通行為監控等功能的園區智能管理系統。

根據社會物流區業務類型多、入駐企業多、作業內容多的特征，以提升專業化物流服務能力為目標，以實現數據自動采集、信息智能處理、行為智能監控為核心，研發口岸物流區、商品車物流區、鋼材物流區、冷鏈物流區、農產品物流區、公路港、城市配送區等社會物流區智能管理信息系統。研發過程中應注重各類外部系統的集成應用，通過可拓展的系統功能設計，實現不同入駐企業、不同類型生產系統的集成管理。

3.6 完善適應智能生產的鐵路貨運規范標準

配套制定相應鐵路貨運規范標準，建立業務管理、生產作業、數據采集等適應智能生產的鐵路貨運規范標準體系，為南寧國際鐵路港智能物流業務管理提供基礎保障。

（1）完善貨運管理規章制度，精簡貨運業務流程。在數據自動核查、動態追蹤等技術集成運用條件下，優化調整既有貨運管理規章制度中人工信息核查、人眼質量盯控等管理要求，精簡貨運作業管理流程，降低管理人員作業強度，提升貨運業務管理效率。

（2）完善貨運生產作業規范，優化貨運崗位職責。在遠程控制、圖像智能識別、數據自主采集等技術集成運用條件下，調整既有貨運崗位中現場操作設備、人眼逐張判圖、人工數據采集等業務內容，優化鐵路貨運員、貨運值班員、裝卸司機、安全員等工種崗位職責，精簡貨運人員結構。

（3）完善貨運裝備技術標準，保障技術集成運用。結合智能門吊、智能閘口、智能對位等智能裝備的配置運用，以及智能安檢儀、智能貨檢門架等功能集成設備研發運用，制定相應鐵路貨運智能裝備技術條件或技術標準，推動鐵路智能物流基地設計規范制定，實現智能化建設由試點應用向全路推廣。

4 結束語

南寧國際鐵路港智能化總體規劃的落地實施，必須有強大的組織保障、管理保障、資金保障、實施保障、人才保障等措施，科學高效推動智能化建設的分步實施。實現智能化建設總體目標，需要從構建智能物流云平臺、搭建全面感知數據源點、建設廣泛聯通數據接口、打造高效協同裝備體系、研發智能生產管理系統、完善配套規章制度等方面采取配套措施，確保南寧國際鐵路港智能化建設效果與質量。