编者按：汉堡港在数字化进程中不断开拓创新，实现了工作流程的数字化、港口装载作业监测数字化和风险防控数字化。同时，汉堡港积极构建“智慧港口”，借助汉堡港服务与数据网络（Service and Data Network Port of Hamburg）项目、智能交通系统（ITS）项目、创新园区（homePORT）项目和港口联盟（chainPORT）项目，全面提升港口的竞争优势。未来十几年间，汉堡港将在《港口发展规划2040》文件的指导下，深入推进数字化转型。
汉堡港是欧洲第二大集装箱港口、德国最大的物流枢纽，是汉堡市最重要的经济因素。汉堡港于1189年开始投入运作，目前是世界上最古老的港口之一，作为一个综合性港口，它约有290个泊位和17个码头，每年处理约4000万吨大宗货物，包括建筑材料和化肥、谷物和饲料、矿石和煤炭等。在北欧的港口中，汉堡港是谷物、油籽和饲料等农产品的最大集散中心。数据表明，2021年，汉堡港的矿石、煤炭、建材、谷物、化肥或矿物油产品等海运货物吞吐量达2160万吨。此外，汉堡港还为转运石油等液体货物提供了良好条件。2021年，该地区的液体货物吞吐量约为1200万吨，其中石油比重尤为突出。汉堡港取得的卓越成绩与其数字化转型密不可分。
一、汉堡港数字化发展概况
汉堡港务局（Hamburg Port Authority）是数字化转型的坚决拥护者。1982年，随着达科西（DAKOSY）公司的建立，汉堡港就开启了数字化之旅。从上世纪九十年代末开始，汉堡港在危险品运输监控、海关进出口、工作流程的透明度、风险防控等方面借助数字化手段，提升了物流运转效率，促进了全面的数据交换，加强了行业参与者与客户间的联系。此外，汉堡港采用物联网技术，通过不同的传感器设备，对港口物流各环节进行实时监测，有助于改善仓库物流和库存管理，实现货物装载、调度与运输的自动化。不仅如此，汉堡港还采用先进的信息化管理系统，用人工智能、大数据和机器学习技术更好地预测货物的运输时间，有助于货主和承运商及时协调运输计划。从目前的情况来看，汉堡港数字化转型主要体现为以下三个方面：
1工作流程的数字化
从2019年开始，汉堡港的散装货站汉萨港（Hansaport）开始研发创建数据库，供物流链中所有被授权的人共享，从而避免因多次转录数据而产生纰漏，减少给工作带来的损失。此外，由于通过控制系统就能看到每个环节的实时状态，从而极大地简化了货物在装卸过程中的交流，提高了沟通效率。不仅如此，在装载站，只需检索数据就能完成所有的手续，免去了检查证件等步骤，提高了工作效率。而对于客户而言，他们可以随时查看数据与货物状态，及时处理订单和全天调用库存，大大提高了效率。从总体上来说，实现数字化能提高整个供应链的透明度。
2实现港口装载作业监测数字化
借助数字化转型，轮船与港口更有效地合作。通过数据平台，优化船舶停靠港口，加强各服务供应商，如船舶公司、码头、港务局、引航员、停泊线和拖船之间的沟通。船舶可通过数据平台了解港口实时停泊情况，据此调节船速，确保到港及时停泊和立即卸货。此外，采用数字化手段，进行货物拥堵治理。有效处理货物重量、装卸货物的港口、集装箱类型、特殊货物等诸多信息，减少人力损耗，提高船舶的清关速度，从而大大降低成本。不仅如此，还利用数据库，对货物进行精确筛查，识别危险货物。
3风险防控数字化
较为典型的案例是汉堡港的科尔布兰德大桥（Köhlbrandbrücke），这座长达3.6公里的大桥至今已有近50年的历史，是汉堡港的经济支柱与交通要道。借助“智能大桥”项目（SmartBRIDGE），汉堡港务局不仅在大桥上安装了520个传感器，还建立了一个状态监测系统，有助于识别桥梁的预防性维护和服务工作。一旦出现问题，可以得到及时的预防与解决。
在汉堡港务局（HPA）和汉堡船舶协调中心（HVCC）的领导下，汉堡港已发展成为世界领先的数字化港口。以下为汉堡港主要数字化平台或系统一览表。
表1 汉堡港主要数字化平台或系统一览表
二、汉堡港打造“智慧港口”的主要路径
为全面提升港口的工作效率，推动数字化转型，并于2040年实现碳中和，汉堡港全力打造智慧港口（smartPORT）。在该计划框架下，汉堡港主要实施了汉堡港服务与数据网络（Service and Data Network Port of Hamburg, SANTANA）项目、智能交通系统（ITS）项目、创新园区（homePORT）项目和港口联盟（chainPORT）项目。
1汉堡港服务与数据网络（SANTANA）项目
该项目将现有的公共交通和基础设施管理的数字网络与私营部门的物流网络连接起来，形成一个网络的“网络”。运输过程中的所有参与者都可以通过一个平台访问或发布数据与文件。通过开放接口、工业和科学便捷接入，推动数字化服务和产品创新发展、实景检验、有针对性集成，优化港口运营。目前，汉堡港务局（HPA）和软件公司DAKOSY正在为此设计开发试验平台。
2智能交通系统（ITS）项目
除了汉堡港服务与数据网络（SANTANA）项目外，汉堡港务局还有以下七个智能交通系统（ITS）项目，具体信息见下表：
表2 汉堡港智能交通系统（ITS）项目一览表
3创新园区（homePORT）项目
2021年，汉堡港务局开始实施homePORT项目，以创新园区和港口真实实验室的形式开辟了一个新的业务领域。港口通过推广社区这一服务理念，计划建立一个主要包括初创企业、机构、大学或中小企业等外部合作伙伴的网络，从而推动港口创新，让拥有新颖产品的创新公司和初创企业直接进入港口基础设施，以便在真实条件下试用产品，并将港口区域出租给这些参与者。自 2021 年底以来，公司、初创企业和科学界已经能通过该项目测试原型。目前，来自增材制造、无人机和智能传感器领域的首批参与者已参与其中。该项目对推进海洋经济和物流行业的创新，帮助塑造港口的转型具有重要意义。
4港口联盟（chainPORT）项目
港口联盟（chainPORT）项目则是由汉堡港务局、洛杉矶港务局与全球物流研究所于2016年合作发起的世界领先港口之间的多边合作伙伴关系，旨在利用最新技术发展，实现智能、互联和数字港口生态系统的愿景。成员致力于交流知识、创新和促进战略主题。今年9月，安特卫普-布鲁日港主办了第九届港口联盟（chainPORT）年会。今年的活动以微软的主题演讲为主题，深入探讨了数字化转型和海事行业革命性挑战。关键主题包括人工智能 (AI)、工业元宇宙和可持续发展。港口联盟（chainPORT）与国际港口协会 (IAPH) 合作启动了一个联合项目，其主要目标是就数字港口基础设施的关键组成部分达成共识，以促进整个海运供应链的数据协调。汉堡港务局在其中发挥了重要作用，加强了航运公司（DCSA）、码头运营商（TIC 4.0）和港口社区系统（IPCSA）之间的信息共享合作。
可以说，汉堡港服务与数据网络（SANTANA）项目和智能交通系统（ITS）项目为汉堡港建设“智慧”港口提供了坚实的技术基础。而创新园区（homePORT）项目和港口联盟（chainPORT）项目可被视为汉堡港在“引进来”和“走出去”方面做出的重要举措，通过创新园区（homePORT）项目将创新型企业引入港口，为港口推进数字化转型提供源源不断的驱动力和各类资源；而通过港口联盟（chainPORT）项目走出德国、走向世界，则能与来世界的顶级港口和数字化企业对话，吸收数字化转型的宝贵经验与智慧，为其自身的深入发展、保持世界顶级物流港口的地位提供良好条件。以上四个项目是汉堡港打造“智慧港口”的四大支柱，为其数字化转型提供技术支撑、试验平台、人力资源和国际对话平台。
三、汉堡港未来数字化发展规划
从汉堡经济与创新部门发布的纲领性文件《港口发展规划2040》可以明晰汉堡港下一步的行动规划。未来，汉堡港的数字化转型目标聚焦以下四个方面：（1）通过数字化系统的进一步发展，提升港口的竞争力；（2）整合现有的平台与新兴平台，打造生态系统，构建网络集合体，推动私营物流与公共基础设施和交通管理之间的数字合作进一步发展；（3）提升网络安全；（4）将汉堡港建设成为海洋数字物流能力中心。为实现上述目标，汉堡港计划主要采取以下措施：
1.完善港口基础设施。提升现代通讯技术，包括强大的互联网及现有的移动通信标准和物理光纤供应，优先为港口内必要的基础设施区域提供5G智慧照明。鼓励移动通信供应商优化其在港口区域内的产品。
2.打造数字港口孪生。采用建筑信息模型（BIM）等数字化手段，将港口基础设施的所有相关数据整合至智能建筑模型（即数字资产孪生），然后合并为更高级别的数字港口孪生。通过使用基于传感器数据的预测维护来提高系统可用性，减少成本及规划和维护所需的资源。这有助于快速有效地做出决策、规划流程和进行方案评估，并为运营维护和运营优化创造新的机会。
3.安装传感器，记录港口基础设施的实时状态，为打造数字港口孪生提供基础。通过预测性维护确定维护间隔和优化维修要求，不仅有助于降低维护成本，也能提高基础设施的可用性。
4.优化港口的交通管控。通过联运交通监控和优化，避免交通拥堵、减少排放并增加现有运输路线的交通量。减少复杂且高成本的扩建和新建设项目。此外，汉堡港将以港口交通中心为控制中心，使用人工智能支持的算法模拟提供当前和未来水上、公路和铁路的交通状况，并由此得出人工智能支持的行动建议，这些建议可以作为“决策支持系统”提供给港口客户。同时，整合参与该过程的参与者及其各自所属的系统：托运人、船东/租船人、码头、货运代理/运营商、铁路公司/卡车司机、汉堡船舶协调中心 (HVCC)、汉堡港务局（HPA）、易北河和港口飞行员以及港口道路管理部门。港口交通中心将与其他现有交通中心和为市区规划的交通管理软件#Transmove联网。
5.打造主要利益攸关方的生态系统。依托汉堡港服务与数据网络（SANTANA）项目的前期基础，将汉堡港现有的用于评估和使用物流的数字平台进行全面互联，为汉堡港创建一个网络的“网络”，推进私营物流、公共基础设施和交通管理之间的数据交流，以提高运输过程的效率。
6.提升网络安全性能。为防御网络攻击，汉堡港和利益攸关方正在共同制定集体防御措施战略，交流关于网络攻击的预防和防御的信息与经验。此外，通过开放的沟通和协作，促进汉堡港公司之间数字信任的发展。
7.整合并挖掘港口的数字化海洋物流能力。依托国家试点项目“边境一站式服务”（BOSS），进一步整合汉堡港货物进口管制主管部门（海关、植物检疫、兽医、食品监控等），加快数字化合作，进而简化汉堡港整个通关流程。同时，将管理机构纳入总体数字港口基础设施，为欧盟层面未来的数字合作做好准备。
8.实现港口内的自动驾驶。为了使港口内基础设施能适应自动驾驶的未来，港务局正在优化交通技术，尤其是交通信号，并计划实现道路基础设施和车辆之间的通信。未来几年汉堡将与合作伙伴一起继续开展自主创新项目，探索卡车自动驾驶新技术。
四、结语
综上所述，汉堡港从上世纪末期开始就较为前瞻性地拥抱数字化浪潮，投入大量财力和人力资源，开发港口物流相关的数字系统或平台，优化港口物流工作环节，为其跻身世界级物流港口奠定了良好基础。现阶段，汉堡港不断巩固前期已有的数字化转型成果，全面加快数字化转型步伐，将港口作为数字化项目孵化基地和平台，为各类创新项目提供机会。同时，汉堡港广泛开展国际交流与合作，汲取国际经验与智慧，以推动自身的发展。未来，汉堡港将继续利用已有的数字化成就，打造生态系统，建设国际化智慧港口。
