浅谈数字孪生技术在港口信息化建设中
的应用
【摘要】港口信息化建设作为当下港口建设的主要趋势，信息化建设过程中
需要实现对港口多种信息数据的信息化采集与传输，同时此过程要确保信息数据
真实性与可靠性。数字孪生技术作为信息采集技术，将其应用在港口信息化建设
过程中，其能够实时对港口各类活动进行数字化呈现，是港口复杂生产活动的动
态化过程体现。技术应用具备直观性、形象化特点，是促进港口信息化建设水平
提升的重要技术理念。
【关键词】数字孪生技术；港口信息化；技术应用
港口信息化建设中需要融入多项现代化技术，数字孪生技术作为现代化技术
理念之一，其能够与大数据技术、现代化管理技术相融合，是港口智能化、信息
化建设的重要理念。
一、数字孪生技术与港口信息化
1.1数字孪生技术
数字孪生技术又被称为“数字双胞胎技术”，从港口信息化建设的角度来讲，其主要是将港口复杂生产活动结构、变化等进行数字化呈现。通过实施传感、连
接映射、精确分析、沉浸交互等刻画港口控制系统，实现复杂系统的虚实融合，
通过现代化手段实现对港口复杂生产活动的控制与监管。从数字孪生技术的应用
来讲，这一技术能够与产业技术进行深度融合，是推动港口信息化建设的重要技
术理念。数字孪生技术能够改变传统港口建设与发展形态，呈现出虚实共融的孪
生形态。
数字孪生系统作为数字孪生技术的具体应用，其主要是以数字化的方式拷贝
某一物理对象，对信息采集、运输等过程进行仿真，此过程能够直观模仿现实中
的港口系统各类活动，以在信息化平台终端通过动态图像对港口复杂生产活动进
行反应，是优化港口作业流程、提升数据可视化程度的重要技术理念，这一技术
在多个港口中进行了应用。
1.2港口信息化
港口信息化建设作为港口行业发展方向，其能够以信息化手段代替传统人力、机械管理模式，也是当下港口企业发展共识。人工智能等信息化手段在港口行业
中的应用相对广泛，以信息化管理系统为主导的发展模式有效的降低了港口运营
与管理成本，同时实现了港口物流链环节成本的控制，是当下港口企业提升经济
效益的重要手段。现阶段，港口信息化建设十分必要，港口建设体系相对复杂，
这也对港口信息化建设提出了更高的要求。
二、数字孪生技术在港口信息化建设中的应用
2.1技术应用重点
如何提升航道服务能力、提高港口盈利水平是港口信息化建设的主要目的。
在数字孪生技术的应用过程中，要重点关注各信息服务系统之间的技术壁垒，以
实现统一数字孪生对象的构建，进而优化云端设备系统，使其不断提升港口的精
细化服务水平。其次技术应用过程中要重视港口、管理部门、船舶之间的沟通标准，就传统作业流程进行改善，同时也要构建数字孪生信息化系统，从而实现技
术的有效应用。
以上技术应用关键问题是影响数字孪生技术在港口信息化建设应用水平的根本，现阶段，各港口或组织开始不断就此类问题进行研究，深化对数字孪生技术
的应用思考。
2.2数字孪生系统架构
数字孪生系统架构的搭建主要是多元数据的有效融合，以保障系统具备多种
基础性操作平台，优化其展示度，致力于系统架构智能化水平的提升。
数字孪生系统架构搭建条件，第一，系统要顺应时代技术发展，并预留技术
更新空间，以确保4G技术向5G技术的优化，以此有效解决水域中信息通信延时
问题。第二，系统要重视对雷达技术手段的应用，使微观自感现象具象化。第三，系统架构要通过信息化手段（云技术）对信息的跨区共享与资源储存进行实现，
确保相关数据信息的高质量交互与存储。第四，人工智能技术融合了视觉处理、
信息融合等技术理念，能够为用户提供多元化、多样性的数字孪生数据层，能够
满足不同用户的使用需求。第五，伴随当下移动终端的不断完善，信息技术的优
化与创新，数字孪生系统架构要实现手机终端的准入，以确保用户能够更加灵活
的享受服务。第六，数字孪生技术不断优化，在技术应用过程中其应用价值不断
彰显，应用范围不断拓展，对当下港口信息化建设具有重要价值。
数字孪生技术以数字孪生可视化系统的形式所体现，其在港口信息化建设中，主要是对港口智能调度所负责，是对港口船舶、人员、航道等进行虚实共融。在
技术理念的支撑下，数字孪生可视化系统能够实现风险识别等智能化管理，同时
通过各移动终端，能够实现相关信息的发布与推送。从数字孪生可视化系统的角
度来讲，可视化系统主要依托三维数字孪生大屏监管系统，以确保监管工作的立
体化与直观性。
三、数字孪生技术在港口信息化建设中的应用价值
与传统港口管理工作来讲，数字孪生技术应用下的港口信息化建设更加具有
技术性特点，且相关工作质量与效率的体现更加明显。数字孪生技术的应用能够
构建港口实时监控系统，同时在数字孪生可视化系统的辅助下，各类港口信息分析、调度更加具有专业性与规范性，且调度工作效率明显提升，是提升港口工作
效率与经济效益的关键因素。
港口信息化建设包含云计算技术、人工智能技术等现代化技术理念，各类现
代化技术的应用能够建立起信息化与智能化管理平台，也是船舶、港口信息壁垒
消除的关键，由此不难看出，数字孪生技术应用背景下，港口信息化建设能够实
现多源异构信息的统一处理。
从数字孪生技术云端服务系统来讲，云端服务系统能够与船员手机终端进行连接，以此确保船舶智能航行能力。在此过程中云端服务系统面向不同的用户开放不同的数据层与控制端口，是实现船舶优化整合、提升港口服务效能的关键技术。
港口装卸、转运、仓储等各类信息属于港口信息化管理的重要内容，数字孪生技术应用背景下，以上各环节信息的收集与分析更加具有条理性，且各类信息来源能够保障真实可靠，与传统港口管理模式来讲，效益性更加明显。
四、结束语
数字孪生技术作为现代化技术理念，技术自身具有较强的专业价值，在港口信息化建设中的应用具有重要价值。通过数字孪生技术，能够对港口、船舶内雷达等对象进行持续跟踪，以确保对港口、船舶动态运动过程的感知，以此实现对港口巷道、作业流程的反应。数字孪生技术在港口信息化建设中的应用能够优化传统港口工作模式，对提升港口经济效率意义明显，也是未来港口信息化建设发展的重要方向。
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