在全球數(shù)字化轉型的大趨勢下，智慧港口和航道建設成為水運行業(yè)邁向高質量發(fā)展的核心任務。《交通運輸部關于加快智慧港口和智慧航道建設的意見》明確規(guī)劃，到 2027 年，要全面提升全國港口航道的數(shù)字化與智慧化水平，打造國際領先的智慧港口和航道。這一政策著重強調了數(shù)字底座的關鍵作用，為水運行業(yè)的轉型升級指明了清晰的方向。

在新一代信息技術的賦能下，水運行業(yè)突破傳統(tǒng)運營模式的束縛，借助自動化設備，大幅提升貨物裝卸效率。同時，成功實現(xiàn)貨物自動識別、精準追蹤、智能調度等數(shù)字化管理模式，進而構建起實時監(jiān)控、智能預警、資源優(yōu)化與科學決策于一體的智慧港口航運體系。

圖撲軟件依托自主研發(fā)的 HT for Web 輕量化產品，打造出覆蓋智慧港口、物流倉儲、智慧船舶航運等多元化解決方案。方案內集成實時監(jiān)控、智能預警、資源優(yōu)化及科學決策功能，形成全方位的生態(tài)管理運營體系，助力水運行業(yè)智能化轉型邁向新高度。

智慧港口碼頭

港口作為國際貿易和物流的關鍵樞紐，其運輸系統(tǒng)的高效運轉至關重要。在港口運輸體系里，生產調度指揮系統(tǒng)承擔著協(xié)調裝卸生產秩序、監(jiān)控船舶進出港動態(tài)、制定特殊船舶計劃以及管理重點工程設備運輸?shù)戎匾氊煛Ｍㄟ^智能化管理航道、錨地和泊位資源，實時監(jiān)控碼頭航運和陸運生產作業(yè)，確保港口作業(yè)高效且有序。

圖撲軟件依托自主研發(fā)的 HT 3D 渲染引擎，整合泊位資源配置、集裝箱堆場布局和設備動線優(yōu)化等功能，打造出高精度的港口三維可視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)精準還原碼頭、港區(qū)、輪船和堆場等設施的空間布局，實現(xiàn)港口基礎設施的分級展示。

泊位資源智能調配

基于圖撲 HT 數(shù)字孿生技術搭建港口碼頭泊位資源的實時監(jiān)控、智能調配和統(tǒng)籌系統(tǒng)。該系統(tǒng)整合船舶到港計劃、泊位使用狀況、作業(yè)效率等多維度數(shù)據(jù)，通過智能算法擇優(yōu)生成靠泊方案，有效協(xié)助用戶協(xié)調船舶靠離泊作業(yè)，大幅提高港口吞吐效率。

頁面兩側配備的 2D 可視化面板，實時展示作業(yè)泊位狀態(tài)、在港船只信息、大車位號分布、岸橋運行狀況、臺時作業(yè)量等關鍵運營數(shù)據(jù)，實現(xiàn)港口資源的高效調配與精細化管理。

堆場信息可視化管理

圖撲 HT 以 3D 可視化形式，將堆場布局、箱位分布等信息直觀呈現(xiàn)，為堆場遠程操控、智能理貨作業(yè)和全方位安全監(jiān)控提供有力支持。管理人員通過直觀的 3D 場景，可實時掌握堆場使用情況，靈活進行空間規(guī)劃和動態(tài)調配。頁面同步展示堆場名稱、貨品種類、貨主信息、到達時間、船只信息、貨物數(shù)量等核心數(shù)據(jù)，實現(xiàn)船舶裝卸與堆場作業(yè)的同步可視化管理。

結合 AI 算法，系統(tǒng)能夠自動優(yōu)化堆場布局方案，提高場地利用率，降低設備運行成本。平臺支持預警分析功能，可幫助用戶提前規(guī)劃高峰期的堆場資源調配。

生產管控可視化

圖撲軟件與天津港焦炭碼頭聯(lián)合開發(fā)的智慧碼頭解決方案，集成安全預警、生產調度指揮等精細化管控系統(tǒng)。借助圖撲 HT 數(shù)字孿生系統(tǒng)，碼頭管理人員能夠實時掌握門機、岸橋、堆場龍門吊和輸送機等各類關鍵設備的運行狀態(tài)，包括轉速、載重、位移等核心參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)并預測潛在的設備故障。

HT 結合空間分析技術，能夠精確定位和動態(tài)監(jiān)控各類危險區(qū)域，實現(xiàn)全方位的安全防護。系統(tǒng)根據(jù)危險源分布情況和人員密度分析，自動將場地劃分為不同安全等級區(qū)域，并在可視化界面中醒目呈現(xiàn)。一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況，立即觸發(fā)智能預警機制，通過多渠道實時通知相關人員，確保及時采取防范措施。

生產調度指揮 BI 駕駛艙

智慧港口生產調度指揮 BI 駕駛艙在港口生產調度中發(fā)揮著核心作用，涵蓋協(xié)調裝卸生產秩序、掌握船舶進出港動態(tài)、制定特殊船舶計劃以及管理重點工程設備運輸?shù)裙δ堋D撲 HT 可視化面板內集中將展示各類大宗散貨的年度計劃量、月度完成量、吞吐量占比等關鍵數(shù)據(jù)。

利用 HT 豐富的可視化儀表盤，系統(tǒng)實時呈現(xiàn)泊位利用率、裝卸效率、船舶周轉時間等港口運輸關鍵指標，幫助管理人員及時掌握生產動態(tài)，優(yōu)化運輸調度決策。同時，集成 2D 平面圖和 3D 場景展示，直觀呈現(xiàn)港區(qū)設施布局和作業(yè)狀態(tài)，為港口運輸管理提供精準的數(shù)據(jù)支撐。

智慧“零碳碼頭”可視化

智慧零碳碼頭融合環(huán)保科技與可持續(xù)發(fā)展理念，借助先進的數(shù)字化技術和智能化管理系統(tǒng)，推動港口運營向低碳環(huán)保方向轉型。在能源使用方面，整合太陽能、風能等多種可再生能源，依托智能化管理平臺實現(xiàn)能源設備的高效協(xié)同調度，顯著提升能源利用效率。

圖撲 HT 為天津中遠海運金風新能源有限公司打造的智慧能源管控平臺，實現(xiàn)對碼頭設施設備運行狀態(tài)和用電情況的實時監(jiān)控。通過部署多樣化環(huán)境監(jiān)測可視化系統(tǒng)，實現(xiàn)對碼頭整體空間、樓宇、場橋、變電站、光伏棚、風機和充電樁等設施進行全面的數(shù)據(jù)追蹤與分析。

系統(tǒng)以電力能源資產監(jiān)控為核心，結合物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡和智能分析平臺，將電壓電流、發(fā)電量、功率等關鍵運營指標清晰直觀地展現(xiàn)在 2D 數(shù)據(jù)面板上，為管理決策提供有力支持。

港口物流作業(yè)監(jiān)控

港口智能倉儲物流管理系統(tǒng)基于智能倉儲物流核心理念，整合庫存動態(tài)監(jiān)控、貨物追溯以及智能調度等多項功能，實現(xiàn)對貨物從存儲、周轉直至配送全過程的智能化管理。

圖撲軟件憑借自主研發(fā)的 HT 技術，以廈門港為藍本，深度融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能算法等前沿技術，實現(xiàn)了對貨物從存儲、周轉到配送全流程的智能化管控。在 3D 可視化場景中，完整呈現(xiàn)港口功能區(qū)域布局，包括配送中心、散貨雜區(qū)、煤炭區(qū)、運輸中心、集裝箱區(qū)和天然氣區(qū)。

運輸倉位可視化

圖撲 HT 對船舶倉位進行三維建模，清晰還原船舶各艙口的空間結構和尺寸參數(shù)。點擊場景中的船舶模型，即可彈出窗口展示船號、船名、靠泊時間等基本信息，以及各艙口倉位狀態(tài)、作業(yè)進度、總配載噸位及完成噸位、整體完成率及預計完成時間等核心作業(yè)數(shù)據(jù)。操作人員通過交互式界面，可直觀查看任意倉位的剖面圖和空間分布，快速了解貨物堆放情況。

同時，支持倉位裝載計劃的模擬驗證，有助于優(yōu)化裝卸作業(yè)方案，提高船舶周轉效率。

裝卸可視化

為保障港口作業(yè)高效有序，系統(tǒng)針對在港船只，實時追蹤其荷載情況、航行狀態(tài)以及預計到港時間等關鍵信息，為港口調度提供數(shù)據(jù)支撐。在裝卸環(huán)節(jié)，實時展示裝卸機械的工作狀態(tài)、作業(yè)效率和進度等關鍵指標，并通過船舶裝卸過程的動態(tài)模擬，讓操作人員直觀掌握作業(yè)進展，提升作業(yè)管理效率。在物流配送方面，智能車輛管理系統(tǒng)可隨時調取港口輸送貨車的作業(yè)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對車輛運營的精細化管理，保障貨物及時、準確送達目的地。

以煤炭區(qū)域板塊為例，HT 實時數(shù)據(jù)大屏全面展示港口煤炭運營數(shù)據(jù)，包括全港煤炭日均吞吐量及其月度走勢，并與其他重點港口進行數(shù)據(jù)對標分析。同時，焦炭的裝卸存儲狀況、動力煤及煤炭制品的處理情況，都被精準記錄展示。

箱物管理可視化

在智慧碼頭建設中，集裝箱可視化監(jiān)控、箱物管理是提升運營效率、強化安全保障的核心要素。

圖撲 HT 數(shù)字孿生場景內，集裝箱堆放場地的布局、區(qū)域劃分以及邊界情況得以直觀呈現(xiàn)，堆存場地的實際環(huán)境、各集裝箱的外觀及其堆存狀態(tài)也被真實復現(xiàn)。管理者不僅能全面了解場地和集裝箱的實時狀況，還能通過系統(tǒng)便捷地查詢箱號、存放時間、存儲物品等詳細信息，進一步強化了對集裝箱堆存場地和貨物的監(jiān)管力度。

此外，系統(tǒng)對庫場區(qū)溫濕度、環(huán)衛(wèi)、庫存容量等環(huán)境態(tài)勢進行實時監(jiān)測。一旦出現(xiàn)異常情況，便會立即發(fā)出告警信息，實現(xiàn)對港區(qū)堆場空間和環(huán)境狀態(tài)的有效管控。可視化頁面詳細記錄每個集裝箱從進港、出港、裝船、卸船到進堆場、出堆場的全流程動態(tài)，確保集裝箱在堆場內的每一次移動都可追溯。

智慧船舶與航運

智能船舶技術集成傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等多種先進技術，實現(xiàn)船舶在航行、管理、維護保養(yǎng)以及貨物運輸等方面的智能化操作。

圖撲智慧船舶數(shù)字孿生系統(tǒng)，運用自研 HT 強大的渲染引擎進行建模仿真，將船舶各系統(tǒng)以數(shù)字化形式精準映射，從而實時、直觀地呈現(xiàn)船體結構狀態(tài)、航行狀態(tài)、動力系統(tǒng)工況，以及關鍵設備的能耗指標。系統(tǒng)還緊密結合航行狀態(tài)實時跟蹤功能與自動導航系統(tǒng)，持續(xù)收集、分析船舶航行中的各類數(shù)據(jù)，為智能船舶在復雜多變的航行環(huán)境里及時提供科學有效的決策支持。

船體結構狀態(tài)

在 HT 3D 場景內，系統(tǒng)可對船體關鍵結構的變形、應力分布以及疲勞狀態(tài)展開實時監(jiān)測與分析。通過集成結構健康監(jiān)測（SHM）功能，對船體外板、骨架、艙室等重要部位進行立體化監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)結構性能退化跡象和潛在風險。點擊船上的集裝箱，可下鉆至集裝箱船界面，通過可視化 2D 面板查看貨艙參數(shù)，如貨艙種類、儲存總量、貨艙面積、貨艙溫度等。

動力系統(tǒng)仿真

該業(yè)務模塊整合實時數(shù)據(jù)采集、精確的動力系統(tǒng)模擬和智能化監(jiān)控功能。對船舶主機、輔機及推進系統(tǒng)等關鍵設備進行全方位實時仿真分析。同時，搭載智能故障預警機制和性能優(yōu)化算法，實現(xiàn)設備運行狀態(tài)的精準監(jiān)測感知，保障船舶動力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，降低船舶在航行過程中動力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的風險。

螺旋槳狀態(tài)監(jiān)控

螺旋槳作為現(xiàn)代船舶的主要推進裝置，其工作狀態(tài)直接關乎船舶的航行性能與安全。通過 HT 數(shù)字孿生技術，能夠對螺旋槳的關鍵參數(shù)進行實時、精準的監(jiān)測，包括槳葉數(shù)量、轉速、扭矩以及推力等。用戶可基于這些實時數(shù)據(jù)，科學調整槳葉直徑、吃水深度等相關參數(shù)，讓螺旋槳始終保持在優(yōu)質工作狀態(tài)。

坐標定位監(jiān)測

在 HT 可視化大屏上，用戶可實時監(jiān)控全球航運路線動態(tài)。通過搭載北斗、GPS、AIS 等定位技術精確追蹤船舶位置，并通過熱力圖展示航運密度分布。與此同時，系統(tǒng)還會實時采集航速、航向、吃水深度等關鍵航行參數(shù)，幫助用戶做出科學合理的決策，保障航運高效、安全地運行。

智能航線規(guī)劃

運用圖撲軟件 HT 引擎強大的渲染功能，以實時動畫形式真實還原船舶停靠各港口的行駛路線，用戶點擊【航線查看】即可追蹤船舶動態(tài)信息。

系統(tǒng)綜合考慮天氣條件、海況、港口擁堵度等因素，為船舶推薦最優(yōu)航線，并實現(xiàn)智能化航線規(guī)劃與動態(tài)調整。同時，整合氣象數(shù)據(jù)和歷史航行數(shù)據(jù)，預測并標注潛在風險區(qū)域，以 “任務推進” 形式實現(xiàn)智慧船舶的 “扁平化管理”，促進信息共享，提升貨運航線管理水平。

應用拓展

除上述航運船舶外，圖撲 HT 還搭建了多個智慧艦船數(shù)字孿生模擬場景。

以軍艦數(shù)字孿生虛擬仿真為例，通過圖撲 HT 技術，海軍能夠在虛擬場景中開展各類復雜的戰(zhàn)術演練。模擬不同艦艇編隊在復雜海況和作戰(zhàn)環(huán)境下的協(xié)同作戰(zhàn)能力，提升作戰(zhàn)指揮的準確性和高效性。

作戰(zhàn)指揮協(xié)同模擬

基于多源數(shù)據(jù)的實時融合與分析，系統(tǒng)能精確模擬艦船間的協(xié)同作戰(zhàn)、任務規(guī)劃與執(zhí)行過程。依托時空一體化的數(shù)據(jù)處理平臺，指揮人員可實時掌握航母編隊態(tài)勢、任務執(zhí)行進度、艦載機起降狀態(tài)等關鍵信息。系統(tǒng)還具備完整的任務記錄與回放功能，通過交互式時間軸，指揮人員可以隨時追溯任務執(zhí)行的全過程，為復盤總結提供詳實的數(shù)據(jù)支持。

武器系統(tǒng)性能監(jiān)測

為確保艦載武器系統(tǒng)時刻維持在最佳戰(zhàn)備水平，圖撲 HT 監(jiān)控系統(tǒng)支持對防空導彈、近程防空炮、魚雷、深水炸彈等各類艦載武器裝備實時動態(tài)監(jiān)測。

防火抗沉應急演練

圖撲軟件在 3D 場景內集成多樣化感知元件，實現(xiàn)艦船火災、進水等應急情況的全方位數(shù)字模擬。通過高精度建模技術，構建真實的火情控制與損害管制訓練環(huán)境，并提供實時監(jiān)測與量化評估功能，精確分析船員應急處置表現(xiàn)。系統(tǒng)依托深度學習算法，對多維度突發(fā)事件進行智能預警與推演分析，為官兵提供科學的應急決策支持，全面提升艦艇應急處置能力與戰(zhàn)場生存率。

圖撲 HT 基于 WebXR 提供的 API，可以讓用戶進行 VR 或者 AR 相關的體驗，用戶可以通過使用例如 Pico4 等 VR 頭盔進行 VR 體驗，或者通過手機來實現(xiàn) AR 相關的體驗。在船艙應急演練場景中，艦員們能夠在沉浸式的虛擬環(huán)境里進行應急演練，深度參與到各種模擬事故場景中，切實強化對船艙應急事故規(guī)律的認知與應對能力。

此外，HT 還具備設備三維說明書功能，通過 VR 或 AR 將設備構造、操作流程以立體直觀的形式呈現(xiàn)，幫助艦員快速掌握設備信息，大幅提升學習與操作效率。

基于圖撲 HT 數(shù)字化平臺，港口管理者可以進行模擬決策、遠程管控，打破了傳統(tǒng)管理的時空限制，實現(xiàn)了管理的精細化和智能化。這種創(chuàng)新管理模式不僅提升了港口的運營水平，還為港口在激烈的市場競爭中贏得了先機。作為數(shù)字孿生和數(shù)據(jù)可視化行業(yè)的先鋒，圖撲軟件將繼續(xù)秉持創(chuàng)新精神，不斷完善解決方案，為水運行業(yè)的智慧化轉型持續(xù)賦能，助力更多港口實現(xiàn)數(shù)字化升級轉型。

審核編輯 黃宇