2026年车路协同与智慧海洋港口的自动化升级

2026/02/252026年车路协同与智慧海洋港口的自动化升级汇报人:1234CONTENTS目录01

智慧港口建设背景与战略意义02

车路协同（V2X）技术体系与优势03

智慧港口自动化升级技术架构04

车路协同在港口的关键场景应用CONTENTS目录05

典型案例分析与实践经验06

经济效益与社会效益分析07

面临的挑战与应对策略08

未来发展趋势与展望智慧港口建设背景与战略意义01全球港口智能化发展现状与趋势国际港口智能化应用进展

全球主要港口已广泛应用自动化装卸设备、智能仓储管理系统和无人驾驶运输车辆。例如，美洲港口利用传感器和物联网技术实现起重机等设施的实时监控；欧洲港口通过大数据分析优化布局和资源配置；上海洋山港四期实现全自动化作业，单箱作业耗时降至26秒，较传统码头压缩70%。中国港口智能化领先优势

中国智慧港口建设成效显著，截至2024年，已建成自动化集装箱码头21座、自动化干散货码头28座，数量居世界首位。山东港口全港自动化半自动化泊位达52个，自动化码头连续13次刷新作业效率世界纪录；青岛港“氢+5G”无人集卡系统单台日均运输量达180标箱，较传统燃油集卡降低运营成本60%。智能化发展核心趋势

全球智慧港口发展呈现技术融合化、运营绿色化、服务协同化趋势。技术融合方面，数字孪生技术（如汉堡港）、5G与边缘计算（如京雄高速）加速应用；绿色化方面，鹿特丹港规模化应用氢能无人集卡、光伏发电，碳排放强度年降幅达8%；协同化方面，新加坡港推动“虚拟港口”建设，重庆果园港实现铁水联运与中欧班列无缝衔接。中国智慧港口政策驱动与战略布局国家战略引领与顶层设计自2015年“互联网+”行动提出以来，交通运输部陆续出台《推进智慧港口发展行动计划》《“十四五”港口发展规划》等政策文件，将“自动化码头覆盖率”“集装箱铁水联运占比”等指标纳入港口高质量发展评价体系。2021年《交通领域科技创新中长期发展规划纲要》首次将“智慧港口”列为交通强国建设的重点任务。中央与地方协同推进机制中央财政通过专项债形式累计投入超300亿元支持自动化码头改造。地方层面，山东省依托青岛港、烟台港打造东北亚智慧航运枢纽，广东省以深圳港、广州港为核心建设粤港澳大湾区智慧港口群，形成“国家引领、地方主导、企业主体”的三级推进机制。政策驱动下的技术创新与产业升级成效政策驱动下，我国自动化码头数量从2015年的3个增至2023年的18个，总吞吐能力占全球的45%。振华重工自主研发的自动化岸桥全球市场占有率从2018年的25%提升至2023年的58%，中远海运科技的码头操作系统（TOS）已出口至马来西亚、巴西等10余个国家。智慧港口建设的核心价值与目标

提升港口作业效率通过自动化装卸设备、智能调度系统等技术应用，显著提升港口货物吞吐量和周转速度。例如，上海洋山港四期全自动化码头2023年单箱作业耗时降至26秒，较传统码头压缩70%。

降低运营成本实现无人化操作、优化资源配置，减少人力成本和能耗。如青岛港“氢+5G”无人集卡系统较传统燃油集卡降低运营成本60%，单台设备日均运输量达180标箱。

增强安全管理水平利用智能监控系统、多传感器融合感知等技术，构建全方位安全防护网，实时监测并处理安全隐患，降低事故率。天津港通过“港口大脑”实现船舶调度等12个系统智能联动，提升安全性。

推动绿色低碳发展应用新能源设备、智能能源管理系统，减少能源消耗和污染物排放。深圳盐田港“风光储一体化”能源系统年发电量超1500万千瓦时，满足码头30%用电需求；天津港氢能无人集卡单台年减排二氧化碳120吨。

促进供应链协同高效构建统一物流信息平台，实现“一单制”多式联运，提升供应链透明度和协同效率。宁波舟山港通过“区块链+物联网”技术实现进出口集装箱全流程溯源，单票货物通关时间从48小时缩短至4小时。车路协同（V2X）技术体系与优势02V2X技术核心架构与通信协议

V2X技术核心架构V2X技术核心在于实现车辆与道路基础设施、其他车辆、行人及云端平台之间的实时信息交互与协同决策，通过“聪明的车+智慧的路+强大的云”三位一体架构，构建全局协同的智能交通系统。

5G-V2X通信技术5G-V2X通信技术通过空口优化与网络切片，将通信时延压缩至毫秒级，满足自动驾驶对实时性的严苛要求，例如在交叉路口碰撞预警场景中，系统可在200毫秒内完成多车轨迹预测与冲突判断。

边缘计算与AI融合路侧部署的边缘计算节点(MEC)实现数据本地化处理，避免将海量感知数据全部上传至云端造成延迟，结合AI算法对交通流、事件风险进行实时分析，优化信号灯配时、提供个性化导航服务。

多传感器融合感知激光雷达、毫米波雷达、摄像头等传感器协同工作，使路侧感知准确率大幅提升，智慧灯杆、毫米波雷达等设备组成城市的“数字感官”，实现全域感知覆盖，为协同决策提供基础数据支撑。实时信息交互与高效协同控制能力

015G-V2X低时延通信技术应用通过5G-V2X通信技术空口优化与网络切片，将通信时延压缩至毫秒级，满足港口自动驾驶对实时性的严苛要求，例如在交叉路口碰撞预警场景中，系统可在200毫秒内完成多车轨迹预测与冲突判断。

02多源感知数据实时融合处理路侧部署激光雷达、毫米波雷达、摄像头等多传感器，结合边缘计算节点实现数据本地化实时处理与融合分析，为无人集卡等设备提供全域感知覆盖和超视距环境信息，提升协同决策准确性。

03智能调度系统协同作业优化集成AI算法和大数据分析的智能调度系统，根据船舶到港时间、货物信息、设备状态等数据，自动生成最优作业计划，实现无人集卡与自动化装卸设备的协同作业，减少等待时间和空驶率，提升港口内部交通流量的通行效率。

04数字孪生平台全流程模拟优化构建港口数字孪生模型，对车辆调度、设备运行、货物装卸等全流程进行实时模拟与优化，提前预判潜在冲突并动态调整资源配置，如青岛港通过数字孪生技术实现“靠港即开工”的高效衔接，提升整体运营效率。车路协同在封闭场景的技术适配性01港口环境感知技术的优化针对港口复杂作业环境，集成激光雷达、毫米波雷达与高清摄像头的多传感器融合感知方案，实现对集装箱、无人集卡、作业机械等目标的精准识别与定位，定位精度可达±2厘米，满足自动化作业对环境感知的严苛要求。02低时延通信技术的港口适配采用5G-V2X通信技术，结合港口边缘计算节点部署，将设备间通信时延压缩至毫秒级，确保无人集卡与自动化装卸设备（如岸桥、场桥）的实时协同控制，例如天津港应用该技术实现无人集卡与岸桥的高效对接。03车路协同与港口数字孪生的融合通过构建港口数字孪生平台，将车路协同实时采集的设备状态、作业数据与虚拟港口模型结合，实现作业流程模拟优化与资源动态调配。如青岛港利用数字孪生与车路协同技术，优化堆场布局，减少集装箱翻倒次数，提升作业效率。04封闭场景下的协同决策算法基于强化学习算法，针对港口固定路径、作业规则明确的特点，优化无人集卡路径规划与任务调度，减少空驶率。例如上海洋山港四期通过车路协同系统实现无人集卡的智能调度，单箱作业耗时降至26秒，较传统码头压缩70%。智慧港口自动化升级技术架构03感知层：多源数据采集与智能终端部署

智能感知设备部署策略在码头前沿部署激光雷达和摄像头，实现船舶靠泊的精准监测；在堆场安装温湿度传感器和气体检测仪，实时监测堆场环境参数，确保货物安全。港口部署超过5000个物联网传感器，实时采集设备状态、货物信息、环境数据等海量信息。

多源数据采集与处理机制通过部署各类传感器、RFID标签、摄像头等设备，实现对港口环境、设备状态、货物信息等数据的实时采集。数据采集后通过多源数据规范、清洗标准化与质量校验机制，确保数据的准确性与可用性，为上层应用提供高质量数据支撑。

V2X通信终端集成应用在无人集卡等港口车辆上安装车载单元（OBU），路侧部署路侧单元（RSU），利用5G-V2X通信技术实现车辆与道路基础设施、其他车辆间的实时信息交互，为协同决策提供基础数据支撑。

终端运维管理体系构建建立终端运维管理体系，通过远程监控、故障预警与工单管理，保障感知设备稳定运行。利用边缘计算节点实现数据的就近处理与分析，减少数据传输延迟，提高系统响应速度。网络层：5G+边缘计算的低时延通信网络5G-V2X通信技术：毫秒级时延保障5G-V2X技术通过空口优化与网络切片，将通信时延压缩至毫秒级，满足港口自动驾驶对实时性的严苛要求，例如在交叉路口碰撞预警场景中，系统可在200毫秒内完成多车轨迹预测与冲突判断。边缘计算节点：数据本地化处理路侧部署边缘计算节点(MEC)实现数据本地化处理，避免将海量感知数据全部上传至云端造成延迟，结合AI算法对交通流、事件风险进行实时分析，优化港口内车辆调度与路径规划。高可靠通信网络构建：5G与工业以太网融合采用5G、工业以太网等先进通信技术，构建高速、稳定、低时延的数据传输网络，保障港口内车辆、设备、云端平台间的实时信息交互，如深圳妈湾港通过5G+自动驾驶技术，实现无人集卡车的厘米级高精度实时定位。安全防护体系：全流程数据安全保障安全防护体系贯穿网络全流程，边界安全防护通过防火墙、入侵检测防御系统阻断外部攻击；网络访问控制采用身份认证、权限分级与访问审计；数据安全传输通过加密技术与安全协议，保障数据在传输与存储过程中的保密性与完整性。平台层：数据中台与智能算法中台构建

数据中台：港口全要素数据融合与治理构建覆盖港口基础设施、设备状态、货物信息、环境参数等全要素的数据资源目录体系，推动多源数据标准化、规范化建设。通过数据清洗、质量校验与集成，形成高质量数据集，为上层应用提供统一数据服务支撑，如山东港口ISCC平台实现政策、科技、数据等要素融合。

智能算法中台：AI大模型与行业知识图谱应用集成机器学习、深度学习等人工智能算法，构建面向港口行业的专业知识库与知识图谱体系。重点突破动态场景实时感知、多模态数据融合、智能管控和策略优化等关键技术，支撑智能调度、异常预警、设备健康管理等场景的智能决策，如青岛港“排泊智能体”整合多要素生成最优靠泊方案。

微服务治理与算力协同体系建立微服务注册发现、监控管理与安全保障体系，确保平台高可用性与扩展性。依托边缘计算节点与中心算力集群，形成“中心算力集约化、边缘算力实时化”的协同体系，满足港口大规模数据处理与低时延业务需求，如广东省推动在重点港口部署边缘计算节点。应用层：全流程自动化作业系统集成

码头前沿作业智能化通过激光雷达和机器视觉实现岸桥集装箱精准抓取，定位精度达±2厘米，上海洋山港四期单箱作业耗时降至26秒，较传统码头压缩70%。

堆场管理智能化利用物联网和RFID技术实现货物实时追踪与库存管理，青岛港通过AI算法优化堆场布局，减少集装箱翻倒次数，堆存密度提高20%以上。

陆侧物流协同智能化无人集卡系统基于5G+北斗导航实现路径自主规划，天津港通过车路协同系统实现无人集卡与自动化装卸设备协同作业，运营成本大幅降低。

智能调度与决策支持集成AI算法和大数据分析，实现船舶靠泊、设备调度、货物运输全流程智能决策，宁波舟山港通过机器学习预测船舶到港时间，动态调整泊位分配，缩短非生产性停泊时长。车路协同在港口的关键场景应用04无人集卡与自动化装卸设备协同调度

V2X通信技术支撑实时信息交互基于5G-V2X通信技术，实现无人集卡与自动化岸桥、场桥等装卸设备间的实时信息交互，通信时延压缩至毫秒级，保障作业指令与状态数据的高效传递，为协同调度提供低时延、高可靠的数据通道。

智能调度系统优化路径与任务分配集成AI算法与大数据分析的智能调度系统，根据船舶到港时间、货物类型、设备状态等信息，为无人集卡动态规划最优行驶路径，实现装卸任务的智能分配与调度，减少空驶率，提升港口内部交通流量的通行效率。

车路协同实现精准作业衔接通过V2X技术，无人集卡可实时获取自动化装卸设备的作业进度与位置信息，提前规划停靠与接卸姿态，实现与岸桥、场桥的精准对接，缩短作业等待时间，提升整体装卸效率，例如天津港应用该模式后运营成本大幅降低。

边缘计算节点提升协同决策效率在港区部署边缘计算节点，对无人集卡与装卸设备的实时感知数据进行本地化处理与分析，结合AI算法快速生成协同决策，减少数据上传云端的延迟，确保调度指令的实时性与准确性，支撑高效协同作业。堆场智能管理与路径优化系统

基于AI视觉识别的泊位与堆场智能调度探索应用基于AI视觉识别与运筹优化的泊位和堆场智能调度方法，实现堆场资源、内外集卡运输任务动态分配与路径优化，提升船舶靠泊与装卸作业效能。

数字孪生驱动的堆场空间动态规划利用数字孪生技术构建虚拟堆场模型，实时映射物理堆场状态，结合历史数据与实时需求，动态优化集装箱堆存位置与翻倒策略，提高堆场空间利用率超20%。

无人集卡路径协同优化算法集成5G-V2X通信与边缘计算技术，通过多车协同决策算法，实现无人集卡在复杂堆场环境下的动态路径规划，减少空驶率，提升运输效率，响应速度较人工操作提升5倍。

智能集疏运调度服务平台构建鼓励构建智能集疏运调度服务平台，推动内外贸、跨方式、跨环节、多节点港口集疏运智能调度建设，实现集卡车进港平均耗时从15分钟压缩至90秒。港口交通流协同控制与安全预警智能交通流调度系统基于5G-V2X通信技术，实现港口内无人集卡、AGV等智能设备的实时信息交互与路径动态规划，减少空驶率，提升区域通行效率。例如，通过边缘计算节点对交通流数据进行实时分析，优化信号灯配时与车辆调度，实现“车-路-云”协同决策。多场景冲突预警机制利用路侧激光雷达、毫米波雷达等多传感器融合感知技术，对港口内交叉路口、弯道、装卸作业区等关键区域进行实时监测，提前200毫秒向车辆推送碰撞预警、行人横穿、设备故障等风险信息，降低事故率。数字孪生仿真与应急响应构建港口交通数字孪生平台，模拟极端天气、设备故障等突发场景下的交通流变化，制定最优应急疏散方案。结合AI算法实现异常事件快速识别与资源调度，例如天津港通过该技术将应急响应时间缩短至5分钟以内。全流程安全监控体系整合智能安防系统与V2X数据，对港区人员、车辆、货物进行全时段动态追踪，通过行为分析与风险预判，实现从“被动处置”到“主动预防”的安全管理转型，保障作业环境安全可控。数字孪生技术在港口运营中的应用

虚拟港口模型构建与全流程模拟通过构建港口数字孪生模型，实现对码头前沿、堆场、集疏运等全流程的虚拟仿真。例如，汉堡港利用数字孪生技术优化港口布局和资源配置，提升运营效率。设备状态监测与故障预测集成物联网传感器数据，实时监测岸桥、场桥、集卡等设备运行状态，通过数字孪生平台进行故障预警与寿命预测。青岛港全自动化码头通过该技术将设备故障率降低15%以上。货物全生命周期可视化追踪结合RFID、区块链等技术，在数字孪生环境中实现货物从到港、装卸、堆存到离港的全流程追踪。宁波舟山港应用该技术后，单票货物通关时间从48小时缩短至4小时。应急演练与风险管控利用数字孪生平台模拟极端天气、设备故障等突发场景，优化应急预案。天津港通过数字孪生技术开展船舶碰撞应急演练，应急响应时间缩短30%。典型案例分析与实践经验05青岛港：氢+5G无人集卡系统应用系统技术架构青岛港自主研发的“氢+5G”无人集卡系统，融合氢能动力与5G通信技术，实现车辆的低时延、高可靠远程控制与自主路径规划，定位精度达厘米级。作业效率提升单台无人集卡日均运输量达180标箱，较传统燃油集卡运营成本降低60%，且实现24小时不间断作业，显著提升了码头水平运输效率。绿色低碳成效氢能源的应用使单台无人集卡每年减少碳排放120吨，助力青岛港打造全球首个全场景“氢能港口”，推动港口绿色化转型。国产化与智能化水平系统关键配套件如电控系统、电机等实现国产化，整机国产化率超过95%，摆脱对进口备件的依赖，同时通过AI算法优化调度，提升智能化管理水平。天津港：港口大脑与车路协同一体化港口大脑：全局智能决策中枢天津港构建“港口大脑”数字平台，实现船舶调度、堆场分配、闸口通行等12个系统的智能联动，船舶平均在港停留时间缩短至8小时以下，达到国际领先水平。车路协同：无人集卡与自动化装卸协同天津港通过车路协同系统实现无人集卡与自动化装卸设备的协同作业，运营成本大幅降低，作业效率显著提升，成为港口物流领域车路协同应用的典型场景。封闭场景梯度覆盖：从港口到示范公交天津港构建了港口物流、无人物流配送、示范公交等典型应用场景，形成从封闭园区到开放道路的梯度覆盖，为车路协同技术的规模化应用积累了宝贵经验。深圳妈湾港：5G+自动驾驶技术落地5G技术赋能高精度定位深圳妈湾港通过5G技术实现无人集卡车的厘米级高精度实时定位，为自动驾驶在港口复杂环境下的安全、高效运行提供了坚实的通信保障。自动驾驶提升港口作业效率引入5G+自动驾驶技术后，妈湾港的集装箱装卸和水平运输效率得到显著提升，减少了人工干预，优化了作业流程，增强了港口整体运营能力。技术落地保障运营安全性该技术的应用不仅提高了港口效率，更通过先进的感知和决策系统，有效降低了人为操作失误带来的安全风险，提升了港口作业的安全性。经济效益与社会效益分析06运营效率提升与成本优化数据装卸作业效率提升上海洋山港四期全自动化码头单箱作业耗时降至26秒，较传统码头压缩70%；青岛港“氢+5G”无人集卡单台设备日均运输量达180标箱。集疏运效率优化天津港“港口大脑”使船舶平均在港停留时间缩短至8小时以下；广州港南沙港区智能闸口集卡车进港平均耗时从15分钟压缩至90秒。运营成本降低青岛港无人集卡较传统燃油集卡降低运营成本60%；日照港新一代双悬臂轻量化轨道吊综合能耗降低15%以上，关键配套件实现国产化。资源利用率提升宁波舟山港通过机器学习优化泊位分配，减少非生产性停泊时长；山东港口全港自动化半自动化泊位达52个，设备利用率提升至85%以上。绿色低碳发展与能耗降低成果

清洁能源应用与能源结构优化智慧港口积极推广氢能、光伏等清洁能源应用，如山东港口投用全球首艘氢电拖轮，打造全球首个全场景“氢能港口”，并推进“风光储氢”一体化建设，有效优化能源结构。

节能技术创新与设备能效提升通过技术创新降低设备能耗，例如日照港研发的新一代双悬臂轻量化轨道吊，单台减轻70吨，综合能耗降低15%以上，且关键配套件实现国产化，整机国产化率超95%。

绿色集疏运体系构建与碳排放削减构建绿色集疏运体系，推广电动集卡、氢燃料电池叉车等新能源设备，如天津港试点氢能无人集卡，单台车辆每年可减少碳排放120吨，显著降低港口运营碳排放强度。

能源管理智能化与能效优化应用智能能源管理系统，动态调节照明、空调等设备能耗，提升能源利用效率。如深圳盐田港建成“风光储一体化”能源系统，年发电量超1500万千瓦时，满足码头30%的用电需求。供应链协同与区域经济带动效应港口与产业链的深度融合山东港口主动聚焦山东省19条制造业标志性产业链高质量发展需求，将港口功能与产业需求深度融合，从单一港口运营商向港口综合服务商战略转型。如烟台港为汽车产业提供涵盖集港、仓储、查验、通关及订舱的“一站式”集成服务，拓展汽车跨境新通道。跨区域物流通道的构建烟台港成功打通从烟台经德州、河北、山西至内蒙古的铁路通道，开通半年来发运量突破300万吨，周均发运达25列，成为鲁疆、鲁晋等地经济往来的“黄金纽带”，有效完善了港口集疏运体系。多方协同的产业生态共赢威海物流园联合威海海关、速卖通三方协同，打造全国首个9610小包裹前置监管仓，将通关时长从5小时压缩至2小时内，支撑日韩流向仓年处理包裹1200万个，实现物流平台、电商平台与政府监管的多方共赢。全球供应链的链接与服务山东港口创新推出山东陆海通产业供应链综合服务平台（ISCC），举办全球供应链合作伙伴大会，与10余家全球供应链头部企业深化合作，通过打造战略性新兴产业基金，为粮食、化工、新能源等产业落地提供全方位支撑，提升区域经济的全球竞争力。面临的挑战与应对策略07技术集成与系统兼容性问题

多厂商设备通信协议差异不同厂商提供的设备采用不同的通信协议与数据标准，导致岸桥、AGV、场桥等关键设备难以实现实时数据交互，部分港口引入第三方智能调度系统时，因与原有TOS系统接口不兼容，协同效率下降15%。

老旧码头设备数字化改造壁垒老旧码头改造中，传统机械设备的控制系统与数字化平台对接存在技术壁垒，需投入额外成本进行二次开发，使部分中小港口智能化改造陷入“高投入、低产出”困境。

网络安全风险凸显智慧港口面临日益严峻的网络安全挑战，2022年某欧洲港口因遭受网络攻击导致自动化系统瘫痪12小时，造成直接经济损失超2000万美元，暴露数据安全与应急响应机制的脆弱性。建设运维成本控制与商业模式创新

分阶段建设策略降低初始投入采用“试点-推广-优化”三阶段实施路径，优先在封闭场景部署核心设备，如天津港无人集卡系统通过局部试点验证后再规模化推广，单台无人集卡成本较传统集卡降低60%。

国产化替代与规模效应降本振华重工自动化岸桥全球市场占有率从2018年25%提升至2023年58%，国产化设备使硬件采购成本降低30%-40%；青岛港“氢+5G”无人集卡系统通过规模化应用，单台日均运输量达180标箱，摊薄单位运维成本。

数据服务与增值业务变现构建港口数据中台，向航运公司、货主提供货物追踪、流量预测等数据服务，北京亦庄通过数据服务收益覆盖部分路侧设备运维成本；探索“硬件预埋+软件订阅”模式，如港口智能调度系统按单箱处理量收取服务费。

绿色技术与能源成本优化推广氢能、光伏等清洁能源应用，深圳盐田港光伏年发电量超1500万千瓦时，满足码头30%用电需求；天津港氢能无人集卡单台年减排120吨，同时降低燃油成本40%以上。数据安全与标准体系构建

港口数据安全防护体系建设强化港口关键信息基础设施网络安全防护，落实数据分类分级保护，加强码头自动化控制、生产作业等重要信息系统的安全检测与风险评估，推进商用密码技术应用，保障数据全生命周期安全。数据共享与管理机制建立“部-省-运行单位”三级数据资源体系，健全港口信息资源共享机制，推动公