京津冀共建共享示范场景之空天地海一体化港口智慧交通组织场景
场景业主单位：唐山港集团股份有限公司
技术合作单位：交通运输部天津水运工程科学研究所、河北港口集团数联科技（雄安）有限公司
【场景简介】
大型船舶进出港对水文气象条件依赖度极高，传统船舶调度方式主要依赖潮汐表和经验判断，存在进出港效率偏低、精准调度不足等行业痛点，难以适应当前大型船舶密集化、精准化组织需求。
为加快提升通航效率，唐山港京唐港区开放气象站、潮位站、AIS接收站、口门流速浮标等监测数据资源，集成天基、海基、空基、地基多维度感知终端，打造空天地海智慧交通组织场景。结合云平台与天河超算环境，形成覆盖风、潮、流、能见度及船舶动态等要素的全域感知体系，研发了涵盖水文气象实时监测、高精度数值模拟、动态预报模型、智能场景应用的空天地海智慧交通组织系统，有效解决了缓平流窗口期计算精度低、海况预报数据缺失、海上安全预警不足等关键问题，实现了港口大型船舶调度从经验判断向数据驱动的转变。
【技术应用】
1.全要素航道环境实时感知技术：建设了集成“气象—潮位—潮流—能见度—AIS船位”实时观测网络，采用多种通信手段，实现远海、近岸、港池多区域的稳定数据回传，全面支撑模型即时更新和调度指挥实时判断。
2.高精度水动力数值模拟与智能预报技术：基于京唐港海域构建覆盖“渤海—黄海—东海”的大范围潮流模型，局部网格加密至20m级别。依托天河超算环境，每日自动完成未来72小时潮流预报、模型参数同化与误差修正，潮位综合模拟误差小于0.15m，窗口期预测误差控制在35%以内，达到行业领先水平。
3.智能业务算法与调度决策支持技术：围绕港口调度业务规则，构建了包括缓平流窗口期智能延展计算、大型船舶通航条件判定模型、基于预报场的横流评价算法、船舶到港预测与调度辅助算法等智能化算法体系，经验证优化后窗口期预计可进一步拓展，为大型船舶增加可利用乘潮时段。
4.航道数字孪生可视化技术：构建数字孪生航道，实现航道地形及潮流场动态渲染、船舶实时可视化跟踪、海况叠加展示，通过高性能数据提取算法，实现海量预报数据的实时加载与顺畅交互。
【实施成效】
通过场景实施，唐山港实现大型船舶进出港智能化调度，缓平流窗口期进一步拓展，待港时间减少10%，有效提升通航效率。同时，超大范围高精度水动力模型等多项关键技术实现突破，港口潮位预报综合误差小于0.15M，达到行业领先水平，为渤海湾及全国港口提供了可复制、可推广的智慧交通组织技术路径。
场景业主单位：唐山港集团股份有限公司
技术合作单位：交通运输部天津水运工程科学研究所、河北港口集团数联科技（雄安）有限公司
【场景简介】
大型船舶进出港对水文气象条件依赖度极高，传统船舶调度方式主要依赖潮汐表和经验判断，存在进出港效率偏低、精准调度不足等行业痛点，难以适应当前大型船舶密集化、精准化组织需求。
为加快提升通航效率，唐山港京唐港区开放气象站、潮位站、AIS接收站、口门流速浮标等监测数据资源，集成天基、海基、空基、地基多维度感知终端，打造空天地海智慧交通组织场景。结合云平台与天河超算环境，形成覆盖风、潮、流、能见度及船舶动态等要素的全域感知体系，研发了涵盖水文气象实时监测、高精度数值模拟、动态预报模型、智能场景应用的空天地海智慧交通组织系统，有效解决了缓平流窗口期计算精度低、海况预报数据缺失、海上安全预警不足等关键问题，实现了港口大型船舶调度从经验判断向数据驱动的转变。
【技术应用】
1.全要素航道环境实时感知技术：建设了集成“气象—潮位—潮流—能见度—AIS船位”实时观测网络，采用多种通信手段，实现远海、近岸、港池多区域的稳定数据回传，全面支撑模型即时更新和调度指挥实时判断。
2.高精度水动力数值模拟与智能预报技术：基于京唐港海域构建覆盖“渤海—黄海—东海”的大范围潮流模型，局部网格加密至20m级别。依托天河超算环境，每日自动完成未来72小时潮流预报、模型参数同化与误差修正，潮位综合模拟误差小于0.15m，窗口期预测误差控制在35%以内，达到行业领先水平。
3.智能业务算法与调度决策支持技术：围绕港口调度业务规则，构建了包括缓平流窗口期智能延展计算、大型船舶通航条件判定模型、基于预报场的横流评价算法、船舶到港预测与调度辅助算法等智能化算法体系，经验证优化后窗口期预计可进一步拓展，为大型船舶增加可利用乘潮时段。
4.航道数字孪生可视化技术：构建数字孪生航道，实现航道地形及潮流场动态渲染、船舶实时可视化跟踪、海况叠加展示，通过高性能数据提取算法，实现海量预报数据的实时加载与顺畅交互。
【实施成效】
通过场景实施，唐山港实现大型船舶进出港智能化调度，缓平流窗口期进一步拓展，待港时间减少10%，有效提升通航效率。同时，超大范围高精度水动力模型等多项关键技术实现突破，港口潮位预报综合误差小于0.15M，达到行业领先水平，为渤海湾及全国港口提供了可复制、可推广的智慧交通组织技术路径。
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