交通运输行业作为北斗系统最重要的民用行业用户之一，得益于其卓越的定位精度、不间断的全天候服务等多重特性，北斗在港航物流领域的应用优势显得尤为突出，主要表现在以下几个方面。

1.高精度定位

北斗系统提供亚米级乃至厘米级的高精度定位服务，满足港航物流对精准位置信息的需求。通过高精度定位，用户能够实时掌握物品或车辆的位置变化，优化调度和运输效率，减少延误和损失，确保物流链条的高效运作。

2.全天候、全天时服务

北斗系统不受天气、时间等因素影响，可提供7×24小时的定位服务。尤其在极端恶劣天气、通信中断等极端情况下，仍然可以为航运、港口、公路运输、结构监测提供时空服务，确保港航物流畅通。

3.安全可靠

北斗系统采用自主可控的技术，安全性高，可靠性强。交通运输是国民经济的基础性、先导性、战略性产业和重要的服务性行业，该产业发展水平与国民经济有着极为重要的联系，被喻为国民经济“大动脉”，交通物流时空信息安全不可忽视。

4.覆盖范围广

北斗系统信号全球覆盖，为港航物流领域提供了得天独厚的优势，能够为全球范围内的船舶和物流车辆提供稳定、可靠的定位服务，确保信息传输的实时性和可靠性。这种全球覆盖的特性，使得北斗系统成为港航物流领域不可或缺的时空信息基础设施。此外，北斗系统还可以为港口、航运、物流等企业提供全球范围内的数据分析和决策支持，助力企业提升运营效率和竞争力。

5.应急通信

北斗短报文通信作为一种特殊保障性通信手段，在港航物流领域展现出了显著优势。它能够在船舶或货物处于偏远海域、信号覆盖不足的情况下，提供稳定可靠的通信服务，确保物流信息的实时传递，大大提升了海上作业的安全性和效率，为港航物流行业提供了强有力的通信保障。

北斗在港航物流领域的应用主要包括智慧航运、智慧港口、智慧物流、交通基础设施结构监测等方面。图1所示为“大交通、大物流”应用场景。以某中央企业在港航物流领域进行的北斗规模应用探索为例，展现北斗在港航物流领域的应用现状。

1.智慧航运：北斗提升船舶航行效率与安全性

随着船舶运输行业对于人效的高要求，船舶驾驶人员减配，对驾驶人员专业能力要求更高，传统船载终端功能单一且分散，一船多表，无辅助驾驶能力。船舶实时动态信息仅在单一终端上查看，船岸通信信息有限，岸侧船舶管理较为低效，信息掌握不充分，严重制约船舶智能化调度、航线优化、航行效率提升、节能减排等。通过在船舶上安装北斗终端，实现船舶远程监控、航速优化、智能机舱、路径优化等功能，可提升船舶航行效率和安全性（图2）。北斗短报文功能的应用进一步增强了船舶与岸基之间的通信能力，使得船舶在无地面通信网络覆盖的海域也能通过北斗卫星发送和接收简短信息，用于紧急通信、船舶状态报告、航行指令传达以及维护与管理信息交流，有效解决了船岸通信信息有限的问题，提高了岸侧船舶管理效率，确保了船舶在复杂海况下的安全航行。

图2  基于北斗的船舶智慧驾驶舱

2.智慧港口：北斗推进港口数字化与智慧化建设

港口是基础性、枢纽性设施，是经济发展的重要支撑。港口行业作为交通运输行业的重要组成部分，承担着货物中转、换装和集散的关键任务，是连接水上与陆上运输的枢纽。2023年11月24日，交通运输部发布《关于加快智慧港口和智慧航道建设的意见》，提出到2027年，全国港口和航道基础设施数字化、生产运营管理和对外服务智慧化水平全面提升，建成一批世界一流的智慧港口和智慧航道。推进信息通信技术融合应用。推进港口和航道基础设施与云计算、大数据、物联网、人工智能（AI）、区块链等技术融合应用。扩大第五代移动通信网络/第五代固定通信网络（5G/F5G）、北斗卫星导航等技术在港口大型装卸设备远程控制、智能水平运输设备全流程作业、港区人员安防、多功能航标、视频监控等方面的应用规模。

在智慧港口的建设过程中，融合物联网与北斗高精度定位技术，实现了对水平运输车辆的精准操控、作业人员的即时追踪监控、岸桥与场桥的自动化管理，以及散杂货物的智能分拣处理，大幅提升了港口作业的效率与安全性。此外，集装箱操作管理系统（CTOS）借助北斗时空信息服务，有效增强了集装箱作业的效率及流程监管能力（图3）。

图3   某港口基于北斗的无人集卡

3.智慧物流：北斗提升物流效率与安全性

北斗系统在智慧物流行业的应用已经取得了实质性进展。在车联网领域，北斗技术已成为物流车辆标配。通过北斗终端，物流公司能够实时追踪车辆位置、速度、行驶路线等信息，实现精确的车辆管理和调度。这不仅提高了运输效率，还减少了空驶率，降低了运营成本。

此外，北斗技术在物流网络优化方面发挥了重要作用。基于北斗的高精度定位数据，物流企业可以对配送路线进行优化，避开拥堵路段，选择最佳运输路径，从而缩短运输时间，提升货物配送的时效性（图4）。

图4   基于北斗的绿色物流服务应用

在低碳物流方面，北斗系统助力物流企业实现节能减排。通过监控车辆的燃油消耗和排放数据，北斗技术帮助司机采取更为经济的驾驶模式，减少不必要的加速和急刹车，从而降低能耗和减少污染物排放。

海外运输全程可视化也是北斗技术的一大应用亮点。利用北斗的全球覆盖能力，物流企业能够对远洋船只和集装箱进行实时追踪，确保货物在跨国运输过程中的安全；提升了国际物流透明度的同时，也增强了客户对物流服务的信任感。

4.基础设施结构监测：北斗保障基础设施安全

2017年11月，交通运输部与中央军委装备发展部联合印发《北斗卫星导航系统交通运输行业应用专项规划（公开版）》（交规划发〔2017〕187号），提出开展北斗系统在交通运输基础设施测量和安全监测中的应用。在铁路、公路、桥梁、隧道、航道、码头等基础设施建设和安全健康监测中广泛应用北斗技术，并在公众网无法覆盖区域使用北斗短报文功能回传监测数据。北斗技术应用于公路桥梁监测、边坡监测等方面，提升公路基础设施安全性和管理水平。例如，忠县长江大桥通过北斗技术实现了桥梁位移实时监测，有效提升了桥梁安全保障能力（图5）。桂林某地北斗边坡监测系统，通过北斗技术实现了边坡位移、倾斜等参数的实时监测，有效预防了边坡灾害的发生。

图5  忠县长江大桥基于北斗的结构变位监测应用

1.行业级终端设备缺乏

行业级专用产品缺乏，制约规模应用。内河船舶、港口作业时空环境复杂，交通基础设施量大面广、一体化多参数轻量化监测需求迫切，目前市场产品主要是传统GNSS替代产品，缺乏行业专用属性，需求不清、产品定位不明，导致无标准产品可选。

2.数据融合难度大

1）缺乏安全可信的时空服务底座。内河船舶、港口作业及交通基础设施构成港航物流的核心节点。尽管GNSS设备已广泛部署，但时空数据未能实现互通，缺乏一个安全可靠的时空服务基础平台，导致无法为港航物流提供统一的全天时、全空域、全场景的时空基准数据支持。

2）跨设备信息融合难度较大，一机多设备，操作使用繁杂。目前各家终端设备主要以单独形式存在，集成度低，各家数据不互通，难以有效掌握各类设备的状态信息，信息交互融合难度大，亟需兼容性强的小型集成度高的北斗终端产品。

3.港航物流领域标准不完善

港航物流领域相关北斗标准建设尚处于起步阶段，标准不完善，制约行业终端的发展。研究行业专用产品检测认证标准体系，可保障产品质量，助力行业应用推广。

未来，北斗在港航物流领域的应用将更加深入和广泛，仍有很多融合应用可以尝试。

1.“北斗+”技术融合创新

北斗将与5G、物联网、人工智能等新兴技术深度融合，形成更加智能化的港航物流服务体系。将北斗与区块链技术融合，可以实现物流运输信息溯源；将北斗与边缘计算技术融合，可以实现物流运输实时监控；将北斗与视频监控系统融合，可以实现港口作业人员安全监控等。

2.打造北斗时空信息底座

结合港航物流领域时空信息数据现状，实现大物流北斗时空信息数据资产化，开发基础底座实现时空信息数据感知、汇聚、分析及播发等服务；开发增强底座，为大物流资源调配提供数据支撑；开发资产底座，融合“场景、要素、市场”，打造大物流时空信息数据产业。

3.研制行业集成系统

梳理港航物流领域各要素（如船与岸、车与港、人与货）信息交互体系，聚焦共性问题、创新应用场景、融合未来智能船舶、智慧港口等行业需求，围绕国家战略方针，研制出“行业专用”“简单易用”“长期可靠”“安全可控”适销对路的行业级专用终端产品。形成研制好用、易用、行业级专用“北斗多功能集成系统”，方便用户使用。

4.标准“先行”、标准“引领”

制定和完善北斗系统应用的标准规范，引领北斗系统在港航物流领域的推广应用。随着北斗规模应用的产业化和市场化发展，各相关部门也陆续推出了北斗的标准化体系建设要求，通过制定行业标准，规范北斗产业市场。通过对北斗基础产品的认证，提升产品质量，以良性竞争促进技术创新，为北斗产业的高质量发展奠定坚实基础。

北斗卫星导航系统作为我国自主研发的全球卫星导航系统，其在港航物流领域的应用已取得显著成效，展现出强大的发展潜力。通过对智慧航运、智慧港口、智慧物流、智慧公路和基础设施结构监测等方面的深入探索，北斗技术不仅提升了港航物流行业的智能化水平，还促进了产业转型升级，为经济发展注入了新动力。面对未来，北斗在港航物流领域的应用将更加深入和广泛，通过技术创新、数据融合、标准制定等多方面的努力，北斗将为港航物流行业带来更高效、安全、智能的发展。同时，我们也要正视当前北斗应用过程中存在的挑战，如行业级终端设备缺乏、数据融合难度大、标准不完善等问题，积极寻求解决方案，推动北斗在港航物流领域的规模化应用，为我国经济高质量发展贡献力量。总之，北斗卫星导航系统在港航物流领域的应用前景广阔，将为我国港航物流行业的繁荣和发展注入新的活力。