项目简介传统集装箱港口堆场作业模式下箱位管理依靠人工台账记录岸桥、场桥、无人集卡多设备协同调度依靠调度员经验决策容易出现路径冲突、翻箱率偏高、设备作业效率难以量化泊位计划、装卸船进度缺少可视化监控手段危险品箱、冷藏箱状态监管分散港口吞吐量、双碳能效统计难度大。针对智慧港口堆场调度的业务痛点本文设计并实现港口集装箱堆场数字孪生作业与智能装卸调度系统。系统面向港口调度中心、远控岸桥场桥操作员、集卡车队采用前后端分离架构后端基于 SpringBoot 完成业务调度逻辑、设备任务排产与算法调度前端基于 Vue3 实现工业风数字孪生三维可视化、作业工作台与指挥大屏实现集装箱三维堆存拓扑反演、岸桥场桥装卸协同排产、无人集卡路径规划防碰撞、泊位分配甘特图、翻箱率与双碳能效统计一体化能力提升集装箱码头装卸作业自动化调度水平降低翻箱损耗提高港口整体作业吞吐量。️技术栈后端Java 17、SpringBoot 3.2、Spring Data JPA、Spring Security JWT、MyBatis‑Plus、Redis 7.0前端Vue3(Composition API)、Pinia、Vue Router4、Vite5、Element Plus、TailwindCSS数字孪生与调度能力三维堆场数字孪生渲染、多机协同避碰算法、无人集卡路径规划、作业甘特图、热力图分析扩展组件ECharts5.4 吞吐量 / 翻箱率 / 岸电能效统计、RFID/OCR 卡口核验、TEU 吞吐量指标计算核心功能模块1. 码头堆场作业工作台集中展示船舶泊位靠泊态势、泊位作业计划执行进度、岸桥装卸台时效率 MPH、集卡车在场周转效率等核心指标。调度人员可以查看当前在泊船舶、分配岸桥资源监控每台设备实时作业状态。支持泊位计划信息查看、作业效率状态跟踪记录泊位分配、岸桥指派、任务启停等关键业务节点。2. 堆场箱位 3D 拓扑与贝位检索实现 “区‑贝‑排‑层 (Bay‑Row‑Tier)” 精细化三维数字孪生箱位展示还原集装箱真实堆存空间位置。对危险品集装箱、冷藏箱进行特殊标记同步监控冷藏箱温控插座运行状态。支持贝位检索、箱位空间交互查看记录集装箱入箱、移位、提箱出箱全流程业务节点。3. 自动化轨道吊 / 集卡路径协同调度内置多机协同作业避碰算法为 AIV/AGV 无人集卡动态下发最优行驶路径生成港区拥堵热力分布图规避设备路径冲突减少作业等待。支持设备任务信息查看、路径执行状态跟踪记录任务下发、路径重规划、冲突处置业务节点。4. 进出港集卡预约与集装箱提还实现集港电子凭单管理港口卡口集成 RFID 与 OCR 识别完成进出港集装箱信息自动核验。外部集卡线上预约提箱还箱业务卡口快速放行。支持预约记录查阅、卡口核验状态跟踪留存预约申请、卡口识别、提还箱完成业务记录。5. 调度总控与翻箱率能效决策大屏面向码头运营总监提供全局指挥大屏统计装卸作业翻箱率、岸电接驳使用率、港口 TEU 吞吐量完成集装箱全生命周期流转追溯。同时输出港口双碳能效相关统计报表为港口运营决策提供数据支撑。支持全局指标监控、作业事件处置跟踪留存统计分析、报表导出关键业务节点。✨系统技术亮点堆场数字孪生三维可视化精准还原区‑贝‑排‑层集装箱堆存结构直观查看危险品、冷藏箱特殊箱体状态。多设备协同调度算法轨道吊与无人集卡联合排产动态路径规划 防碰撞逻辑降低设备冲突等待时间。完整港口业务指标体系覆盖 MPH 岸桥效率、TEU 吞吐量、翻箱率、岸电使用率、集卡周转率港口核心评价指标。RFIDOCR 卡口自动核验线上预约和卡口自动化联动提升集装箱提还箱进出港效率。泊位‑装卸船甘特图可视化船舶靠泊、作业计划进度方便调度人员把控装卸船工期。翻箱抑制与双碳能效统计兼顾作业调度优化与港口绿色低碳运营的数据统计需求。总结本系统面向现代化智慧集装箱港口业务结合数字孪生可视化与设备协同调度算法覆盖泊位管理、堆场三维箱位、自动化设备调度、集卡预约卡口、运营决策大屏全业务解决传统码头调度依赖人工经验、设备容易冲突、翻箱率高、作业指标统计繁琐的痛点可作为智慧港口、数字孪生调度类项目开发参考。