数字孪生港口解决方案通过数字孪生技术构建船舶、港口、航道、车辆、设备等全要素的1:1数字化模型，实现对物理实体的精准映射。通过节点信息采集，对港口作业过程进行虚拟仿真，模拟对象在现实环境中的行为，从而建立调度、能效、风险辨识等等各种智能服务，让监管更为立体、直观、有效。并且系统支持人性化交互功能，用户可以点击界面上的任意模块查看各个功能模块的详细信息。
数字孪生港口系统基于三维可视化方式能够动态地反应港口系统的各种活动，通过在数字孪生港口系统中的以动态图形的方式来反映港口复杂的生产活动流程，不但能够形成直观的图形化效果，而且在港口中可以集中改善作业流程及数据可视化程度。
数字孪生港口解决方案主要包含：船岸协同信息系统与港口智慧运营解决方案两部分。
1. 船岸协同信息系统
数字孪生港口系统可以实现多源异构信息的统一、同步与预处理，让已建成的身份识别系统、RFID、雷达、AIS、视频CCTV、港口机械设备、船载设备的信息进行有机融合；基于“集装箱船与港口车辆、设备协同”核心技术，分别实现船流、车流和港口设备的优化、智能化。
以岸基数据中心为耦合点，体系包含了信息服务系统、生产调度系统、安全管理系统、设施与设备管理系统、集装箱船移动客户端（小程序 APP）等核心组成部分。
数字孪生港口船岸协同信息系统的具体实施目标包括：
（1）以云端数字孪生内核与平台，改善水路基础设施的互联水平，包括了港口基础配套的航道设施、装卸工具、转运设施等。
（2）打破集装箱船、港口、航道等参与要素要打破彼此的信息壁垒，实现信息的统一融合。
（3）建立服务智能，将岸端的导航信息、岸基雷达信息共享给船上，从根本上提升船舶的盈利能力，充分考虑船员的实际条件，让服务易用。为每个港口作业的参与者，提供精细化服务。
2. 港口智慧运营解决方案
数字孪生系统也在港口具体运营过程有提升信息化水平的应用。数字孪生系统在港口智慧运营中主要涵盖堆场作业仿真、各类堆场作业状态记录、水平搬运量确定并记录、该泊位作业过程仿真、船舶装卸作业状态变化记录、对各个作业线进行经济技术指标计算并评价等。
2.1 泊位监控
对港口的泊位进行全天候的监控，当数字孪生港口系统接收到船舶信息，便立即对船舶载重量、货种、来源地、发往地、中转周期等信息进行自动分析，再结合港口船舶待港、装卸、航道拥堵情况，自动进行泊位分配，并反馈给进港船舶，然后根据装卸设备装卸能力、空置情况、损旧程度等情况，进行设备调度；根据货种的堆存要求，进行堆场计划分配，并实施运输车辆和人员调配；根据道路交通组织情况，进行运输路线优化选择，实施一个整体的自动化装卸流程。货物信息录入系统后，同理进行自动化的提货流程。数字孪生港口系统不仅可以帮助管理人员及时了解船舶进出港口的动态，而且实时监控港口的空闲泊位，优化泊位资源的调度使用，提升物流运输的效率，从而提升港口的经营效益。
2.2 模拟生产排产验证
针对一些特殊情况，如极端水位、极端天气、超常规运输量等情况，通过数字孪生港口系统也可以模拟生产排产验证，采用系统模型对实际或设想的系统进行动态试验，找出现有系统的缺陷，并产生新的策略。
2.3 设备管理
对港口重要设施，如集装箱、吊车、装卸设备等，数字孪生港口系统可进行全方位监控，一方面可以实时监控货物在港口的流转过程，另一方面可以帮助管理人员远程轻松完成港口的巡检工作。
此外，港口设施的故障诊断也可以在数字孪生港口系统中反映，设备有故障之后，通过信号传感自动进入系统，系统进行预判并发出警报，通过调用实景视频系统可以观察现场实际情况，并安排人员进行维修。
2.4 安防监控
数字孪生港口系统通过对接视频监控、道闸门禁等安防系统，能够实现对港口可视化安防监控，通过数字孪生港口系统不仅对人员、车辆进出、设备运行以及周界安全等情况一目了然，还支持在意外事故发生时调用摄像头查看事故现场，并启动应急预案，帮助人员疏散逃生。
2.5 运输管理
通过数字孪生港口系统对港口周边的运输道路进行大范围监控，并结合车辆定位可视化功能，既可以预防一些安全或者交通事故，也可以帮助港口管理人员在车辆即将到达时做好运输货物的充分准备，节约时间。
数字孪生港口解决方案通过数字孪生技术，可在基本不改变现有传感器配备的前提下，实现以港口和船舶内传感器，如雷达、AIS、CCTV、RFID 为核心的对象持续跟踪、多源交叉验证，提升感知系统所反映状态与真实港口航道、作业流程的匹配度，实现真正的“所见即所得”，显著改善作业流程，降低驾驶员、管理员的工作压力，改善安全、提升效益。
