高级进修项目1,500 小时 · 在线 · 11 个模块
船舶与港口数字孪生高级进修项目
本高级进修项目使你全面掌握应用于船舶和码头的数字孪生的创建、管理与分析。你将学习传感器数据、仿真模型及与运营系统的接口，并通过案例研究了解其在港口和船上作业中的效益。
学时1,500 h
形式在线
开课12月1日
模块11
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课程简介
船舶与港口数字孪生高级进修项目是什么？
本高级进修项目帮助你引领海事行业的数字化转型。你将学习创建、管理和分析数字孪生——用于改进船舶及港口基础设施设计、运营与维护的虚拟复制体。项目涵盖 3D 建模、IoT 传感器、数据分析与人工智能，并应用于真实案例。
项目优势：先进仿真，预测船舶与港口在不同运营条件下的表现；供应链优化，提升物流效率并降低运营成本；预测性维护，提前预判故障并延长资产寿命；创新设计，以虚拟方式测试配置与材料；以及将船舶与港口纳入同一数字生态系统的整体视角。
课程类型高级进修项目
形式在线
学时1,500 小时
模块11
开课12月1日
课程亮点
- 掌握技术：使用当前工具创建和管理船舶与港口的数字孪生。
- 先进仿真：运行预测性仿真，优化运营、降低成本并提升安全。
- 真实实践案例：参与面向海事与港口行业的应用项目。
- 职业助力：获得引领数字化转型的稀缺技能。
- 行业应用：在行业企业中实践所学并助力其创新。
课程大纲
船舶与港口数字孪生高级进修项目课程大纲
共 11 个模块。选择模块即可查看具体内容。
模块 1
数字孪生基础与海事工业 4.0
- 1.1. 海事与港口领域数字孪生（Digital Twins）的定义、类型与架构
- 1.2. 港口及航运企业数字化转型的里程碑：智慧港口（Smart Ports）与互联船舶
- 1.3. 数字孪生的生命周期：设计、建造、运营与退役
- 1.4. 互操作性与行业标准：OpenMETA、ISO 23247 及 DNV/ABS 规范
- 1.5. 水下、水面及港口 IoT 基础设施：振动、倾斜、压力与流量传感器
- 1.6. 实时数据传输网络：工业 5G、LoRaWAN、低轨（LEO）卫星及 MQTT/OPC UA 协议
- 1.7. 用于海事海量数据处理的云计算与边缘计算
- 1.8. 海事 OT/IT 环境中的网络安全：保护数字孪生免受入侵
- 1.9. IMO（国际海事组织）法规及数字化对脱碳的影响
- 1.10. 数字孪生实施的成本效益分析与投资回报率（ROI）
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 2
面向海事孪生的三维建模、CAD/CAM/CAE 与激光扫描
- 2.1. 点云与几何采集：船舶与码头的 LiDAR 激光扫描及摄影测量
- 2.2. 应用于港口基础设施的建筑信息模型（BIM）（ISO 19650）
- 2.3. 高保真三维船舶 CAD 建模：船体、上层建筑、机械设备及轴系
- 2.4. 将静态模型转换为适用于实时环境的交互式动态模型
- 2.5. 用于超写实可视化的实时图形引擎：Unreal Engine、Unity 与 Omniverse
- 2.6. STS 岸桥、RTG 场桥、自动化码头及系泊设备的参数化建模
- 2.7. 将 GIS（地理信息系统）数据与三维水深测量数据集成到港口模型
- 2.8. 三维网格优化与多级渲染（LOD – Level of Detail）以实现流畅运行
- 2.9. 用于技术检验与沉浸式作业的增强现实（AR）、混合现实（MR）与虚拟现实（VR）
- 2.10. 数字资产管理与标准化船用部件库
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 3
船舶数字孪生：结构、水动力与耐波性能
- 3.1. 数字水动力模型：用于计算航行阻力的计算流体力学（CFD）
- 3.2. 耐波性（seakeeping）仿真：横摇、纵摇、艏摇及对不规则波的响应
- 3.3. 实时结构监测：应变片、材料疲劳及船体弯曲（中拱/中垂）
- 3.4. 推进系统数字孪生：主机、涡轮增压器、轴系及螺旋桨
- 3.5. 辅助系统仿真：锅炉、分油机、压载系统及水处理
- 3.6. 稳性与纵倾的数字化管理：压载舱集成及实时重量计算
- 3.7. 替代能源船舶的数字孪生：甲醇、氨、氢及风力辅助推进
- 3.8. 利用预测模型评估船体腐蚀与生物污损（fouling）造成的磨损
- 3.9. 试验验证与数字验证对比：拖曳水池试验与 CFD 的相关性分析
- 3.10. 船级社（Lloyd's、DNV、ABS）对船舶数字孪生的认证与批准
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 4
导航系统、航线与自主船舶（MASS）的数字孪生
- 4.1. 将 AIS、GPS/GNSS、雷达、ARPA 及 ECDIS 数据集成到导航数字孪生
- 4.2. 根据实时波浪、风和海流对优化大洋航线（气象定线）进行仿真
- 4.3. 海上自主水面船舶（MASS）数字孪生：IMO 自主等级
- 4.4. 在仿真环境中应用于自主船舶的避碰算法（COLREG）
- 4.5. 高精度靠离泊操纵的数字化建模与测试
- 4.6. 自主船舶海上关键故障仿真（失效模式与影响分析 – FMEA）
- 4.7. 用于验证自动舵及 DP（动力定位）系统的虚拟 HIL（硬件在环）测试
- 4.8. 船–船及船–航道水动力相互作用（岸壁/浅水效应）的数字复现
- 4.9. 由航行中船舶数字孪生支持的岸基远程控制中心（ROC）
- 4.10. 环境影响预测分析：CII（Carbon Intensity Indicator）指标的动态计算
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 5
港口基础设施与码头作业的数字孪生
- 5.1. 港口水工建筑物的数字化建模：防波堤、码头、栈桥及锚地
- 5.2. 利用数值模型模拟港池内波浪扰动及共振/假潮（seiche）
- 5.3. 装卸设备数字孪生：STS 岸桥、RTG 场桥、正面吊（Reach Stacker）及 AGV
- 5.4. 集装箱码头的数字复现：堆场（yard）管理、货物分区及最优作业移动
- 5.5. 液体散货、干散货及滚装（Ro-Ro）码头的数字孪生
- 5.6. 陆侧集疏运仿真：闸口（gates）瓶颈、铁路及卡车交通
- 5.7. 通过传感器实时监测护舷、系船柱及缆绳张力
- 5.8. 通过仿真进行泊位分配（Berth Allocation Problem）规划与优化
- 5.9. 港口能源网络的数字复现：智能电网（Smart Grids）、光伏及船舶岸电（OPS）
- 5.10. 气候变化影响评估：海平面上升及极端天气事件仿真
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 6
海事孪生中的数据分析、机器学习与预测
- 6.1. 来自船舶及港口传感器的海量流式数据采集管道（Apache Kafka/Spark）
- 6.2. 海事遥测数据清洗：GNSS 噪声过滤、缺失数据插补及异常检测
- 6.3. 用于船舶及港口机械预测性维护的机器学习算法
- 6.4. 岸桥、船体及推进系统剩余使用寿命（RUL – Remaining Useful Life）估算
- 6.5. 船舶在港停留时间（Dwell Time）预测模型及港口拥堵预测
- 6.6. 用于岸桥作业自动排程的强化学习（Reinforcement Learning）
- 6.7. 应用于流体力学与海洋结构的物理信息神经网络（PINN）
- 6.8. 结合计算机视觉与数字孪生的港区水域溢油及污染检测算法
- 6.9. 用于数字孪生预测模型持续更新的 MLOps
- 6.10. 构建运营看板（Dashboards）及预测性 KPI 以支持管理决策
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 7
流程仿真、物流与港口供应链
- 7.1. 应用于港口物流的离散事件仿真（DES）（AnyLogic、FlexSim、Siemens Plant Simulation）
- 7.2. 港口数字孪生与 TOS（码头操作系统）及 PCS（港口社区系统）的集成
- 7.3. 多式联运物流链仿真：港口–铁路–公路及与微型枢纽的衔接
- 7.4. 港口冷链（冷藏集装箱）的数字复现：温度追溯与中断
- 7.5. 空箱布置与翻箱移位优化（Housekeeping optimization）
- 7.6. 进港航道及引航区排队与海上交通流建模
- 7.7. 传统燃料与清洁燃料（LNG、氢）加注作业仿真
- 7.8. 港口仓储物流与 ERP 系统及海关平台的集成
- 7.9. 供应链面对全球性中断（罢工、事故、疫情）的压力测试与韧性测试
- 7.10. 通过仿真情景评估码头能源绩效与碳足迹
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 8
面向安全、救助与应急管理的数字孪生
- 8.1. 港口紧急情况的数字仿真：船舶火灾、化学品泄漏与爆炸
- 8.2. 污染物、有毒气云及溢油扩散建模（Oil Spill Modelling）
- 8.3. 海上搜救（SAR）管理数字孪生：遇险人员漂移仿真
- 8.4. 大型邮轮及客运码头的人员疏散仿真
- 8.5. 风暴期间海上设施及港口极端结构状况监测
- 8.6. 碰撞或搁浅事故中由数字孪生引导的快速响应规程
- 8.7. 将 AI 视频监控系统（CCTV）与港口三维模型集成，用于门禁与风险管控
- 8.8. 通过 VR/AR 沉浸式仿真开展港口应急人员培训与演练
- 8.9. 基于数字孪生的风险分析及关键脆弱点识别（HAZOP）
- 8.10. 基于灾难恢复仿真的海事业务连续性计划
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 9
数字孪生平台、软件架构与集成
- 9.1. 主流数字孪生平台：Microsoft Azure Digital Twins、AWS IoT TwinMaker 及 Bentley iTwin
- 9.2. 开发微服务及 RESTful/GraphQL API，实现船舶系统与云端之间的数据连接
- 9.3. 集成实时物理引擎，模拟系泊、载荷及码头撞击
- 9.4. 构建知识图谱（Knowledge Graphs），表示船舶–港口–货物之间的复杂关系
- 9.5. 面向海事与港口领域的开放数据模型及专用本体
- 9.6. 为新一代港口指挥控制中心开发 UX/UI 用户界面
- 9.7. 集成区块链（Blockchain）技术以审计孪生数据的真实性
- 9.8. 在混合环境中部署数字孪生（船上 / 港口云端）
- 9.9. 航行中船舶与岸上港口之间的低时延数据同步策略
- 9.10. 港口信息化项目中的维护、软件更新与变更管理
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 10
数字孪生的实施、网络安全与投资回报
- 10.1. 实施路线图
- 10.2. 平台与供应商选择
- 10.3. 数字孪生的网络安全
- 10.4. 数据治理
- 10.5. 标准化与互操作性
- 10.6. 组织变革管理
- 10.7. 用户培训
- 10.8. 价值指标
- 10.9. 投资回报
- 10.10. 实施案例分析
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）模块 11
硕士毕业项目：海事/港口数字孪生的实施
- 11.1. 选择真实案例：船舶数字孪生（推进、结构或航线）或港口数字孪生（码头、水域或集疏运）
- 11.2. 定义系统架构：数据采集、边缘/云端处理及可视化层
- 11.3. 三维几何测量或集成基础设施/船舶的 CAD/BIM 模型
- 11.4. 配置 IoT 层：实时遥测数据的仿真或接入
- 11.5. 开发动态仿真模型（水动力、物流、结构或预测模型）
- 11.6. 实施用于优化的预测分析或人工智能算法
- 11.7. 集成到数字孪生平台并开发运营控制看板
- 11.8. 数字孪生验证：精度测试、响应时间及可用性分析
- 11.9. 编写技术报告、架构手册及经济运营可行性方案
- 11.10. 公开展示、实时功能演示并在专家评审委员会前进行项目口头答辩
本阶段内容
136 h预计学习时长11 周周（按您的进度）规划学习节奏
船舶与港口数字孪生高级进修项目的学制与学习形式
课程共 1,500 小时。告诉我们您每周能投入多少小时，我们会算出您实际完成的时间。
4 h30 h
每周学习 12 小时
29
个月即可完成
125 周
周（总计）
大多数学员以这一节奏完成课程，与分期付款计划十分契合。
师资团队
学术管理与师资团队
Navalis 教学团队：由仍在一线工作的业内专业人士授课并指导各项课程。
Dra. Marina Alcover学术总监兼质量保证负责人
Ing. Diego Cifuentes船舶焊接与无损检测高级讲师；焊接接头 QA/QC 负责人
Cap. Javier Abaroa (MCA)船舶操纵、电子航海（ECDIS/雷达/ARPA）与 GMDSS 高级讲师；STCW 合规与驾驶台资源管理协调人
Dr. Pau Ferrer船舶设计与仿真高级讲师；水动力学与 CFD 实验室主任
Dra. Nuria Llobregat海洋气象、SAR 与作业安全高级讲师；航行风险管理协调人
Ing. Javier Bañuls电气工程、自动化与 ETO 工程高级讲师；电子集成与机舱报警系统协调人
Ing. Sofía Marquina材料、复合材料与防腐高级讲师；先进涂料与涂层方向协调人
Ing. Tomás Riera推进系统、替代能源与混合动力系统高级讲师；能效与振动协调人培养目标
船舶与港口数字孪生高级进修项目的培养目标
01优化预测性维护。
02模拟海上紧急情景。
03评估海事运营的能效。
04实施智慧港口管理系统。
05改进战略决策。
06开发海事行为预测模型。
职业发展
船舶与港口数字孪生高级进修项目的就业前景
常见问题
关于船舶与港口数字孪生高级进修项目的疑问
数字孪生是船舶、港口等实体海事资产的数字化表示，利用实时数据和仿真来优化设计、建造、运营和维护。
是的。课程包含 ECDIS/Radar-ARPA/BRM，并设有港口、大洋、雾航、恶劣天气和 SAR 等场景。
在线学习并提供直播课程；可通过合作协议选择混合模式，参加模拟器培训或实习。
两方面均有涵盖：既包括创建数字复制品（数字孪生），也包括利用这些复制品对船舶和港口进行管理与运营。
建议具备 SMCP 的实用能力。我们提供标准航海用语方面的辅助材料。
可以，只要具备相关学历或海事/港口作业经验。入学面试将确认是否符合要求。
可选（3–6 个月），通过“企业与合作”项目及校友网络安排。
模拟器实操（评分标准）、航次计划、SOP、检查清单、小测验以及应用型硕士论文。
在线申请
入学流程
无需等待回电。材料齐全的话，您可以在同一次操作中完成报名。
入学要求
- 学历或职业背景：船舶工程、计算机科学、工业工程、船舶设计、海洋科学或相关领域学位，或经认证的海事与港口行业从业经验。
- 语言能力：建议具备技术英语，以便使用数字孪生软件与文档。
- 先备知识：具备 3D 建模、编程、仿真或 BIM 知识者优先。
- 材料：最新简历、学位证书复印件、身份证件或护照及动机信。
- 技术要求（在线）：能够运行建模与仿真软件的电脑、高速网络连接，最好配备独立显卡。在委员会审核确认材料之前，录取为临时录取。
- 01提交申请填写个人信息、教育与工作背景并上传材料。
- 02即时审核我们核实材料是否完整、合规。
- 03完成注册选择全额支付或分期付款，锁定您的名额。
开始申请首付低至 ¥ 8,740
在委员会审核所提交材料之前，录取为临时录取。如不符合入学要求，将全额退款。