自動化集裝箱碼頭數(shù)全球第一 總體技術(shù)水平位于世界前列

　　無人碼頭向海而興

　　本報記者 王雅婧 通訊員 湯尤泓

　　碼頭是港口的一部分，也是連接陸地與大海的紐帶。近年來，隨著我國新一代智慧港口的建設(shè)，自動化集裝箱碼頭作為智慧港口的重要基礎(chǔ)設(shè)施也在快速發(fā)展，為海洋強國建設(shè)提供了重要支撐。根據(jù)交通運輸部近日公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國自動化集裝箱碼頭已建和在建的數(shù)量位居世界首位，其中，已建成的自動化集裝箱碼頭18座，在建包括改造的集裝箱碼頭27座。同時，我國已掌握了自動化集裝箱碼頭從設(shè)計建造、裝備制造到系統(tǒng)集成和運營管理全鏈條的關(guān)鍵核心技術(shù)，總體應(yīng)用規(guī)模和技術(shù)水平處于世界前列，可以說，我國已成為名副其實的水運大國。

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　　從底層框架到上層應(yīng)用“一攬子國產(chǎn)化”

　　首個全國產(chǎn)全自主自動化碼頭刷新世界紀錄

　　山東半島膠州灣畔，藍天與大海簇擁下的山東港口青島港自動化碼頭(三期)一派忙碌。就在不久前，這座碼頭以60.2自然箱/小時的橋吊平均單機作業(yè)效率，再度刷新了裝卸效率的世界紀錄，展現(xiàn)了中國自動化碼頭的強勁實力。

　　再破世界紀錄，得益于科技的創(chuàng)新。作為我國首個全國產(chǎn)全自主自動化碼頭，山東港口青島港自動化碼頭(三期)于去年12月27日投產(chǎn)運營，整個碼頭28000多個零部件及核心設(shè)備全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。青島港科研部門會同二十余家國內(nèi)廠商，完成“智慧大腦”等在內(nèi)的六大自主突破，達成12項創(chuàng)新成果，實現(xiàn)了國內(nèi)碼頭從全自動化到全國產(chǎn)全自主自動化的跨越。

　　在山東港口青島港自動化碼頭(三期)，雖然每天都面對巨大的作業(yè)量，但作業(yè)現(xiàn)場卻鮮少出現(xiàn)工人的身影。在碼頭“智慧大腦”的控制下，碼頭各類運輸設(shè)備有條不紊且快速利落地處理著各自的工作，讓碼頭的效率大大提升。

　　所謂的“智慧大腦”，即“全自動化集裝箱碼頭智能管控系統(tǒng)”，這是我國首個從底層框架到上層應(yīng)用都完全自主研發(fā)的集裝箱智能管控系統(tǒng)，也是青島港科研人員自主攻關(guān)實現(xiàn)的技術(shù)突破。

　　這套系統(tǒng)有多強大？山東港口青島港自動化碼頭信息技術(shù)部副經(jīng)理陳強告訴記者，該系統(tǒng)有著“類似人腦”一樣進行生產(chǎn)指揮調(diào)度和規(guī)劃決策的能力，同時，又有著比人腦還快速的計算能力。科研人員為系統(tǒng)研發(fā)了智能全要素排序算法，這種算力更加強勁，單服務(wù)節(jié)點計算效率每秒超百萬次，可以實現(xiàn)“響應(yīng)零待時”的“毫秒級”計算。

　　“碼頭操作系統(tǒng)如同人們?nèi)粘Ｉ钍褂檬謾C一般，數(shù)據(jù)刷新速度將直接影響客戶體驗。目前，國內(nèi)大部分港口操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)刷新速度為秒級，數(shù)據(jù)傳輸延遲明顯，導(dǎo)致作業(yè)指令銜接不暢，系統(tǒng)加載耗時長，影響碼頭效率。而我們這個系統(tǒng)將數(shù)據(jù)刷新速度控制在毫秒以內(nèi)，真正意義上實現(xiàn)了響應(yīng)零待時。以一個碼頭集裝箱堆場為例，毫秒級數(shù)據(jù)刷新相比秒級，助力設(shè)備派發(fā)效率提升4倍。”陳強表示。

　　當然，這樣的創(chuàng)新要想實現(xiàn)絕非易事。“自動化碼頭有1500多種復(fù)雜的作業(yè)工況，對于我們這個不足30人的軟件研發(fā)團隊來說，是一個巨大挑戰(zhàn)。”陳強說，“我們的信息系統(tǒng)主要由智能管控系統(tǒng)A-TOS和智能控制系統(tǒng)A-ECS構(gòu)成，過去這兩套系統(tǒng)由國外廠商‘一面倒’式的壟斷，為研制這套系統(tǒng)，科研團隊一點點拆解了1500多個業(yè)務(wù)流程，歸類了2200余項系統(tǒng)功能，攻克了10余項關(guān)鍵核心算法難題，才終于形成一個雛形。此后，又經(jīng)過許多個日夜的奮戰(zhàn)，系統(tǒng)如期上線運行。”

　　攻堅克難的不僅是研發(fā)碼頭系統(tǒng)的團隊，山東港口青島港自動化碼頭工程技術(shù)部副經(jīng)理劉方超表示，碼頭的各種自動化設(shè)備的研發(fā)也歷經(jīng)艱辛。比如，碼頭的四輪自動導(dǎo)向搬運車的難點在于重載驅(qū)動橋，但當時國內(nèi)對這種重載驅(qū)動橋的研究幾乎為空白。“我們探訪了國內(nèi)各主流設(shè)備制造廠，發(fā)現(xiàn)青島本地企業(yè)青特集團與我們志同道合，想要打破國外關(guān)鍵技術(shù)的封鎖，大家就決定一起干。”劉方超回憶起當時的情景，一次測試讓他至今難忘，“為了測試驅(qū)動橋低溫可靠性，冬天凌晨4點，技術(shù)團隊的兄弟們扛起調(diào)試用的大包小包沖進海邊的作業(yè)場地。當天海邊的風(fēng)異常刺骨，風(fēng)里夾雜著冰渣子，碼頭還特別空曠，沒有避風(fēng)的地方。因為驅(qū)動橋里有轉(zhuǎn)速傳感器這種精密零件，要擰小螺絲以及接電線，戴著保暖手套沒法干，我們?nèi)渴枪庵职惭b調(diào)試的。整個測試結(jié)束，手指頭都凍得像小胡蘿卜。”

　　在眾多努力下，山東港口青島港自動化碼頭(三期)實現(xiàn)了基于全國產(chǎn)電控系統(tǒng)的港口大型機械設(shè)備精準控制與自動運行，形成了從底層硬件到上層應(yīng)用的一攬子國產(chǎn)化解決方案。劉方超坦言，實現(xiàn)港口設(shè)備電控系統(tǒng)的自主可控，攻克“卡脖子”難題是一條不得不走的路。國產(chǎn)化替代不僅能提高我們在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力，又能通過自主研發(fā)和生產(chǎn)掌握電控系統(tǒng)的核心技術(shù)，從而提高自動化設(shè)備工作性能和運行效率。

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　　新一代信息技術(shù)與碼頭業(yè)務(wù)融合

　　“類人腦”讓系統(tǒng)更“聰明”運作更順暢

　　1月25日上午，廈門遠海集裝箱自動化碼頭，一艘貨船緩緩到港，等待岸橋?qū)⒓b箱抓取到集卡車上。在箱體移動的過程中，“AI之眼”在高空瞬間抓取作業(yè)集卡車牌和集裝箱箱號、殘損、艙位、拖車號等理貨要素，與后臺信息核對一致后，將相關(guān)信息自動上傳至生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

　　幾公里外的智能理貨室內(nèi)，理貨員正通過電腦比對系統(tǒng)回傳的數(shù)據(jù)，檢查無誤后，確認裝卸。“如今，‘抄箱號、驗殘損’全靠智能理貨系統(tǒng)實現(xiàn)，我們點點鼠標就能完成裝卸船理貨作業(yè)。”

　　自動化集裝箱碼頭能夠?qū)崿F(xiàn)高效精準的無人作業(yè)，離不開新一代信息技術(shù)的加持。作為全球首個第四代自動化碼頭，廈門遠海集裝箱自動化碼頭立足于高度信息化、全自動化系統(tǒng)，持續(xù)推進新一代信息技術(shù)與碼頭業(yè)務(wù)的融合滲透，開展5G智慧港口創(chuàng)新應(yīng)用，推進“5G+AI”新技術(shù)與港口建設(shè)深度融合。

　　“碼頭實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)覆蓋，并結(jié)合邊緣計算、高精度定位、人工智能、計算機視覺等技術(shù)，實現(xiàn)了自動駕駛、港機遠控、智能理貨、智能安防及司機行為管理等多個5G典型應(yīng)用場景的部署落地。”廈門遠海集裝箱自動化碼頭有限公司總經(jīng)理助理林建喜介紹。

　　為進一步推進降本增效，廈門遠海集裝箱自動化碼頭優(yōu)化升級智能配載系統(tǒng)，通過對空箱出箱次序、重量分布、自動化箱區(qū)優(yōu)先出箱等細節(jié)打磨及精進，實現(xiàn)最優(yōu)配載，提升岸橋作業(yè)效率，降低裝卸成本。

　　“該配載技術(shù)借助AI技術(shù)及算法優(yōu)化，不斷吸納與固化員工的配載作業(yè)經(jīng)驗，推動穩(wěn)步高效提升配載質(zhì)量，以‘類人腦’形式讓系統(tǒng)更‘聰明’，運作更順暢。”林建喜說。

　　目前，該碼頭智能配載的實船操作人工調(diào)整量低于5%。以裝船1000自然箱為例，智能配載的速度平均為5分鐘，人工配載則需要大約1小時，智能配載的效率約是人工配載效率的10至12倍。

　　此外，該碼頭還進一步推動云計算等信息技術(shù)與傳統(tǒng)港航業(yè)務(wù)融合滲透，以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向持續(xù)開展流程再造和業(yè)務(wù)協(xié)同管理創(chuàng)新，不斷優(yōu)化集業(yè)務(wù)單證電子化、生產(chǎn)監(jiān)控可視化、疏運管理智能化、客戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化于一體的港口智能集疏運協(xié)同平臺，提升服務(wù)效率，助力港口業(yè)務(wù)升級。

　　以客戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化為例。“船舶到港前，客戶可通過‘智慧物流平臺’手機操作APP系統(tǒng)，辦理有關(guān)預(yù)約提箱、自助交箱手續(xù)，讓‘數(shù)據(jù)多跑路、人員少跑路’，降低人力成本和時間成本。”碼頭工作人員表示。

　　新一代信息技術(shù)提升了碼頭的自動化、智能化水平，如今，廈門遠海集裝箱自動化碼頭的成功經(jīng)驗已在“一帶一路”沿線眾多港口推廣應(yīng)用。

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　　密集航線打造強大貨運樞紐

　　忙碌的碼頭是貿(mào)易興隆的見證

　　港口碼頭是綜合交通運輸?shù)臉屑~，有數(shù)據(jù)顯示，中國有超九成的外貿(mào)進出口貨物是通過海運來完成的。忙碌的碼頭，正是貿(mào)易興隆的見證；而擁有強大吞吐運輸能力的碼頭，又能夠進一步為經(jīng)濟的發(fā)展提供支撐。

　　吞吐量是衡量碼頭運輸能力的重要指標，近年來，我國各大自動化集裝箱碼頭的集裝箱吞吐量逐年上漲，多年居于世界前列。

　　位于粵港澳大灣區(qū)的廣州港南沙港區(qū)四期碼頭是我國首個江海鐵多式聯(lián)運的全自動化碼頭。這座無人化的碼頭吊橋林立、晝夜不息，超過150條國際班輪航線經(jīng)由這里通達全球，迎接著來自世界各地的輪船，船流、物流、資金流在這里匯聚。去年年底，該碼頭提前完成150萬標箱吞吐量的年度目標，交出了一份漂亮的答卷。

　　為更好地運輸貨物，廣州港南沙港區(qū)四期碼頭建設(shè)了4個10萬噸級海輪泊位及配套集裝箱駁船泊位，配備了120輛智慧型引導(dǎo)運輸車來完成碼頭的自動化作業(yè)。據(jù)了解，這些運輸車全部是無人駕駛，依靠北斗導(dǎo)航，這些車輛可以自己避開障礙物，自動規(guī)劃路線，以最優(yōu)路徑抵達箱位。

　　江蘇太倉港四期碼頭是全國內(nèi)河及長江流域首個堆場自動化碼頭。該碼頭地處長江經(jīng)濟帶和21世紀海上絲綢之路交匯處，依托區(qū)位優(yōu)勢，形成多個航線網(wǎng)絡(luò)，連片式布置數(shù)個5萬噸級集裝箱泊位，年通過能力為200萬標箱，發(fā)揮著重要的航運樞紐作用。

　　太倉港四期碼頭地處長江出海口附近，是上海國際航運中心北翼的重要組成部分。為了進一步提升港口競爭力，近年來，太倉港四期碼頭與上海的碼頭進行聯(lián)動，引入到洋山港的直達快航等業(yè)務(wù)，推進兩地的“同港化”，使得江蘇省蘇州市、無錫市、常州市等周邊地區(qū)的進出口貨物不必再通過陸路運輸進出洋山港。同時，重慶市等長江沿線城市的遠洋集裝箱也無需再通過上海市外高橋港區(qū)中轉(zhuǎn)再轉(zhuǎn)運洋山港。此舉降低了企業(yè)的物流運輸成本，也引導(dǎo)長江及內(nèi)河港口的集裝箱在太倉港集并。

　　太倉正和國際集裝箱碼頭有限公司董事長王金才介紹：“目前，我們碼頭與洋山港之間每天有4—5班穿梭巴士(直達航線)，這些巴士對接洋山的三個碼頭。主要涵蓋中轉(zhuǎn)和‘滬太通’兩項業(yè)務(wù)：一是將長江沿線以及蘇州、浙北內(nèi)河的集裝箱在太倉集并后發(fā)往洋山，二是把原本通過集卡送往洋山港區(qū)的外貿(mào)箱直接集港到太倉港，再通過穿梭巴士轉(zhuǎn)運至洋山。滬太通業(yè)務(wù)實現(xiàn)了‘一次申報、一次查驗、一次放行’，為貨主提供了更便利的運輸方式，解決了通關(guān)申報和二次運抵的問題。”

　　數(shù)據(jù)顯示，目前太倉港四期碼頭的近洋直達航線已達16條，覆蓋日本、越南、韓國等主要港口，成為太倉港近洋航線最密集的碼頭之一，2023年度完成集裝箱吞吐量297.03萬標箱，實現(xiàn)營業(yè)收入3.31億元。（中國紀檢監(jiān)察報）