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(qiáng)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(jì)錄

　　山東半島膠州灣畔，藍(lán)天與大海簇?fù)硐碌纳綎|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(jī)作業(yè)效率，再度刷新了裝卸效率的世界紀(jì)錄，展現(xiàn)了中國自動化碼頭的強(qiáng)勁實力。

　　再破世界紀(jì)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(dá)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(qiáng)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(qiáng)告訴記者，該系統(tǒng)有著“類似人腦”一樣進(jìn)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?？蒲腥藛T為系統(tǒng)研發(fā)了智能全要素排序算法，這種算力更加強(qiáng)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(jī)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?！标悘?qiáng)表示。

　　當(dāng)然，這樣的創(chuàng)新要想實現(xiàn)絕非易事?！白詣踊a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(tuán)隊來說，是一個巨大挑戰(zhàn)?！标悘?qiáng)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(tuán)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?！?/p>

　　攻堅克難的不僅是研發(fā)碼頭系統(tǒng)的團(tuán)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(dāng)時國內(nèi)對這種重載驅(qū)動橋的研究幾乎為空白?！拔覀兲皆L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(tuán)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?！眲⒎匠貞浧甬?dāng)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(tuán)隊的兄弟們扛起調(diào)試用的大包小包沖進(jìn)海邊的作業(yè)場地。當(dāng)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?！?/p>

　　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(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)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(yuǎn)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(rèn)裝卸?！叭缃?，‘抄箱號、驗殘損’全靠智能理貨系統(tǒng)實現(xiàn)，我們點點鼠標(biāo)就能完成裝卸船理貨作業(yè)?！?/p>

　　自動化集裝箱碼頭能夠?qū)崿F(xiàn)高效精準(zhǔn)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(yuǎn)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(jìn)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(jìn)“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(jī)視覺等技術(shù)，實現(xiàn)了自動駕駛、港機(jī)遠(yuǎn)控、智能理貨、智能安防及司機(jī)行為管理等多個5G典型應(yīng)用場景的部署落地?！睆B門遠(yuǎn)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(jìn)一步推進(jìn)降本增效，廈門遠(yuǎn)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(xì)節(jié)打磨及精進(jìn)，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?！绷纸ㄏ舱f。

　　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(jìn)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?！按暗礁矍?，客戶可通過‘智慧物流平臺’手機(jī)操作APP系統(tǒng)，辦理有關(guān)預(yù)約提箱、自助交箱手續(xù)，讓‘?dāng)?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(yuǎn)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(qiáng)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(jìn)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(qiáng)大吞吐運輸能力的碼頭，又能夠進(jìn)一步為經(jīng)濟(jì)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(biāo)，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(dá)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(biāo)箱吞吐量的年度目標(biāo)，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(dá)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(jì)帶和21世紀(jì)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(biāo)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?？诟浇巧虾H航運中心北翼的重要組成部分。為了進(jìn)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(jìn)行聯(lián)動，引入到洋山港的直達(dá)快航等業(yè)務(wù)，推進(jìn)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(jìn)出口貨物不必再通過陸路運輸進(jìn)出洋山港。同時，重慶市等長江沿線城市的遠(yuǎn)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(dá)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?！?/p>

　　數(shù)據(jù)顯示，目前太倉港四期碼頭的近洋直達(dá)航線已達(dá)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(biāo)箱，實現(xiàn)營業(yè)收入3.31億元。（中國紀(jì)檢監(jiān)察報）