自動(dòng)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(bào)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(dòng)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(yùn)輸部近日公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國自動(dòng)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(dòng)化集裝箱碼頭18座，在建包括改造的集裝箱碼頭27座。同時(shí)，我國已掌握了自動(dòng)化集裝箱碼頭從設(shè)計(jì)建造、裝備制造到系統(tǒng)集成和運(yùn)營(yíng)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(shí)的水運(yùn)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(gè)全國產(chǎn)全自主自動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)化碼頭的強(qiáng)勁實(shí)力。

　　再破世界紀(jì)錄，得益于科技的創(chuàng)新。作為我國首個(gè)全國產(chǎn)全自主自動(dòng)化碼頭，山東港口青島港自動(dòng)化碼頭(三期)于去年12月27日投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，整個(gè)碼頭28000多個(gè)零部件及核心設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。青島港科研部門會(huì)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(xiàng)創(chuàng)新成果，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)碼頭從全自動(dòng)化到全國產(chǎn)全自主自動(dòng)化的跨越。

　　在山東港口青島港自動(dòng)化碼頭(三期)，雖然每天都面對(duì)巨大的作業(yè)量，但作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)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(dòng)化集裝箱碼頭智能管控系統(tǒng)”，這是我國首個(gè)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(shí)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(dòng)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(shí)，又有著比人腦還快速的計(jì)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(diǎn)計(jì)算效率每秒超百萬次，可以實(shí)現(xiàn)“響應(yīng)零待時(shí)”的“毫秒級(jí)”計(jì)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(yàn)。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(jí)，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(shí)長(zhǎng)，影響碼頭效率。而我們這個(gè)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(shí)現(xiàn)了響應(yīng)零待時(shí)。以一個(gè)碼頭集裝箱堆場(chǎng)為例，毫秒級(jí)數(shù)據(jù)刷新相比秒級(jí)，助力設(shè)備派發(fā)效率提升4倍。”陳強(qiáng)表示。

　　當(dāng)然，這樣的創(chuàng)新要想實(shí)現(xiàn)絕非易事。“自動(dòng)化碼頭有1500多種復(fù)雜的作業(yè)工況，對(duì)于我們這個(gè)不足30人的軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)來說，是一個(gè)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(duì)一點(diǎn)點(diǎn)拆解了1500多個(gè)業(yè)務(wù)流程，歸類了2200余項(xiàng)系統(tǒng)功能，攻克了10余項(xiàng)關(guān)鍵核心算法難題，才終于形成一個(gè)雛形。此后，又經(jīng)過許多個(gè)日夜的奮戰(zhàn)，系統(tǒng)如期上線運(yùn)行?！?/p>

　　攻堅(jiān)克難的不僅是研發(fā)碼頭系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)，山東港口青島港自動(dòng)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(dòng)化設(shè)備的研發(fā)也歷經(jīng)艱辛。比如，碼頭的四輪自動(dòng)導(dǎo)向搬運(yùn)車的難點(diǎn)在于重載驅(qū)動(dòng)橋，但當(dāng)時(shí)國內(nèi)對(duì)這種重載驅(qū)動(dòng)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(shí)的情景，一次測(cè)試讓他至今難忘，“為了測(cè)試驅(qū)動(dòng)橋低溫可靠性，冬天凌晨4點(diǎn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(chǎng)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?yàn)轵?qū)動(dòng)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(gè)測(cè)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(dòng)化碼頭(三期)實(shí)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(dòng)運(yùn)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(shí)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?cè)陉P(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(dòng)化設(shè)備工作性能和運(yùn)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(yùn)作更順暢

　　1月25日上午，廈門遠(yuǎn)海集裝箱自動(dòng)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(dòng)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(hào)、殘損、艙位、拖車號(hào)等理貨要素，與后臺(tái)信息核對(duì)一致后，將相關(guān)信息自動(dòng)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(duì)系統(tǒng)回傳的數(shù)據(jù)，檢查無誤后，確認(rèn)裝卸。“如今，‘抄箱號(hào)、驗(yàn)殘損’全靠智能理貨系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，我們點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)就能完成裝卸船理貨作業(yè)?！?/p>

　　自動(dòng)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(gè)第四代自動(dòng)化碼頭，廈門遠(yuǎn)海集裝箱自動(dòng)化碼頭立足于高度信息化、全自動(dòng)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(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)覆蓋，并結(jié)合邊緣計(jì)算、高精度定位、人工智能、計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)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(gè)5G典型應(yīng)用場(chǎng)景的部署落地。”廈門遠(yuǎn)海集裝箱自動(dòng)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(dòng)化碼頭優(yōu)化升級(jí)智能配載系統(tǒng)，通過對(duì)空箱出箱次序、重量分布、自動(dòng)化箱區(qū)優(yōu)先出箱等細(xì)節(jié)打磨及精進(jìn)，實(shí)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(yàn)，推動(dòng)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(yùn)作更順暢?！绷纸ㄏ舱f。

　　目前，該碼頭智能配載的實(shí)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(shí)，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(dòng)云計(jì)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(yùn)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(yùn)協(xié)同平臺(tái)，提升服務(wù)效率，助力港口業(yè)務(wù)升級(jí)。

　　以客戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化為例?！按暗礁矍埃蛻艨赏ㄟ^‘智慧物流平臺(tái)’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(shí)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(dòng)化、智能化水平，如今，廈門遠(yuǎn)海集裝箱自動(dòng)化碼頭的成功經(jīng)驗(yàn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)輸能力的重要指標(biāo)，近年來，我國各大自動(dòng)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(gè)江海鐵多式聯(lián)運(yùn)的全自動(dòng)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(yùn)輸貨物，廣州港南沙港區(qū)四期碼頭建設(shè)了4個(gè)10萬噸級(jí)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(yùn)輸車來完成碼頭的自動(dòng)化作業(yè)。據(jù)了解，這些運(yùn)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(dòng)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(zhǎng)江流域首個(gè)堆場(chǎng)自動(dòng)化碼頭。該碼頭地處長(zhǎng)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(shì)，形成多個(gè)航線網(wǎng)絡(luò)，連片式布置數(shù)個(gè)5萬噸級(jí)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(yùn)樞紐作用。

　　太倉港四期碼頭地處長(zhǎng)江出?？诟浇巧虾H航運(yùn)中心北翼的重要組成部分。為了進(jìn)一步提升港口競(jìng)爭(zhēng)力，近年來，太倉港四期碼頭與上海的碼頭進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，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(yùn)輸進(jìn)出洋山港。同時(shí)，重慶市等長(zhǎng)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(yùn)洋山港。此舉降低了企業(yè)的物流運(yùn)輸成本，也引導(dǎo)長(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)接洋山的三個(gè)碼頭。主要涵蓋中轉(zhuǎn)和‘滬太通’兩項(xiàng)業(yè)務(wù)：一是將長(zhǎng)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(yùn)至洋山。滬太通業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了‘一次申報(bào)、一次查驗(yàn)、一次放行’，為貨主提供了更便利的運(yùn)輸方式，解決了通關(guān)申報(bào)和二次運(yùn)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(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入3.31億元。（中國紀(jì)檢監(jiān)察報(bào)）