無人集卡車用北斗導(dǎo)航 廣州港新式智能碼頭兩年后亮相
2019-03-05 11:18:46
Landbridge平臺
無人駕駛的集裝箱卡車暢行無阻、港口工作人員遠程操控裝卸任務(wù)、港口全面實現(xiàn)自動化和智能化,這樣的景象將在2021年的廣州港南沙港區(qū)四期碼頭出現(xiàn)。屆時它將是全球首個水平運輸設(shè)備采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)無人駕駛集卡的全自動化碼頭,將助力南沙港區(qū)年集裝箱吞吐量超過1800萬標準箱,位居全球單一港區(qū)前列。
該項目擬建設(shè)2個10萬噸級和2個5萬噸級集裝箱泊位及配套集裝箱駁船泊位,工程設(shè)計年吞吐量480萬標準箱,總投資概算為69.74億元,其中廣州港股份占股65%,佛山公控占股19%,中山城建占股16%。
雖然這并非全球首個自動化碼頭,但廣州港自動化方案比現(xiàn)有自動化碼頭預(yù)計投資更少,且更易復(fù)制。目前,其他自動化碼頭的無人運輸方案需在碼頭地下鋪滿磁釘,引導(dǎo)拖車路線,廣州港無人運輸則采用無人駕駛集卡技術(shù),并且利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航,若模式成功,可直接復(fù)制到其他碼頭上。
自動化技術(shù)投入令該投資額高出普通碼頭10%到15%,碼頭前沿和堆場部分都作出調(diào)整,以降低投資成本。該自動化碼頭暫時不會帶來較大效率提升,在初始階段作業(yè)效率甚至會比人工作業(yè)更低;后期在人才培養(yǎng)、碼頭技術(shù)升級、系統(tǒng)維護等方面的投入也會很大。但廣州港股份公司黨委書記、副總經(jīng)理宋小明接受廣東海絲研究院研究員采訪時表示,自動化技術(shù)是大趨勢,長遠來看將大大降低對勞動力的需求,大幅減少人工成本,將人們從枯燥艱苦的碼頭操作作業(yè)中解放出來。
成功后易復(fù)制行業(yè)意義大
所謂無人駕駛集卡技術(shù),即將無人駕駛技術(shù)應(yīng)用到港區(qū)內(nèi)的集裝箱卡車上,實現(xiàn)集裝箱卡車在滿足碼頭各種裝卸工況下的自動駕駛(車上無人)。廣州港集團董事長蔡錦龍此前回應(yīng)廣東海絲研究院研究員采訪時表示,為實現(xiàn)集卡無人駕駛的目標,一方面需要對傳統(tǒng)集裝箱卡車進行功能升級,使其具備底盤線控、環(huán)境感知、決策規(guī)劃和車輛控制等自動行駛功能,另一方面需要借助北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和本地差分基站等技術(shù),實現(xiàn)“無人駕駛集卡”在港區(qū)內(nèi)的路徑規(guī)劃和精確定位。
而借助北斗導(dǎo)航系統(tǒng)進行路徑規(guī)劃,是南沙四期碼頭最大亮點之一,也是其自動化方案可復(fù)制的最重要原因。
目前國內(nèi)外現(xiàn)有的自動化碼頭技術(shù)中,在地下埋磁釘是主流方式。貨物拖車從碼頭前沿運輸貨物到堆場時,實際上是沿著磁力走隱形軌道,線路也基本固定。其他碼頭想要效仿,也需在地下埋磁釘,工程浩大,造價高昂。
四期碼頭的方案則是利用北斗導(dǎo)航規(guī)劃最優(yōu)路徑,一旦成功,可以馬上復(fù)制推廣到其他碼頭。“可以說我們的自動化引導(dǎo)方案在天上,其他方案是在地下,這個嘗試如果成功,對整個港航業(yè)都會帶來有利影響。”宋小明對廣東海絲研究院研究員表示。
但該方案難點在于要開發(fā)無人駕駛集卡車隊管理系統(tǒng)(ECS系統(tǒng)),以實現(xiàn)一百多臺集卡共同作業(yè)。其中,集卡空跑、交通擁堵、車輛互等等問題都需要統(tǒng)籌管理,盡可能實現(xiàn)精準定位,充分智能地規(guī)劃路徑。岸橋與軌道吊區(qū)域之間的鋼鐵支架還容易造成信號遮擋、通訊受阻問題。
調(diào)整方案降低造價
運用新技術(shù)也意味著投資成本的提高。廣東海絲研究院研究員獲悉,廣州港投資南沙四期碼頭,要比傳統(tǒng)碼頭投資高出10%至15%。
為節(jié)省投資成本,廣州港在兩個環(huán)節(jié)作出了調(diào)整。在碼頭前沿,南沙四期碼頭自動化岸橋系統(tǒng)將由單小車岸橋組成。貨船停泊后,貨物從船上直接裝卸至拖車前往堆場,和現(xiàn)在人工操作碼頭一樣。但目前其它自動化碼頭的岸橋系統(tǒng)是雙小車岸橋,碼頭旁還有一個平臺,貨物裝卸需要從平臺過渡,由平臺上的岸橋再次把貨物吊到拖車上。
兩種系統(tǒng)相比,單小車自動化岸橋系統(tǒng)具有整機重量輕、作業(yè)簡單、設(shè)備及土建造價相對低的特點。“雙小車需要更多技術(shù)構(gòu)建,吊機承重更重,對地基要求更高,造價昂貴,所以這一塊會省下一些投資。”宋小明表示。
貨物由拖車帶到堆場后,南沙四期工程的堆場方案使用水平布置,無人集卡可以將集裝箱運輸至每個堆場箱區(qū)內(nèi)。目前全球其它自動化碼頭仍是在堆場旁設(shè)立一個海側(cè)交貨區(qū),拖車先把貨放到該區(qū),再通過高速軌道龍門吊將貨物裝卸至堆場內(nèi)。“在我們的方案中,拖車要進堆場,因為高速軌道龍門吊投資很大,我們用普通龍門吊,減少了投資。”宋小明說。
長期人工成本可減少2/3
長期來看,自動化技術(shù)有利于緩解用人壓力、降低人工成本。港口碼頭作業(yè)艱苦,全年無休,人才短缺日趨明顯,而自動化碼頭日常運營人數(shù)將大大減少。廣東海絲研究院研究員采訪獲悉,南沙一期碼頭運營人員逾1000名,而四期碼頭則預(yù)計僅需200至400人,減少將近2/3。宋小明稱:“實現(xiàn)自動化后,一個人可以控制幾臺吊機。從歐洲自動化碼頭情況看,人工成本大概會減少60%以上。”
但自動化碼頭人才培養(yǎng)、系統(tǒng)升級和設(shè)備維護等方面的投資較大,尤其對人才的專業(yè)要求和技術(shù)水平要求更高,“現(xiàn)在集團已開始在各大高校招聘應(yīng)屆畢業(yè)生,包括港口操作技術(shù)和信息化工程等專業(yè)的大學生,并派新人到已經(jīng)投產(chǎn)的碼頭培訓,開始人才儲備。”廣州南沙聯(lián)合集裝箱碼頭有限公司工程技術(shù)部經(jīng)理黃炳林此前接受廣東海絲研究院研究員采訪時表示。
此外,由于技術(shù)未完全成熟,南沙四期工程的自動化作業(yè)效率預(yù)計只能達到目前人工操作效率的80%左右,這也意味著廣州港要繼續(xù)在技術(shù)方面投入,進行系統(tǒng)升級,不斷調(diào)試,以期自動化作業(yè)效率與目前操作效率持平,直至超過人工水平。
不過,智慧港口建設(shè)將大大改善港口人員的工作環(huán)境。人工操作模式下,橋吊司機要開車到碼頭前沿,爬上橋吊室,難以自由活動。“有時連吃飯、上洗手間這些簡單的事情都很麻煩。”宋小明說,“實現(xiàn)自動化后,司機可以在辦公室里享受空調(diào),控制機器。這是大趨勢,對行業(yè)來講有大意義。”
(來源:21世紀經(jīng)濟報道)
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