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港口“無人駕駛”風口來臨?

發布日期: 2019-06-20 來源:中國水運報

自動導引車。 本文圖片由本報資料室提供

上海洋山港自動化碼頭。

□ 全媒記者 程璐

近年來,對無人駕駛的討論熱度越來越高。雖然短期內無人駕駛真正上路還有許多技術和法律問題沒有突破,但在港區里,無人駕駛離我們并不遙遠。

6月5日,深圳鹽田國際集裝箱碼頭,只見一輛空無一人的卡車從集裝箱堆垛中穿梭而來,轉彎、停穩,接住吊裝的集裝箱后又自動駛離,整個過程一氣呵成,無人干預。

“這是我們公司升級開發的第二代無人駕駛集卡產品Well-Truck,與第一代柴油車相比,這輛車使用新能源驅動,能減少60%-70%的燃油費用。”西井科技CEO譚黎敏向記者介紹。

司機缺口催生無人駕駛新市場

2018年1月,西井科技發布了全球第一輛港區作業無人集裝箱卡車,并在珠海港完成裝箱“首秀”,一舉奠定它在港區無人駕駛領域的先行者地位。

但進入這個領域,在譚黎敏看來是個意外。“我們是一家AI芯片公司,前期主要做港口智能理貨產品。后來不少客戶反映,其實港口生產中最大的痛點來自港區水平運輸,也就是港口集卡這部分人力開銷和勞動力斷層問題。”

隨著港口集裝箱吞吐量不斷上升,眾多碼頭運能不足,卡車司機長期高強度滿負荷工作,疲于奔命,直接影響了碼頭的生產效率。

一位不愿透露姓名的港口工作人員告訴記者,招到一名優秀、有豐富駕駛經驗的卡車司機相當不容易。“集卡司機需要A2駕駛證,且工作強度大,收入也不算很高,現在愿意干這一行的年輕人越來越少。”

司機缺口也導致了用人成本居高不下。以一個年吞吐量200萬TEU的集裝箱碼頭為例,正常運營需要約100輛場內運輸集卡。若該碼頭每車配3名司機“三班倒”,按地區差異,每名司機的年薪在8到12萬元人民幣,僅這一碼頭的司機人力成本就高達3600萬元。

基于港口客戶對水平運輸的智能化需求,2016年12月,西井科技組建了無人駕駛團隊,著手開發無人駕駛跨運車、無人駕駛新能源集卡和無人駕駛電動重卡三大項目。“如果我們無法解決智能的、無人的港區水平運輸,我們就無法真正實現無人智慧碼頭。”譚黎敏說。

港區作業需要“厘米級”精度

今年,西井科技二代無人集卡Well-Truck已在鹽田國際集裝箱碼頭完成了二階段的實際路測,模擬運營正在有序推進中。

“為了測試安全,我們將卡車速度限制在最高時速的60%—70%,每小時可跑3.3個循環(從岸橋到堆場),與人工操作效率相當。”他預測,在全速行駛狀態,Well-Truck能達到每小時4.5個循環的作業效率,并且24小時不間斷作業。

實際路測的成績在譚黎敏看來還是不錯的。“大家也許會認為,在港區這種封閉場景實現自動駕駛,難度會比在開放道路上低,其實不然。”

港口內道路交通與開放道路交通遵循相同的規范,技術上有很大共通性,也存在差異。譚黎敏告訴記者,開放道路對車輛的定位精度一般在縱向20厘米左右,而在港區內,卡車要和大型機械進行互動并融入碼頭的生產業務流程,因此定位和控制精度必須在2厘米左右,才能實現集裝箱精確吊裝。“這是一個和開放道路相比高達十倍的定位精度要求。”

除定位精度要求高外,港區環境高度動態變化,也與開放道路差距較大,單靠一種傳感器無法實現精準定位。“另外,船舶靠岸以及岸橋、金屬集裝箱的信號干擾,也會導致衛星導航系統無法精確定位。”譚黎敏說。

為此,西井科技在結合人工智能技術開發無人駕駛車輛及車隊管理系統時,在感知層面使用多傳感器融合的方案。“比如激光可以感知障礙物距離,攝像頭用于實現識別集裝箱箱號,衛星則負責范圍定位。”

2020年或迎商業化運營春天

對于大多數港口來說,通過對已建集裝箱碼頭進行自動化改造,是向世界一流港口邁進的切實可行的升級途徑。以經濟可行的方案實現集裝箱水平運輸自動化,則是升級過程中的必由之路。

事實上,不少港口已邁出關鍵一步。比如天津港集團與主線科技簽署“港口智能裝備研發發展合作框架協議”,共同推動智能電動集裝箱牽引車在集裝箱碼頭中應用,并于2018年4月推出無人駕駛電動卡車;廈門新海達集裝箱碼頭在落地西井科技的遠程控制岸橋人工智能識別系統時,預留了使用自動駕駛集裝箱水平運輸時所需配套的識別功能模塊。

“無人駕駛讓我們看到緩解碼頭司機‘用工荒’、降低人工成本的曙光。”一位業內專家告訴記者,現階段的自動化集裝箱碼頭水平運輸主要有兩種模式。一種是采用自動導引車(AGV)加地面埋設磁釘方案,上海洋山港四期、青島港自動化碼頭是代表港口,其高效、安全、綠色的優勢已經體現,但需要港口在地下埋設幾萬枚磁釘,導致土建不能使用常規的鋼筋,基建成本較高。另一種是使用無人駕駛車輛。“新建碼頭可以考慮AVG,現有碼頭改造則不現實。無人駕駛車輛不需要部署磁釘,避免了高昂的施工成本,從這一點來說,更適合傳統碼頭進行無人化改造。”

另一位港口負責人也表示,若進行自動化碼頭改造,最關心的依然是經濟性和可靠性。“現在國內碼頭裝卸費收入普遍不高,無人駕駛改造這個投入對碼頭來說是要合算成本的,包括改造投入、后期維護費用、車輛使用壽命等。如果改造費用比人力成本增長高出太多,就不會考慮。”他認為,沿海碼頭率先試水無人駕駛改造的可能性會高一些。“沿海集裝箱碼頭規模大,改造帶來的降本增效會更明顯。”

“再過一年,Well-Truck將完成模擬運營,與用戶真正見面。”譚黎敏透露,無人駕駛這種新型運輸模式雖然備受關注,但仍然停留在概念性產品階段,其安全性、穩定性距離實地運營還有一定差距,要經過時間的檢驗。

2020年或許會成為一個關鍵時間點。另一家專注于無人駕駛卡車的初創公司圖森未來此前透露,該公司計劃今年新增2個港口商業化試運營點,開展1條倉到倉的高速公路商業化測試路線,2020年爭取實現全面商業化。

這些信息讓我們有理由期待,港口將成為自動駕駛技術最先落地的場景之一。

編輯:寧波航運交易所(Ningbo Shipping Exchange,www.objzgz.live








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