自動化集裝箱碼頭數全球第一 總體技術水平位于世界前列

　　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，自動化集裝箱碼頭作為智慧港口的重要基礎設施也在快速發展，為海洋強國建設提供了重要支撐。根據交通運輸部近日公布的統計數據顯示，我國自動化集裝箱碼頭已建和在建的數量位居世界首位，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計建造、裝備制造到系統集成和運營管理全鏈條的關鍵核心技術，總體應用規模和技術水平處于世界前列，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用“一攬子國產化”

　　首個全國產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效率，再度刷新了裝卸效率的世界紀錄，展現了中國自動化碼頭的強勁實力。

　　再破世界紀錄，得益于科技的創新。作為我國首個全國產全自主自動化碼頭，山東港口青島港自動化碼頭(三期)于去年12月27日投產運營，整個碼頭28000多個零部件及核心設備全部實現國產化。青島港科研部門會同二十余家國內廠商，完成“智慧大腦”等在內的六大自主突破，達成12項創新成果，實現了國內碼頭從全自動化到全國產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量，但作業現場卻鮮少出現工人的身影。在碼頭“智慧大腦”的控制下，碼頭各類運輸設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”，這是我國首個從底層框架到上層應用都完全自主研發的集裝箱智能管控系統，也是青島港科研人員自主攻關實現的技術突破。

　　這套系統有多強大？山東港口青島港自動化碼頭信息技術部副經理陳強告訴記者，該系統有著“類似人腦”一樣進行生產指揮調度和規劃決策的能力，同時，又有著比人腦還快速的計算能力。科研人員為系統研發了智能全要素排序算法，這種算力更加強勁，單服務節點計算效率每秒超百萬次，可以實現“響應零待時”的“毫秒級”計算。

　　“碼頭操作系統如同人們日常生活使用手機一般，數據刷新速度將直接影響客戶體驗。目前，國內大部分港口操作系統的數據刷新速度為秒級，數據傳輸延遲明顯，導致作業指令銜接不暢，系統加載耗時長，影響碼頭效率。而我們這個系統將數據刷新速度控制在毫秒以內，真正意義上實現了響應零待時。以一個碼頭集裝箱堆場為例，毫秒級數據刷新相比秒級，助力設備派發效率提升4倍。”陳強表示。

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

　　攻堅克難的不僅是研發碼頭系統的團隊，山東港口青島港自動化碼頭工程技術部副經理劉方超表示，碼頭的各種自動化設備的研發也歷經艱辛。比如，碼頭的四輪自動導向搬運車的難點在于重載驅動橋，但當時國內對這種重載驅動橋的研究幾乎為空白。“我們探訪了國內各主流設備制造廠，發現青島本地企業青特集團與我們志同道合，想要打破國外關鍵技術的封鎖，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，“為了測試驅動橋低溫可靠性，冬天凌晨4點，技術團隊的兄弟們扛起調試用的大包小包沖進海邊的作業場地。當天海邊的風異常刺骨，風里夾雜著冰渣子，碼頭還特別空曠，沒有避風的地方。因為驅動橋里有轉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，我們全部是光著手安裝調試的。整個測試結束，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)實現了基于全國產電控系統的港口大型機械設備精準控制與自動運行，形成了從底層硬件到上層應用的一攬子國產化解決方案。劉方超坦言，實現港口設備電控系統的自主可控，攻克“卡脖子”難題是一條不得不走的路。國產化替代不僅能提高我們在關鍵技術領域的自主創新能力，又能通過自主研發和生產掌握電控系統的核心技術，從而提高自動化設備工作性能和運行效率。

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　　新一代信息技術與碼頭業務融合

　　“類人腦”讓系統更“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，等待岸橋將集裝箱抓取到集卡車上。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，將相關信息自動上傳至生產管理系統。

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

　　自動化集裝箱碼頭能夠實現高效精準的無人作業，離不開新一代信息技術的加持。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，持續推進新一代信息技術與碼頭業務的融合滲透，開展5G智慧港口創新應用，推進“5G+AI”新技術與港口建設深度融合。

　　“碼頭實現5G網絡基礎覆蓋，并結合邊緣計算、高精度定位、人工智能、計算機視覺等技術，實現了自動駕駛、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化升級智能配載系統，通過對空箱出箱次序、重量分布、自動化箱區優先出箱等細節打磨及精進，實現最優配載，提升岸橋作業效率，降低裝卸成本。

　　“該配載技術借助AI技術及算法優化，不斷吸納與固化員工的配載作業經驗，推動穩步高效提升配載質量，以‘類人腦’形式讓系統更‘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與傳統港航業務融合滲透，以業務需求為導向持續開展流程再造和業務協同管理創新，不斷優化集業務單證電子化、生產監控可視化、疏運管理智能化、客戶服務網絡化于一體的港口智能集疏運協同平臺，提升服務效率，助力港口業務升級。

　　以客戶服務網絡化為例。“船舶到港前，客戶可通過‘智慧物流平臺’手機操作APP系統，辦理有關預約提箱、自助交箱手續，讓‘數據多跑路、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驗已在“一帶一路”沿線眾多港口推廣應用。

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　　密集航線打造強大貨運樞紐

　　忙碌的碼頭是貿易興隆的見證

　　港口碼頭是綜合交通運輸的樞紐，有數據顯示，中國有超九成的外貿進出口貨物是通過海運來完成的。忙碌的碼頭，正是貿易興隆的見證；而擁有強大吞吐運輸能力的碼頭，又能夠進一步為經濟的發展提供支撐。

　　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。

　　位于粵港澳大灣區的廣州港南沙港區四期碼頭是我國首個江海鐵多式聯運的全自動化碼頭。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，廣州港南沙港區四期碼頭建設了4個10萬噸級海輪泊位及配套集裝箱駁船泊位，配備了120輛智慧型引導運輸車來完成碼頭的自動化作業。據了解，這些運輸車全部是無人駕駛，依靠北斗導航，這些車輛可以自己避開障礙物，自動規劃路線，以最優路徑抵達箱位。

　　江蘇太倉港四期碼頭是全國內河及長江流域首個堆場自動化碼頭。該碼頭地處長江經濟帶和21世紀海上絲綢之路交匯處，依托區位優勢，形成多個航線網絡，連片式布置數個5萬噸級集裝箱泊位，年通過能力為200萬標箱，發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動，引入到洋山港的直達快航等業務，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中轉再轉運洋山港。此舉降低了企業的物流運輸成本，也引導長江及內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。主要涵蓋中轉和‘滬太通’兩項業務：一是將長江沿線以及蘇州、浙北內河的集裝箱在太倉集并后發往洋山，二是把原本通過集卡送往洋山港區的外貿箱直接集港到太倉港，再通過穿梭巴士轉運至洋山。滬太通業務實現了‘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，解決了通關申報和二次運抵的問題。”

　　數據顯示，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，實現營業收入3.31億元。（中國紀檢監察報）