强港“智”治 | 大开眼界！点亮传统码头全流程自动化之路

自动化轨道吊 “ 1 控 6”

“黑屏静默”竟是常态

走进宽敞明亮的甬舟公司数字化智控中心，司机们一改以往在驾驶室内低头弓腰、全神贯注的作业状态，正面对数块远控屏拨动手柄，轻松操控着设备完成装卸，“今与昔”“人与机”都形成了鲜明对比。更让人惊讶的是，这里能实现52台轨道式龙门吊（简称轨道吊）全部自动化，操作人员并不多，当班的自动化轨道吊司机人数一双手都数得过来。“在智慧化建设前，这些恐怕是我们想都不敢想的！”一位正在工作的甬舟公司自动化轨道吊司机如是说。

始建于2004年的大浦口集装箱码头，与同一时期建设的众多集装箱码头一样，码头装卸工艺和操作流程皆为传统模式。随着我国5G等通信技术发展和自动化码头建设热潮逐渐兴起，甬舟公司考虑到其轨道吊所具备的定位精度高等特点，是自研“半自动化”“自动化”改造较为理想的试验场。2015年开始，在集团和股份公司的大力支持下，该公司着手抽调力量，成立团队，开展“自动化”相关课题攻关。

加装设备可视化的前端硬件设施，采购远控需要的零配件，研发可以成功实现远控的操作系统……“那时候可借鉴的经验不多，一步步摸着石头过河。”甬舟公司青蓝创新工作室组长陈建军回忆道，以前前端摄像头并没有智慧化算法植入，操作台从设备上的驾驶室移到大楼的远控室后，对轨道吊司机的要求变得更高。

2016年，经过一年多的摸索、改造，甬舟公司成功实现了轨道吊远程控制的“第一吊”。之后，该公司自主研发了ECS轨道吊智能调度系统、VCMS设备远程可视化系统，以及设备定位优化系统、视频系统、保护系统等多个配套子系统，成功实现了轨道吊的远程“一对多”“半自动化”等功能。改造项目还荣获了第十六届全国交通企业创新成果二等奖，为探索传统码头全流程自动化之路打下了基础。

时代车轮滚滚向前，“零敲碎打”的智慧化步伐略显缓慢。如何加快走出一条符合自身发展特点又具备可复制、可推广的的智慧港口建设之路，成了摆在包括甬舟公司在内的诸多港口建设者面前的现实发展问题。

“全面推进以集装箱、散货两个专业货种为代表的‘2+1’智慧化码头示范建设……甬舟公司智慧化建设要以不同技术特点为码头做示范，实现智慧建设的差异化突破。”在2020年底召开的集团智慧港口推进会上，集团为进一步推进甬舟公司智慧化码头建设把脉定向。

此后，甬舟公司将自身多年积累的轨道吊远控和自动化实践经验输出，联合知名港机制造厂商，加速推进自动化轨道吊集群建设：2021年10月，首批4台自动化轨道吊到港；2022年5月，首批2台传统轨道吊自动化改造调试完成；至今年6月，分批到港的36台自动化轨道吊全部投入作业；10月下旬，16台传统轨道吊自动化改造全部完成。

“我们现在不仅实现了52台轨道吊全部自动化‘1控6’，而且平均作业效率达每小时25自然箱，比原来传统轨道吊还高出三四成。”自动化轨道吊司机们的脸上满是自豪。说话间，面前的屏幕上闪出提示，他边操作边说：“这台轨道吊的外集卡作业，需要我确认一下有没有连带箱锁。正常情况下，咱们内集卡作业是全自动的。”

话音刚落，远控屏又恢复成了“黑屏静默”状态，自行运作了起来。

“有车头” “无车头”混行

 皆可实现无人驾驶

当“智慧之光”一次次照进现实，无人驾驶的集卡车队也在宁波舟山港金塘港区欢快地奔跑了起来。

“目前，我们有两种无人集卡。这种‘有车头’的，叫智能牵引车（简称 ICT）；没车头的是智能引导车（简称 IGV）。这些‘未来感’十足的智能设备，不受天气影响、不知疲倦地穿梭在码头与堆场，是我们以后的得力‘帮手’！”作为智慧港口建设的见证者与亲历者之一，甬舟公司工程技术部经理俞春江对此信心满满。

2020年4月，甬舟公司第一台ICT到港。尽管外观上看起来和普通集卡无二，但它搭载有360度无死角的激光雷达和视觉传感器，对行驶过程中遭遇的障碍物，能实现厘米级高精度定位感知；在核心计算单元，能运行基于深度学习的感知和决策算法，具备最优路径规划功能，有当好码头智能“搬运工”的潜力。

无人集卡在传统集装箱码头场景中的示范应用也并非一帆风顺。怎样才能让传统集卡、无人集卡安全顺畅地实现混行？这成了甬舟公司深化推进智慧港口建设中的一道难题。在攻关过程中，技术人员发现无论是ICT还是IGV，本身行驶决策的逻辑非常严谨，不会随意超车、超速，但对于周遭人工驾驶的车辆行为预测能力较为薄弱。

“它们刚来时，就像个‘蹒跚学步’的孩子，对码头生产运作需要逐渐适应，所以我们 ‘倍加呵护’！”俞春江介绍说。除了解决系统和业务流程适配外，甬舟公司还在生产性道路行驶规则上赋予了无人集卡“优先通行权”，再通过“多交通参与者混行博弈算法”的优化应用，在有效控制混行路口交通安全风险的同时，逐步加大路口车辆通过率。此外，该公司还设计搭建智能平面运输装备云控平台，对全码头区域车辆进行调度和有效管控，并设置统一交互接口，满足港区设备多车型交互作业需求。

经过一段时间的试运行，无人集卡在无人化实船测试中逐渐变得游刃有余。2022年12月，甬舟公司ICT首次实现去安全员无人化实船作业；今年3月下旬，实现1路全天候全船无人化作业；10月下旬，首次在干线船作业中实现与传统集卡混行；11月初，实现3路全天候无人作业常态化。截至11月底，该公司已完成ICT无人化实船作业188艘次，作业量超5.6万标准箱，作业效率与传统人工驾驶集卡相当，有效验证了智能集卡技术的可靠性和稳定性。

“今年6月，IGV也加入甬舟公司平面运输团队，目前已具备实船作业能力，相信再经过一段时间优化，这款‘无车头’的智能集卡还能给我们带来新的惊喜。”俞春江介绍，目前码头已实现“4路ICT+2路IGV”6路混行作业；到今年年底，在所有平面运输智能设备实现全天候无人化作业常态化后，预计每年可减少人工成本超2000万元。

自研双芯 “智慧大脑”

让设备变得更聪明

“以前，作业指令要我们一一派发，如何高效运作？决策靠的是人脑。现在，作业流程基本实现‘托管模式’，我们就有更多的精力，提升安全和服务水平！”甬舟公司智慧港口建设对调度员的日常工作也带来了较大变化。

在集团旗下智港通公司拥有完全自主知识产权的“n-TOS+iECS”双芯“智慧大脑”加持下，不管是作业流程上的自动化轨道吊，还是ICT、IGV，在港区运作中变得更加智能了。当堆场中某个集装箱需要装船时，“智慧大脑”会根据北斗定位和综合运算，将当前任务信息，分配给最合理的自动化轨道吊和无人集卡前去作业，随后以最优路径规划，“派遣”无人集卡运转至码头面。

“为了打通设备调度与自动化运行间的通道，2021年初我们正式启动iECS系统自主研发，向‘智能化协同’发起了挑战。”缔造“智慧大脑”的智港通公司副总经理朱甬翔道出了原委。

在n-TOS系统成功研发和技术积累的基础上，智港通公司遵循智慧、高效、绿色的发展理念，根据大浦口集装箱码头实际情况，通过设定工艺参数、控制设备启停、协调作业链上下游机种智慧化运行，研发打造“n-TOS+iECS”双芯“智慧大脑”，实现了触发式指令执行方式向智慧协同式指令执行方式的转变，并与车队管理系统（VMS）、堆场管理系统（XJD）等系统无缝对接，帮助甬舟公司由传统码头向全流程自动化码头转型升级。

同时，“n-TOS+iECS”双芯“智慧大脑”以数字孪生技术为底层支撑，实时获取码头作业信息，实现虚实融合、业务场景同步、全域态势监控、异常预警等功能，有效提升了甬舟公司自动化作业链各环节的生产效率。在“智慧大脑”助力下，甬舟公司自动化作业链已经基本形成，并进入常态化运行阶段，今年已累计完成相关全自动化作业量超200万标准箱。

潮起两岸阔，风正一帆悬。随着“智慧之光”在宁波舟山港金塘港区大浦口集装箱码头逐步点亮，其传统码头的全流程自动化之路已被照耀得熠熠生辉，助力着集团以星火燎原之势在建设世界一流强港的征程上勇立潮头、行稳致远。