■中国经济时报记者 郭锦辉
■冯蕾 王识 钱程
当前,全球港口98%以上的集装箱码头都是传统人工操作,人工作业劳动强度大。如何使传统集装箱码头实现全流程无人自动化作业,是摆在全球港口面前的一道世界性难题。
天津港是国家重要的战略资源,是京津冀及“三北”地区的海上门户、雄安新区的主要出海口,是“一带一路”的海陆交汇点、新亚欧大陆桥经济走廊的重要节点和服务全面对外开放的国际枢纽港,连续多年跻身世界港口前十强,2021年货物吞吐量5.3亿吨,集装箱吞吐量达2000万标准箱。
党的二十大报告强调,“必须坚持科技是第一生产力”“创新是第一动力”“深入实施创新驱动发展战略”“开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势”等。中国经济时报记者在天津采访时发现,在中国移动天津公司的助力下,应用“5G+北斗+AI”等创新技术,全球首个“智慧零碳”码头在天津港成功建成,探索出一条全球传统集装箱码头改造新路径,也为集装箱码头无人自动化改造提供了“中国方案”。
让港口“活”起来
中控室内,车辆的位置、速度、姿态等运动信息及感知信息都被精准实时地呈现在“数字孪生”的智能管控平台上……如今,在天津港北疆港区C段集装箱码头,自动驾驶的智能水平运输机器人运转畅快。
一切港口设施和作业流程的自动化都需要一个强大精准的“指挥者”。在这一点上,5G与北斗的联合当仁不让。目前,中国移动天津公司通过在天津港部署5G专网,使天津港C段集装箱码头实现了5G网络的全面、深度覆盖。
中国移动天津公司相关负责人对本报记者表示,利用5G网络高速率、大带宽、低时延、广连接的特性,北斗高精度定位数据被快速、实时不间断地传输至各类智能设备上,做到“令行禁止”。这满足了智慧港口的无人驾驶、智能化吊装、智能锁站等自动化应用对于高精度位置的要求。
“我们通过整合5G专网、北斗高精度定位平台、自动驾驶AI和车路协同能力,完成5G智慧港口平台建设,提供智慧闸口、港机自动化控制、无人水平运输、智慧拆解锁站、智能理货业务服务,实现5G与北斗技术在智慧港口规模化稳定应用,打造集成真5G、真北斗和真AI的全自动化集装箱码头水平运输新模式,让港口产业数字化‘活’起来。”中国移动天津公司相关负责人说。
据了解,中国移动天津公司充分发挥5G和北斗高精度定位两大核心能力,在天津港提供了“连接+算力+能力”的港口专属定制化解决方案,项目打造了4个全球首创亮点:建设全球首个2.6GHz和700MHz融合5G专网;打造全球首个融合高精度定位系统、私有化基准站的5G+北斗高精度定位私有化解决方案;首创车路协同超L4级的无人自动驾驶和5G远程控制方案;助力天津港北疆港区C段智能化集装箱码头无人化、低耗能运营,共同打造全球首个“智慧零碳”码头。
5G创新融合,大大实现降本增效。数据显示,投产后,港口整体人员减少60%,减少集装箱倒运环节50%,实现绿色供能100%自给自足,较同等岸线自动化集装箱码头投资减少30%,码头能耗降低17%以上,各项指标均保持行业领先水平。
传统码头数字化升级的样板
传统的自动化码头为垂直岸线的磁钉式码头,而现有的人工码头为平行岸线布局,采用传统自动化升级方案对码头布局改动非常大。据了解,中国移动天津公司联合天津港制定了全新的“堆场平行岸线+无人驾驶电动集卡”模式,对现有人工码头布局改造小,可复制性强。在此之前,平行岸线布局自动化码头没有任何可借鉴的经验。
“相较于传统集装箱码头,天津港C段码头实现码头自动化的核心是打造无人水平运输全新自动化工艺模式。项目首创码头云控自动驾驶解决方案。”中国移动天津公司相关负责人表示,通过全网云控调度平台及多云融合、车路云协同以及移动数据中心车端大脑,打造全球最大规模无人驾驶集卡,可以有效解决港口司机短缺、疲劳驾驶等问题,实现车辆智能调度、优化车辆运行效率、提升码头运转效率、降低安全风险,助力天津港智慧化码头运输。
整体上看,基于“5G+北斗+AI”新一代无人自动化集装箱码头是如何设计的?
中国移动天津公司相关负责人介绍说,中国移动天津公司联合天津港集团,基于中国移动“5G+北斗高精度定位+AI”等新一代信息技术,方案总体采用“1+1+1+N”模式,即建设一张融合5G行业专网、提供一张北斗高精度定位网、研发一个智慧管控系统、孵化N大应用场景。其中,一张融合5G行业专网,实现“数据不出场”“超隔离安全业务”;一张北斗高精度定位网,实现港区自动化生产所需高精度定位;一个港口智能调度平台,实现多终端远程控制模式与无人作业模式之间的智能切换。5G智慧港口的创造性工程标志着5G专网、北斗高精度定位、远程驾驶在港口的应用进入轻量可复制化阶段。
“5G智慧港口建设将助力天津港集团数字化转型发展,为在国际经济形势不明朗、国际航运市场存在诸多不确定性的情况下,提升天津港集团的港口效率和竞争力,从而带动提升航运产业综合效率,推动天津港集团在国际航运物流市场中的核心竞争力。”中国移动天津公司相关负责人说。
目前,传统集装箱码头的无人自动化改造需求日益旺盛。中国移动天津公司相关负责人表示,在天津港实现集智能设备、智能操作、智能决策、智能管理于一体的全自动化智慧港口解决方案,未来有望广泛应用于传统码头数字化升级改造。
中国移动天津公司相关负责人表示,未来,将继续携手天津港集团和全球合作伙伴,积极推进5G智慧港口新基建,融合北斗高精度定位、AI、车路协同新要素,激发港口行业新动能,助力更多港口网络化、自动化、智慧化升级,携手共创全球港口行业数智化新未来。
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