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港口“无人驾驶”风口来临?
发布日期:2019-06-21

近年来,对无人驾驶的讨论热度越来越高。虽然短期内无人驾驶真正上路还有许多技术和法律问题没有突破,但在港区里,无人驾驶离我们并不遥远。

6月5日,深圳盐田国际集装箱码头,只见一辆空无一人的卡车从集装箱堆垛中穿梭而来,转弯、停稳,接住吊装的集装箱后又自动驶离,整个过程一气呵成,无人干预。

“这是我们公司升级开发的第二代无人驾驶集卡产品Well-Truck,与第一代柴油车相比,这辆车使用新能源驱动,能减少60%-70%的燃油费用。”西井科技CEO谭黎敏向记者介绍。

司机缺口催生无人驾驶新市场

2018年1月,西井科技发布了全球第一辆港区作业无人集装箱卡车,并在珠海港完成装箱“首秀”,一举奠定它在港区无人驾驶领域的先行者地位。

但进入这个领域,在谭黎敏看来是个意外。“我们是一家AI芯片公司,前期主要做港口智能理货产品。后来不少客户反映,其实港口生产中最大的痛点来自港区水平运输,也就是港口集卡这部分人力开销和劳动力断层问题。”

随着港口集装箱吞吐量不断上升,众多码头运能不足,卡车司机长期高强度满负荷工作,疲于奔命,直接影响了码头的生产效率。

一位不愿透露姓名的港口工作人员告诉记者,招到一名优秀、有丰富驾驶经验的卡车司机相当不容易。“集卡司机需要A2驾驶证,且工作强度大,收入也不算很高,现在愿意干这一行的年轻人越来越少。”

司机缺口也导致了用人成本居高不下。以一个年吞吐量200万TEU的集装箱码头为例,正常运营需要约100辆场内运输集卡。若该码头每车配3名司机“三班倒”,按地区差异,每名司机的年薪在8到12万元人民币,仅这一码头的司机人力成本就高达3600万元。

基于港口客户对水平运输的智能化需求,2016年12月,西井科技组建了无人驾驶团队,着手开发无人驾驶跨运车、无人驾驶新能源集卡和无人驾驶电动重卡三大项目。“如果我们无法解决智能的、无人的港区水平运输,我们就无法真正实现无人智慧码头。”谭黎敏说。

港区作业需要“厘米级”精度

今年,西井科技二代无人集卡Well-Truck已在盐田国际集装箱码头完成了二阶段的实际路测,模拟运营正在有序推进中。

“为了测试安全,我们将卡车速度限制在最高时速的60%—70%,每小时可跑3.3个循环(从岸桥到堆场),与人工操作效率相当。”他预测,在全速行驶状态,Well-Truck能达到每小时4.5个循环的作业效率,并且24小时不间断作业。

实际路测的成绩在谭黎敏看来还是不错的。“大家也许会认为,在港区这种封闭场景实现自动驾驶,难度会比在开放道路上低,其实不然。”

港口内道路交通与开放道路交通遵循相同的规范,技术上有很大共通性,也存在差异。谭黎敏告诉记者,开放道路对车辆的定位精度一般在纵向20厘米左右,而在港区内,卡车要和大型机械进行互动并融入码头的生产业务流程,因此定位和控制精度必须在2厘米左右,才能实现集装箱精确吊装。“这是一个和开放道路相比高达十倍的定位精度要求。”

除定位精度要求高外,港区环境高度动态变化,也与开放道路差距较大,单靠一种传感器无法实现精准定位。“另外,船舶靠岸以及岸桥、金属集装箱的信号干扰,也会导致卫星导航系统无法精确定位。”谭黎敏说。

为此,西井科技在结合人工智能技术开发无人驾驶车辆及车队管理系统时,在感知层面使用多传感器融合的方案。“比如激光可以感知障碍物距离,摄像头用于实现识别集装箱箱号,卫星则负责范围定位。”olor:#ffffff;text-indent:2em;"> 2020年或迎商业化运营春天

对于大多数港口来说,通过对已建集装箱码头进行自动化改造,是向世界一流港口迈进的切实可行的升级途径。以经济可行的方案实现集装箱水平运输自动化,则是升级过程中的必由之路。

事实上,不少港口已迈出关键一步。比如天津港集团与主线科技签署“港口智能装备研发发展合作框架协议”,共同推动智能电动集装箱牵引车在集装箱码头中应用,并于2018年4月推出无人驾驶电动卡车;厦门新海达集装箱码头在落地西井科技的远程控制岸桥人工智能识别系统时,预留了使用自动驾驶集装箱水平运输时所需配套的识别功能模块。

“无人驾驶让我们看到缓解码头司机‘用工荒’、降低人工成本的曙光。”一位业内专家告诉记者,现阶段的自动化集装箱码头水平运输主要有两种模式。一种是采用自动导引车(AGV)加地面埋设磁钉方案,上海洋山港四期、青岛港自动化码头是代表港口,其高效、安全、绿色的优势已经体现,但需要港口在地下埋设几万枚磁钉,导致土建不能使用常规的钢筋,基建成本较高。另一种是使用无人驾驶车辆。“新建码头可以考虑AVG,现有码头改造则不现实。无人驾驶车辆不需要部署磁钉,避免了高昂的施工成本,从这一点来说,更适合传统码头进行无人化改造。”

另一位港口负责人也表示,若进行自动化码头改造,最关心的依然是经济性和可靠性。“现在国内码头装卸费收入普遍不高,无人驾驶改造这个投入对码头来说是要合算成本的,包括改造投入、后期维护费用、车辆使用寿命等。如果改造费用比人力成本增长高出太多,就不会考虑。”他认为,沿海码头率先试水无人驾驶改造的可能性会高一些。“沿海集装箱码头规模大,改造带来的降本增效会更明显。”

“再过一年,Well-Truck将完成模拟运营,与用户真正见面。”谭黎敏透露,无人驾驶这种新型运输模式虽然备受关注,但仍然停留在概念性产品阶段,其安全性、稳定性距离实地运营还有一定差距,要经过时间的检验。

2020年或许会成为一个关键时间点。另一家专注于无人驾驶卡车的初创公司图森未来此前透露,该公司计划今年新增2个港口商业化试运营点,开展1条仓到仓的高速公路商业化测试路线,2020年争取实现全面商业化。

这些信息让我们有理由期待,港口将成为自动驾驶技术最先落地的场景之一。

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