“人都在哪里?”
央视主持人鲁健,受邀进入天津港的北疆第二集装箱码头。他盯着岸桥看,十几吨的集装箱被高高地抓起,又被轻轻地放在集卡上,但岸桥上没有司机驾驶舱,更看不见人;鲁健又看了一眼岸桥下的集卡,它驮起集装箱转身就走的,别说是人,集卡上连司机驾驶室都没有。
哪有什么“码头童话”
偌大的码头上,看不见一个人。岸桥自己在玩“抓娃娃”,集卡自己就往堆场跑,堆场上的龙门吊也没闲着,自顾自地玩起了“俄罗斯方块”,把集装箱码放的整整齐齐。这是不是有点科幻,又是不是有点童话。
但哪有什么“码头童话”
其实,天津港的无人码头,也是被逼出来的。1993年,全球第一个集装箱自动化码头在荷兰鹿特丹港投产。但此后30年,“自动化码头”虽一直被追捧,可普及率仍有待提高。
原因是——确实是条件不允许呀。
“自动化码头”的特点就是“贵”,特别“贵”。码头的工艺和设备都需要垂直布局,例如堆场和无人驾驶区都要求进行全物理分割。传统码头哪有这个条件?除非是从零开始,或推倒重来,否则很难复制。
“所以我们想找到,要以新技术解决问题。”杨杰敏是天津港(集团)有限公司副总裁,他说的是2019年的状态。那时,天津港有了新目标,希望“打造世界一流的智慧港口”,而且不能走现有“自动化码头”的老路。
在岸桥上“抓娃娃”
智慧港口由此而来,而且从“岸桥作业”开始。
不夸张地说,岸桥就是码头的“印钞机”,船舶停靠在码头,就是要靠岸桥装卸集装箱,这也决定了港口码头的工作效率。但在此前,岸桥装卸却是个很靠人工的技术活、辛苦活。
不管刮风下雨,岸桥司机都要爬上四五十米的驾驶室,控制随风摇摆的吊具玩“抓娃娃”。他们每天要连续工作8小时,而且是弯着腰,90度向下俯视盯着只有“鞋盒子”大小的集装箱,不允许一次失误。
这就很像京剧《海港》里的唱词:“大吊车真厉害,成吨的钢铁,它轻轻地一抓就起来。”只不过,轻轻地抓起来不是本事,岸桥司机更讲究准确地抓起来,还要轻轻地放在集卡,专业术语这叫“无声响操作”。
“但能不能远程操作?”这是天津港首先提出的问题。
“光纤传输在20公里内,延时不到1毫秒。”华为中国政企业务副总裁郭振兴的回答,就是在为场景找技术。因为F5G全光方案具有低时延、大带宽的特点。这足可满足港机设备自动化操控指令和监控视频回传等所有要求。
而如此一来,驾驶室就也就可以从岸桥,搬到装着空调的中控室。一名司机跟能远程同时操控多台岸桥,这样既降低了劳动强度,又提升了安全作业效率。
ART,大兄弟辛苦了
不仅如此。
天津港提出的第二个问题是无人驾驶。其实,港口的无人驾驶也不是什么新鲜事。也是在1993年,集装箱从岸桥到场堆的水平运输,就首次采用了AGV(自动导引运输车)。但AGV其实是有“轨道”的,需要对路面进行改造,并预埋磁钉。这样,基于磁钉导航的AGV,才能以固定路线行驶,但因为网络延时、信号丢包,他们也可能会“堵车”。
天津港并不想这么干。
天津港将目标锁定在,更先进的ART(无人驾驶水平运输机器人)。
我们都知道人都是会困的,夜班司机在凌晨三点也不能只靠咖啡顶着。但ART无人驾驶卡车可以24小时工作。而且ART的应用,还解决了招工难的问题,如北疆第二集装箱码头这样的规模,怎么也要90辆集卡,就算每辆车配3个司机,就要招聘200多位司机。
更重要的是,ART不用对路面进行改造。
目前,天津港联合华为共同研发的车路云网协同智能驾驶系统,已经平稳运营三年,其融合5G+L4级自动驾驶、北斗导航、高精地图等技术。也就是说,ART无人驾驶卡车通过摄像头,以及雷达感知周边环境,通过北斗实现精准定位,并将位置及路况信息通过5G网络上传到云端。
“但还要考虑港口内,巨大的钢铁设备可能产生的电磁屏蔽,”郭振兴说出其中的难点,“这要求整个场区内实现5G网络全覆盖,所以华为首次将2.6GHz和700MHz两个频段融合应用,既实现了广覆盖,也实现了深度覆盖。”
当然,再好解决方案也还是要不断打磨。“2021年,港口无人驾驶系统投入运营。开始时系统效率也确实没现在那么高。例如,ART集卡遇到的各种问题,其实比城市无人驾驶还多的多。”
杨杰敏其实是在说算法优化:“不同速度、不同载重的ART集卡,转弯半径都有不同。这就需要持续进行算法升级。”杨杰敏接着说:“当然,只有在数字世界里不断解决问题,才能在提升现实场景的工作效率,也只有经历了一年的磨炼,经历了春夏秋冬各种气候,系统也才能在不断优化中走向成熟。”
天津港的“大脑”
而这也只是看得见的人工智能,天津港里还有很多看不见的人工智能。回到鲁健开始提出的问题——“人都在哪里?”天津港北疆第二集装箱码头的员工其实都工作在“大脑”里,也就是坐在“智能控制中心”里工作。
岸桥司机在这里,集卡司机在这里,以“上帝视角”,观察所有数据运行,并负责排产作业的管理人员,也坐在这里。
智慧码头排产作业,要控制千万级参数,其中就考虑各种变化因素,例如来船情况、来船吨位、天气情况、泊入计划、岸桥计划、堆场计划、车辆调动。此前每次排产都要人工计算24小时,而且排产之后还不能有变化,一点变化就可能搅乱全局。
“但现在有了大模型、天筹AI求解器这样的根技术,”郭振兴说,现在几分钟就完成千万级参数的排产,而且可以根据天气情况、来船情况,实时调整船舶入港的泊位计划、岸桥作业计划、集装箱配载计划和堆场计划等。
具体来说,过去三年,天津港的作业效率持续提升,设备利用率已经提高15%,缩短船舶在港时间10%。杨杰敏补充说到:“效率的不断提升不是靠叠加设备和人力,而是依靠算法不断优化。刚开始可能跑通一个场景,之后多个场景就组成了整个系统。”
内行看门道
这也就是天津港的“码头童话”,甚至很多内行都直呼看不懂。这里不管是岸桥桥,还是堆场,工艺布局都跟传统码头完全一样,一点都不像更先进的自动化码头。这里也看不见预埋的磁钉,更看不见堆场和无人驾驶区的全物理分割。
但不要忽视,这里的数字化、智能化技术正在持续驱动应用场景的变革和迭代升级。
以ART取代AGV,需要5G网络全覆盖,所以华为首次将2.6GHz和700MHz两个频段融合应用。将起重机驾驶室从岸桥,搬到装着空调的中控室,需要光网络联接,所以华为引入了F5G技术。
更重要的是,从自动化升级到智能化,华为还引入天筹AI求解器这样的根技术,天津港和华为还联合研发推出了PortGPT(港口大模型)1.0。所以这里巨大的码头机械都能看得见、听得清,会思考,改变了港口行业劳动力密集的传统形象。
“有没有发现,今年的车厘子变得便宜了?”杨杰敏问鲁健的问题,显然更有玄机。“经过三年的数智化改造,南美的车厘子,从入港卸货,到进入天津、北京、河北、河南的水果市场,只要5小时。同时,中国的汽车也从天津港加速走向全球,增速近40%。”杨杰敏还谈到:“所以港口联接着老百姓的生活,联接着中国的产业经济。未来,智慧港口也必将走向港产城一体化融合。”
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(新媒体责编:wa12)
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