“人都在哪里?”
央視主持人魯健,受邀進入天津港的北疆第二集裝箱碼頭。他盯著岸橋看,十幾噸的集裝箱被高高地抓起,又被輕輕地放在集卡上,但岸橋上沒有司機駕駛艙,更看不見人;魯健又看了一眼岸橋下的集卡,它馱起集裝箱轉身就走的,別說是人,集卡上連司機駕駛室都沒有。
哪有什么“碼頭童話”
偌大的碼頭上,看不見一個人。岸橋自己在玩“抓娃娃”,集卡自己就往堆場跑,堆場上的龍門吊也沒閑著,自顧自地玩起了“俄羅斯方塊”,把集裝箱碼放的整整齊齊。這是不是有點科幻,又是不是有點童話。
但哪有什么“碼頭童話”
其實,天津港的無人碼頭,也是被逼出來的。1993年,全球第一個集裝箱自動化碼頭在荷蘭鹿特丹港投產。但此后30年,“自動化碼頭”雖一直被追捧,可普及率仍有待提高。
原因是——確實是條件不允許呀。
“自動化碼頭”的特點就是“貴”,特別“貴”。碼頭的工藝和設備都需要垂直布局,例如堆場和無人駕駛區都要求進行全物理分割。傳統碼頭哪有這個條件?除非是從零開始,或推倒重來,否則很難復制。
“所以我們想找到,要以新技術解決問題。”楊杰敏是天津港(集團)有限公司副總裁,他說的是2019年的狀態。那時,天津港有了新目標,希望“打造世界一流的智慧港口”,而且不能走現有“自動化碼頭”的老路。
在岸橋上“抓娃娃”
智慧港口由此而來,而且從“岸橋作業”開始。
不夸張地說,岸橋就是碼頭的“印鈔機”,船舶停靠在碼頭,就是要靠岸橋裝卸集裝箱,這也決定了港口碼頭的工作效率。但在此前,岸橋裝卸卻是個很靠人工的技術活、辛苦活。
不管刮風下雨,岸橋司機都要爬上四五十米的駕駛室,控制隨風搖擺的吊具玩“抓娃娃”。他們每天要連續工作8小時,而且是彎著腰,90度向下俯視盯著只有“鞋盒子”大小的集裝箱,不允許一次失誤。
這就很像京劇《海港》里的唱詞:“大吊車真厲害,成噸的鋼鐵,它輕輕地一抓就起來。”只不過,輕輕地抓起來不是本事,岸橋司機更講究準確地抓起來,還要輕輕地放在集卡,專業術語這叫“無聲響操作”。
“但能不能遠程操作?”這是天津港首先提出的問題。
“光纖傳輸在20公里內,延時不到1毫秒。”華為中國政企業務副總裁郭振興的回答,就是在為場景找技術。因為F5G全光方案具有低時延、大帶寬的特點。這足可滿足港機設備自動化操控指令和監控視頻回傳等所有要求。
而如此一來,駕駛室就也就可以從岸橋,搬到裝著空調的中控室。一名司機跟能遠程同時操控多臺岸橋,這樣既降低了勞動強度,又提升了安全作業效率。
ART,大兄弟辛苦了
不僅如此。
天津港提出的第二個問題是無人駕駛。其實,港口的無人駕駛也不是什么新鮮事。也是在1993年,集裝箱從岸橋到場堆的水平運輸,就首次采用了AGV(自動導引運輸車)。但AGV其實是有“軌道”的,需要對路面進行改造,并預埋磁釘。這樣,基于磁釘導航的AGV,才能以固定路線行駛,但因為網絡延時、信號丟包,他們也可能會“堵車”。
天津港并不想這么干。
天津港將目標鎖定在,更先進的ART(無人駕駛水平運輸機器人)。
我們都知道人都是會困的,夜班司機在凌晨三點也不能只靠咖啡頂著。但ART無人駕駛卡車可以24小時工作。而且ART的應用,還解決了招工難的問題,如北疆第二集裝箱碼頭這樣的規模,怎么也要90輛集卡,就算每輛車配3個司機,就要招聘200多位司機。
更重要的是,ART不用對路面進行改造。
目前,天津港聯合華為共同研發的車路云網協同智能駕駛系統,已經平穩運營三年,其融合5G+L4級自動駕駛、北斗導航、高精地圖等技術。也就是說,ART無人駕駛卡車通過攝像頭,以及雷達感知周邊環境,通過北斗實現精準定位,并將位置及路況信息通過5G網絡上傳到云端。
“但還要考慮港口內,巨大的鋼鐵設備可能產生的電磁屏蔽,”郭振興說出其中的難點,“這要求整個場區內實現5G網絡全覆蓋,所以華為首次將2.6GHz和700MHz兩個頻段融合應用,既實現了廣覆蓋,也實現了深度覆蓋。”
當然,再好解決方案也還是要不斷打磨。“2021年,港口無人駕駛系統投入運營。開始時系統效率也確實沒現在那么高。例如,ART集卡遇到的各種問題,其實比城市無人駕駛還多的多。”
楊杰敏其實是在說算法優化:“不同速度、不同載重的ART集卡,轉彎半徑都有不同。這就需要持續進行算法升級。”楊杰敏接著說:“當然,只有在數字世界里不斷解決問題,才能在提升現實場景的工作效率,也只有經歷了一年的磨煉,經歷了春夏秋冬各種氣候,系統也才能在不斷優化中走向成熟。”
天津港的“大腦”
而這也只是看得見的人工智能,天津港里還有很多看不見的人工智能。回到魯健開始提出的問題——“人都在哪里?”天津港北疆第二集裝箱碼頭的員工其實都工作在“大腦”里,也就是坐在“智能控制中心”里工作。
岸橋司機在這里,集卡司機在這里,以“上帝視角”,觀察所有數據運行,并負責排產作業的管理人員,也坐在這里。
智慧碼頭排產作業,要控制千萬級參數,其中就考慮各種變化因素,例如來船情況、來船噸位、天氣情況、泊入計劃、岸橋計劃、堆場計劃、車輛調動。此前每次排產都要人工計算24小時,而且排產之后還不能有變化,一點變化就可能攪亂全局。
“但現在有了大模型、天籌AI求解器這樣的根技術,”郭振興說,現在幾分鐘就完成千萬級參數的排產,而且可以根據天氣情況、來船情況,實時調整船舶入港的泊位計劃、岸橋作業計劃、集裝箱配載計劃和堆場計劃等。
具體來說,過去三年,天津港的作業效率持續提升,設備利用率已經提高15%,縮短船舶在港時間10%。楊杰敏補充說到:“效率的不斷提升不是靠疊加設備和人力,而是依靠算法不斷優化。剛開始可能跑通一個場景,之后多個場景就組成了整個系統。”
內行看門道
這也就是天津港的“碼頭童話”,甚至很多內行都直呼看不懂。這里不管是岸橋橋,還是堆場,工藝布局都跟傳統碼頭完全一樣,一點都不像更先進的自動化碼頭。這里也看不見預埋的磁釘,更看不見堆場和無人駕駛區的全物理分割。
但不要忽視,這里的數字化、智能化技術正在持續驅動應用場景的變革和迭代升級。
以ART取代AGV,需要5G網絡全覆蓋,所以華為首次將2.6GHz和700MHz兩個頻段融合應用。將起重機駕駛室從岸橋,搬到裝著空調的中控室,需要光網絡聯接,所以華為引入了F5G技術。
更重要的是,從自動化升級到智能化,華為還引入天籌AI求解器這樣的根技術,天津港和華為還聯合研發推出了PortGPT(港口大模型)1.0。所以這里巨大的碼頭機械都能看得見、聽得清,會思考,改變了港口行業勞動力密集的傳統形象。
“有沒有發現,今年的車厘子變得便宜了?”楊杰敏問魯健的問題,顯然更有玄機。“經過三年的數智化改造,南美的車厘子,從入港卸貨,到進入天津、北京、河北、河南的水果市場,只要5小時。同時,中國的汽車也從天津港加速走向全球,增速近40%。”楊杰敏還談到:“所以港口聯接著老百姓的生活,聯接著中國的產業經濟。未來,智慧港口也必將走向港產城一體化融合。”
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(新媒體責編:wa12)
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