人工智能的港口實踐

在近日舉行的2019世界移動通信大會(MWC)上，青島港作為全球首家應用5G技術的港口，應邀出席了“全球首個5G智慧港口發布會”，分享技術應用情況，推廣智慧港口建設經驗，贏得全球與會代表的廣泛肯定和贊賞。今年1月18日，青島港在自動化碼頭上成功完成基于5G連接的自動橋吊控制操作，率先實現了通過無線網絡控制設備抓取和運輸集裝箱，是全球首例在實際生產環境下的5G遠程橋吊操作。uAJ大陸橋物流聯盟

當前，我國交通行業正在大力倡導“智慧港口”建設，在全自動化集裝箱碼頭系統建設方面積累了一些建設經驗，但與發達國家相比，也存在著一些差距和不足，主要集中在理念與認知的全面性、軟硬件技術先進性、系統性與協同性、環境與體系完備性、創新能力與驅動力等方面。uAJ大陸橋物流聯盟

自動化碼頭是必經階段uAJ大陸橋物流聯盟

公開數據顯示，截至目前，全球已建成34個自動化或半自動化集裝箱碼頭。其中全自動化碼頭只有13個，主要分布在人工成本較高的歐美地區。uAJ大陸橋物流聯盟

中國內地的自動化碼頭建設起步較晚，已建成廈門港遠海、青島港、上海港洋山四期3個自動化碼頭。uAJ大陸橋物流聯盟

上述國內外自動化碼頭技術上基本采用自動化或半自動化遠程控制操作吊裝集裝箱、AGV(Automated Guided Vehicle)， 自動導引集裝箱水平運輸，以及傳統OCR(Optical Character Recognition)，光學字符識別卡車車牌、集裝箱箱號等。由于并未使用真正意義的人工智能技術，尚不能稱為人工智能碼頭。uAJ大陸橋物流聯盟

自動化碼頭是人工智能碼頭的必經階段，是建設智慧港口的重要基礎。自動化碼頭是碼頭機械遠程自動化的概念，并不是沒有人操作，而是操作人員在后臺遠程操控各種機械設備。而全局化人工智能碼頭則是實現從閘口到場橋到岸橋的人工智能理貨、港機人工智能改造、無人集裝箱水平運輸，以及碼頭作業系統的全覆蓋，完全實現類人腦智能，僅需少數技術人員維護管理。uAJ大陸橋物流聯盟

專家表示，除自動化碼頭外，目前國內幾大港口集團旗下如招商大榭等10余座碼頭，已在局部作業環節采用了人工智能技術，管理費用普遍下降。但大部分國內碼頭在生產作業環節中仍采用傳統的人工操作、傳統OCR識別和遠程控制技術。uAJ大陸橋物流聯盟

多重因素造成推廣難uAJ大陸橋物流聯盟

從目前我國集裝箱碼頭生產作業的現狀來看，隨著碼頭集裝箱量的增加，提高集裝箱的運輸效率成為碼頭管理的重中之重。在國外，自動化碼頭因為建設難度大、成本高、收益慢被稱為“貴族碼頭”。在我國內地，自動化碼頭發展遲緩，業內專家分析主要有以下四個問題：uAJ大陸橋物流聯盟

首先，普及推廣難的重要因素是建設成本壓力。還是以一個集裝箱年吞吐量200萬TEU的碼頭為例，現有的自動化碼頭的建設投入一般在10億元人民幣以上，尤其是地下需要埋設幾萬枚磁釘，且土建不能使用常規的鋼筋，必須使用由玻璃纖維構成的“塑料鋼筋”，導致基建成本較高。由于國內碼頭目前裝卸費收入普遍不高，用戶投資的回報周期太長，投資者對此十分謹慎。uAJ大陸橋物流聯盟

其次，受自動化技術改造的局限，現已運營的碼頭難以“大動干戈”，因為不可能全面停工實施改建。uAJ大陸橋物流聯盟

第三，風險大，自動化技術穩定性和可靠性仍有待完善。碼頭作業一旦實現自動化，無論是操作系統，還是自動化設備都不允許“試錯”，一旦發生故障，很有可能導致整個碼頭生產癱瘓，這對于一個每日集裝箱吞吐量超過萬箱的碼頭而言是不可想象的。uAJ大陸橋物流聯盟

最后，要形成研發、推廣和合作產業鏈尚有一定距離。自動化碼頭的推進，涉及方方面面，除需打通供應、集成和應用商的產業鏈條外，還要構建自動化研發和應用平臺，以推動核心項目的突破與應用。uAJ大陸橋物流聯盟

人工智能加速傳統碼頭升級uAJ大陸橋物流聯盟

針對國內沿海港口碼頭迫切希望發展智慧港口，又苦于資金來源不足的現狀，業內專家建議，可采用人工智能技術對大量無法承受自動化碼頭高昂投入的已運營中小碼頭進行改造升級，提供從閘口到岸橋再到堆場的全局化人工智能港口解決方案，努力做到低成本又智能，尤其是降本增效，并在未來超越現有的自動化碼頭的生產效率。uAJ大陸橋物流聯盟

國內的一些碼頭，已開始在生產環節創新性采用新型人工智能技術，應用已涵蓋浙江、廣西、廣東、山東等多地港口及海關。比如，國家級保稅區欽州保稅區建設了全球首個人工智能海關監管閘口。uAJ大陸橋物流聯盟

岸橋智慧理貨方面，招商局旗下大榭招商碼頭通過采用人工智能技術，大幅度提升了集裝箱箱號、裝卸等多狀態的識別效率，使集裝箱在岸橋裝卸過程中無需停頓，毫秒間即可完成識別。該碼頭負責人介紹，人工智能系統上崗后，理貨員已從48名減少到24名，今后還會進一步減少。生產效率也有明顯提高，在年設計能力240萬標箱的基礎上，該碼頭已經實現300萬標箱的吞吐量。uAJ大陸橋物流聯盟

從岸橋到閘口再到集裝箱堆場，人工智能正在全方位加速傳統碼頭的智慧進程。uAJ大陸橋物流聯盟

在岸橋、場橋等各類集裝箱專用吊裝設備的“無人化”改造中，一些自動化碼頭雖在集裝箱裝卸生產環節采用智能遠程控制技術，但從船只上吊取貨時，遠控司機仍需要在中控室“手動”操作。有公司研發出人工智能無人集裝箱鎖孔對位系統，僅在吊具上安裝了4個攝像頭，借助自主研發的類腦人工智能系統，可毫秒級高準確識別出集裝箱鎖孔的位置。無論是在技術上還是成本控制，都遠遠優于現有的吊裝機械設備遠控系統。更重要的是，該系統實現了自主鎖孔對位和吊裝機械的智能化控制改造，省去了遠控操作室的人員操控岸橋、場橋等吊裝機械設備步驟。uAJ大陸橋物流聯盟

在碼頭集裝箱水平運輸上，去年廣東珠海港集團與上海西井科技合作發布了全球首輛港口作業無人集裝箱卡車。uAJ大陸橋物流聯盟

同時，振華重工與上海西井科技聯合研發出了全球首輛自主駕駛無人跨運車，無需事先埋設磁釘，依靠人工智能技術，實現自主探測集裝箱，并對目標集裝箱進行厘米級精度的自主抓箱、跨箱和放箱，根據碼頭實際路況，自主規劃出集裝箱水平運輸的最優駕駛線路。通常，一臺岸邊集裝箱起重機需要配置5臺集裝箱卡車或者AGV，而使用無人跨運車，只需要配置3臺。設備的單機效率高，提高了經濟效益。uAJ大陸橋物流聯盟

有專業人士測算，如采用無人駕駛技術參與港區集裝箱水平運輸作業，碼頭至少可節約一半人力，僅用工成本每年就能節約至少3000萬元，并且機器只要維護得當，可以24小時作業，緩解碼頭司機“用工荒”。uAJ大陸橋物流聯盟

智能化改造還需頂層設計uAJ大陸橋物流聯盟

推行人工智能港口建設，傳統港口企業的相關人員對人工智能的認知亟待加強，例如在項目招標時，要改變慣性“低價競標”思維，轉為根據項目實際效果和實際功能進行全面比對。uAJ大陸橋物流聯盟

又如，在項目審批時，要整合港口管理權限，改變港口存在的多頭管理現象。國內某港口幾年前就有意引入人工智能技術，但前期經多個主管部門層層論證審批，歷經幾年仍沒有實質性進展。uAJ大陸橋物流聯盟

港口在新建碼頭時會提前進行統籌規劃，而改建已運營的碼頭則面臨截然不同的情況。目前來說，在各港口進行較多的智能化改造項目，如港口閘口的智能化改造、岸橋理貨系統智能化，目前都是基層碼頭推動、科技公司牽頭，再走集團審批流程，缺乏集團全局性的頂層設計，容易造成重復建設，浪費資源和資金。uAJ大陸橋物流聯盟

不過，已有一些港口集團意識到這個問題，正在積極探索從集團層面推進智能化改造。例如，廈門港集裝箱碼頭集團近期與西井科技合作，嘗試將原有岸邊理貨系統擴充至更多功能的岸邊人工智能識別新系統，所含人工智能功能涉及碼頭方和理貨公司需要的功能整合，由集團出面統籌規劃協調，碼頭和理貨公司將分別獲取所需的生產信息數據。uAJ大陸橋物流聯盟

業內人士建議，鼓勵中國港口、港機生產商與中國科創企業聯合申報應用創新，甚至是聯合申報國家和省部級科技獎項等形式，申請專利，設立人工智能港口應用中國標準，鼓勵中國企業研發核心技術，實現創新突破。uAJ大陸橋物流聯盟

在資金投入上，可將智慧港口建設納入交通運輸部節能減排項目范圍，與建設“綠色港口”相結合。根據項目取得的實際成效，在項目評審、機構評估、成果轉化收益等稅收優惠政策上，給予相應的獎勵和資金補貼，為企業的“自主創新滾動研發”增添動力。uAJ大陸橋物流聯盟

鼓勵科創企業參與uAJ大陸橋物流聯盟

在人工智能技術部分落地的港口中，存在著因為港口的業務分工和管理體制問題，導致碼頭不能完全應用智能系統的問題。uAJ大陸橋物流聯盟

比如，科創企業在岸橋的視覺人工智能系統功能已經涵蓋了理貨公司生產數據需求和碼頭前沿無人值守需求，但在現有管理體制下，由于投資方的不同，在運行中往往只能發揮部分作用。甚至出現為了滿足不同需求，重復建設多套系統，造成資源浪費。uAJ大陸橋物流聯盟

因此，業內人士建議，政府主管部門制定我國智慧港口建設的總體發展規劃，并提出分階段、分步驟、分地區的可操作細則，使科創企業參與港口人工智能技術的發展有據可依。uAJ大陸橋物流聯盟

政府可適時將港口的創新支持政策調整為“前補貼”，把政府資源精準高效配置到最需要的地方，降低港口企業的科技創新成本，提高他們引入自主原創的人工智能高新技術的積極性。同時，國家扶持重點科創企業掌握人工智能核心技術，保護重點科創企業的知識產權，維護國家利益。uAJ大陸橋物流聯盟

政府層面還可促進國內若干大型港口成立聯盟，打造區域自動化碼頭創新平臺，每個港口投入一定比例資金，共同尋找集成商和供應商。聯盟可在長三角、珠三角、環渤海灣等港口群先行試點項目，一旦項目和產品取得突破，再在其他港口逐步推廣。uAJ大陸橋物流聯盟

另外，我國港口的當務之急是鼓勵中國本土科創企業帶頭制定人工智能港口行業的技術標準，逐步形成在港區推廣和應用的無人駕駛車輛標準體系、安全標準、評估規范、測試標準和數據安全監管。uAJ大陸橋物流聯盟

（來源：中國水運報）uAJ大陸橋物流聯盟

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