目前,港口主要有三种自动化解决方案:AGV自动导引运输车、ASC无人跨运车和无人驾驶集卡。其中,AGV自动导引运输车应用历史悠久。
1993年,世界上第一个集装箱自动化码头在荷兰鹿特丹港ETC Delta Sealand投产,集装箱从岸到场堆的水平运输采用了AGV沿固定圆形路线运行,这是AGV首次应用在港口作业。此后,英国伦敦港、德国汉堡港以及中国的自动化码头陆续出现AGV。
值得注意的是,港口早期投用的AGV采用的是磁钉导航技术,需铺设磁轨配合运行,车辆以固定路线行驶,路线长、不灵活,会产生堵塞、堆场前沿占用面积大等弊端,且后期面临运营维护成本高、升级改造难等问题。
近年来,随着国家深入推进智慧港口建设工作,港口智能化、无人化转型加速,无人驾驶技术的应用也更加成熟。在新技术的加持下,港口导引运输车不断升级,出现了IGV、ART、AIGT、IMV等多种不同叫法的产品。
IGV
IGV(Intelligent Guided Vehicle)智能导引车,采用配备卫星导航定位、激光雷达SLAM(同步定位与建图)、视觉SLAM等多传感器融合定位技术,相较于传统磁导AGV,IGV的导航方式更加灵活,能在码头堆场间自由穿梭,将集装箱运输至每一个堆场箱区内。
在广州港南沙四期码头,投用的70台IGV由振华重工和一清创新联合打造,这也是目前国内港口规模较大的IGV应用项目。另外,振华重工作为该码头自动化项目系统总承包商,其自主研发的“单小车自动化岸桥+智能导引车(IGV)+堆场平行布置”作业模式亦为全球首创。同时,码头停车位内设置自动充电装置,可供IGV自动充电,实现无限续航。
在合肥港国际集装箱码头,国唐汽车和仓擎智能合作的首台“鸿擎F01”IGV无人集装箱运输车已于上月初抵达港口,开启集装箱运输服务。车辆基于港口集装箱装卸作业工况打造,根据港口运营需求实时智能化管理,有效提升运营效率、降低运营成本。
ART
ART(Artificial Intelligence Robot of Transportation)人工智能运输机器人,车身采用了激光、视觉、毫米波、机械防撞四重安全防护,配备了一套智能可视化管理系统,具有三维可视化界面、远程状态监测功能、维保动态管理等功能,可轻松实现高效、便捷的全寿命周期管理。
在天津港北疆港区,徐工集团联合主线科技打造的ART已交付76台并投入运营。车辆采用4轴8轮底盘系统,实现全轮驱动和转向,具有转弯半径更小、操作更灵活、控制更精准的优势;此外,轻量化设计理念,使其总重量仅23吨,降低了设备运行能耗。
据悉,西井科技为北疆港区C段码头提供了无人驾驶车队管理调度系统FMS,并为部分ART设备提供了单车无人驾驶智能系统,完善了自动驾驶技术;史陶比尔为ART提供快速自动化充电(QCC)解决方案,充电20分钟即可支持ART连续工作4-5个小时,大大减少了ART充电时间,提高了车辆运输效率。
AIGT
AIGT(AI Guided Transporter)无人驾驶集装箱运输车,由“车架总成、柜体总成、底盘总成、电器总成、动力系统、外饰总成”六大系统组成,采用卫星导航定位、激光雷达SLAM、视觉SLAM等多传感器融合定位技术,可实时构建地图并多车协同共享环境信息的融合定位方法,不但节省成本、提高效率而且更加安全。
在青岛港自动驾驶码头,山东港口装备集团联合西井科技打造的AIGT,在市场上瞄准“传统码头的高端化、绿色化、智慧化”需求,在设计上瞄准“模块化、轻量化、车规化、智能化”四大要素,攻破四大技术难关。
其智能水平运输系统支持多种不同类型的无人驾驶工具,对全场无人驾驶设备进行统一调度管理,为单车提供路径规划,配合码头生产系统(TOS)完成装卸船作业,最终实现低成本高效率的自动化作业。
IMV
IMV(Intelligent Mobile Vehicle)智能移动运输平板车,采用车云端相结合的方式,无需全部依赖云端调度,消除了全依赖云端下的资源调配、数据及时性、系统稳定性的断点问题,实现端到端无人化高效作业。真正解决了传统混行码头作业场景中,无法自主避障停障和稳定安全运行作业的两大痛点。
在苏州港太仓四期码头,徐工港机与斯年智驾联合开发的IMV已经率先落地,并将在今年年底,大批量交付38台IMV于码头投入作业。
据悉,这款产品将是业内在混行码头创新应用的无人智能平板运输设备。IMV还将搭载斯年智驾自主研发Ⅲ代自动驾驶系统,配备多种传感器实现360度车身覆盖,能够自主完成港口全场景感知预测、云控全功能实时监控、全局智能调度等自动驾驶功能,真正达到混行复杂作业场景中的高精度、真无人、强稳定的运输作业。
结语
从以上产品来看,尽管叫法不同,但车辆的形态、功能基本一致,普遍采用4轴8轮的外观设计,都是在港口内负责船舶到堆场之间货物的往返运输。但这些产品采用了多种传感器融合技术,因此相较于传统磁导AGV,车辆柔性化程度更高,无需借助任何标记物行驶;并且路径灵活多变,可根据实际生产需求灵活调度,规划简单。
总体而言,目前我国智慧港口建设中,无人驾驶港口运输车的应用数量和规模仍是最多的,无论产品名称如何变化,车辆技术都是向着满足港口复杂环境下的可靠、稳定、高效作业要求的方向发展。特别是无人驾驶感知系统的技术突破,对于无人车在港口真正实现全天时、全气候、全无人作业至关重要。
访谈
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