一輛卡車(chē)平穩(wěn)地駛?cè)爰b箱堆場(chǎng)，準(zhǔn)確定位至裝卸區(qū)，待自動(dòng)化場(chǎng)橋精準(zhǔn)迅速地完成裝載后，又駛往其他作業(yè)區(qū)域?？此破胀ǖ拇a頭作業(yè)場(chǎng)景，整個(gè)過(guò)程卻看不到人?？湛盏鸟{駛室里，方向盤(pán)就像由經(jīng)驗(yàn)豐富的老司機(jī)在操控，讓龐大的集裝箱卡車(chē)在指定路線上精準(zhǔn)行進(jìn)。

日前，這樣一個(gè)充滿(mǎn)科幻色彩的場(chǎng)景，正在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的港口機(jī)械設(shè)備制造商三一國(guó)際(00631.HK)旗下三一海工碼頭試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)上演。記者從三一海工了解到，公司已于近日順利完成新一代無(wú)人電動(dòng)集卡的場(chǎng)內(nèi)測(cè)試，這也標(biāo)志著公司將正式進(jìn)入港口無(wú)人駕駛運(yùn)輸市場(chǎng)。

無(wú)人集卡是最優(yōu)選擇

據(jù)了解，目前智慧港口主流的水平運(yùn)輸方式有三種，即AGV、無(wú)人跨運(yùn)車(chē)和無(wú)人電動(dòng)集卡。三一海工智慧港口研究所所長(zhǎng)唐博士認(rèn)為，對(duì)于大部分港口碼頭來(lái)說(shuō)，無(wú)人集卡是目前最經(jīng)濟(jì)，且最容易實(shí)現(xiàn)的水平運(yùn)輸解決方案。

“相比其他兩種方式，無(wú)人集卡對(duì)場(chǎng)地和港口基礎(chǔ)設(shè)施要求低，在碼頭相對(duì)半封閉的區(qū)域內(nèi)，環(huán)境相對(duì)固定，利于無(wú)人駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。”唐博士告訴記者，“集卡屬于大批量產(chǎn)品，零部件成本較低，即使加上無(wú)人控制系統(tǒng)和傳感器的成本也遠(yuǎn)低于AGV和跨運(yùn)車(chē)這類(lèi)專(zhuān)業(yè)設(shè)備。”

據(jù)唐博士介紹，無(wú)人集卡需要解決三個(gè)方面的問(wèn)題：一是線控底盤(pán)，就是由計(jì)算機(jī)來(lái)操控駕駛，需要完成計(jì)算機(jī)對(duì)底盤(pán)油門(mén)、轉(zhuǎn)向、剎車(chē)系統(tǒng)的接入控制；二是環(huán)境感知技術(shù)，通過(guò)車(chē)身上幾十個(gè)傳感器、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像頭讓卡車(chē)長(zhǎng)上眼睛，完成對(duì)道路、車(chē)輛、障礙物的識(shí)別，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的精確定位和控制；三是動(dòng)作規(guī)劃和路徑導(dǎo)航，需要智能AI構(gòu)建高精度矢量地圖，對(duì)全局及局部的特殊動(dòng)作進(jìn)行建模和控制。

“這就像人的大腦一樣，要自主做出減速、剎車(chē)或繞行等突發(fā)狀況的各種決策，提供最優(yōu)運(yùn)行路線，從而滿(mǎn)足港口封閉區(qū)域內(nèi)水平運(yùn)輸?shù)男枨?。”唐博士認(rèn)為，相比普通的電動(dòng)集卡，無(wú)人集卡研發(fā)難度更大，也具有更高的技術(shù)壁壘。

做好集卡須更懂港口

有港口行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士告訴記者，在港區(qū)內(nèi)，作業(yè)的卡車(chē)是和大型機(jī)械互動(dòng)的，需要充分融入碼頭生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程。由于港區(qū)環(huán)境高度動(dòng)態(tài)變化，與開(kāi)放道路差距較大，單靠一種傳感器無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。而且，船舶靠岸以及岸橋、金屬集裝箱的信號(hào)干擾，都會(huì)導(dǎo)致難以精確定位。因此，港口無(wú)人集卡對(duì)精度的要求非常高。

“定位和控制精度必須在2厘米左右，才能實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)化的岸橋配合完成集裝箱精確吊裝。”在唐博士看來(lái)，光有普通無(wú)人駕駛技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，相比開(kāi)放道路20厘米的定位精度，無(wú)人港口運(yùn)輸要求要高出很多，一定要深刻理解港口作業(yè)模式，才可能把無(wú)人集卡做好。

記者在采訪中了解到，無(wú)人集卡在人工成本、安全性和作業(yè)效率方面也都有著先天的優(yōu)勢(shì)。據(jù)唐博士介紹，傳統(tǒng)集卡每車(chē)需要3個(gè)司機(jī)長(zhǎng)期高強(qiáng)度滿(mǎn)負(fù)荷工作，而無(wú)人集卡一個(gè)工程師就可以控制3-4臺(tái)設(shè)備。

“按正常的作業(yè)時(shí)間測(cè)算，一個(gè)年吞吐量200萬(wàn)TEU的集裝箱碼頭，每年卡車(chē)司機(jī)的人工成本就需要三千多萬(wàn)元?！碧撇┦扛嬖V記者，無(wú)人集卡不僅可以解決“招工難”以及長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)高強(qiáng)度作業(yè)帶來(lái)的安全問(wèn)題，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與岸橋、場(chǎng)橋的對(duì)接，減少了人工干預(yù)，精度更高，裝卸速度更快，可以進(jìn)一步提升作業(yè)效率。

“港口智能化、無(wú)人化浪潮下，集裝箱卡車(chē)無(wú)人化市場(chǎng)空間巨大。下一階段，公司還計(jì)劃研發(fā)車(chē)輛管理調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與港口其他設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊、接受任務(wù)指令、了解設(shè)施狀態(tài)并完成指揮調(diào)度?！碧撇┦扛嬖V記者，“目前三一海工正在珠海港和青島港進(jìn)行自動(dòng)化場(chǎng)橋、岸橋和無(wú)人電動(dòng)集卡的配合實(shí)驗(yàn)，相信在不久的將來(lái)，可以看到更多三一無(wú)人集卡在港口忙碌的身影。”