港口無(wú)人化、智能化升級是大勢所趨。

近日，2020世界人工智能大會(huì )的分論壇之一，未來(lái)城市論壇順利落下帷幕。論壇上，西井科技COO章嶸說(shuō)：“港口促進(jìn)區域經(jīng)濟發(fā)展及城市繁榮，港口變革勢在必行。以無(wú)人駕駛為代表的新一代港口機械正在向全智能的方向推進(jìn)發(fā)展，可以加速港口的升級換代?！?/p>

作業(yè)效率對于港口至關(guān)重要。在“新基建”、“工業(yè)4.0”、“互聯(lián)網(wǎng)+”大發(fā)展的時(shí)代背景下，港口也在進(jìn)行智能化轉型升級，“無(wú)人碼頭”正逐漸成為現實(shí)。

“無(wú)人碼頭”是大勢所趨

2020年，新冠疫情蔓延全球。在疫情防控壓力下，大部分企業(yè)對無(wú)人生產(chǎn)、遠程操作的重要性都有了新的認識。西井科技COO章嶸認為，“雖然部分無(wú)人駕駛項目落地會(huì )有一些延后，但從長(cháng)遠來(lái)看，我認為它是危機中的‘機’”。

從長(cháng)期來(lái)看，駕駛員勞動(dòng)力短缺、港口降本增效、保障安全生產(chǎn)是推動(dòng)智慧港口建設加速的三大直接原因：

我國港口內集卡司機勞動(dòng)力短缺的日益凸顯。中國道路運輸協(xié)會(huì )數據顯示：我國港口內集卡司機以40-50歲的中年男性為主，缺口總量占行業(yè)總需求20%。由于勞動(dòng)強度大，工作條件艱苦，當下“90后”、“95后”青年從事卡車(chē)運輸工作的意愿不強，可以預見(jiàn)不久后將出現卡車(chē)駕駛員“青黃不接”的斷層跡象。

由于在碼頭駕駛集卡拖掛車(chē)需要A駕照，按照國內的交通法規，一名司機想要從C增駕到A，至少需要五六年。培養一名優(yōu)秀的港口駕駛員時(shí)間周期長(cháng)，投入成本高。

近年來(lái)，各港口集裝箱吞吐量不斷上升，造成眾多碼頭運能不足。如何降本增效成為各港口管理面臨的首要難題。

根據《2019年交通運輸行業(yè)發(fā)展統計公報》統計數據，2014-2019年中國港口集裝箱吞吐量逐年上升。全國港口完成集裝箱吞吐量2.61億TEU，比上年增長(cháng)4.4%。其中，沿海港口完成2.31億TEU，增長(cháng)3.9%;內河港口完成3015萬(wàn)TEU，增長(cháng)8.5%。

與此同時(shí)，84%的卡車(chē)司機每日駕駛時(shí)間超過(guò)8小時(shí)，其中40%超過(guò)12小時(shí)?？ㄜ?chē)司機疲于高強度滿(mǎn)負荷工作的矛盾凸顯，直接影響物流運輸效率。

一個(gè)集裝箱年吞吐量200萬(wàn)TEU的中等碼頭司機人力成本就高達7200萬(wàn)元，而機器只要維護得當，可以24小時(shí)作業(yè)，且駕駛質(zhì)量標準、穩定高效。以自動(dòng)化運輸方式替代人力是港口降低成本、提高效率的有效手段。

除此之外，由于涉及到高空作業(yè)和疲勞駕駛，傳統港口屬于安全事故高發(fā)場(chǎng)所?；诎踩a(chǎn)需要，港口無(wú)人化轉型也將成為必然趨勢。

“根據西井科技目前已有27個(gè)用戶(hù)的數據分析，我們發(fā)現在這個(gè)單點(diǎn)上給用戶(hù)提升至少300%的效率，并且能夠降低80%的人力成本?！蔽骶萍紕?chuàng )始人CEO譚黎敏表示。

智能如何落地港口場(chǎng)景?

橋吊司機從室外來(lái)到室內，從窄小空間來(lái)到了寬敞舒適的遠程操控室里，碼頭引進(jìn)的自動(dòng)化系統會(huì )自動(dòng)規劃作業(yè)路徑，絕大部分工作由設備自動(dòng)完成;橋吊司機只需面對屏幕，動(dòng)動(dòng)手，即可同時(shí)操作三四臺機器，讓碼頭上如“鋼鐵俠般”的軌道吊機，像夾娃娃一樣將巨大的集裝箱又準又穩地放下或抓起……世界自動(dòng)化碼頭的發(fā)展已經(jīng)有30多年的歷史。中國自動(dòng)化碼頭還處于起步階段。截至目前，全球自動(dòng)化集裝箱碼頭34個(gè)(含在建3個(gè))，其中，全自動(dòng)化碼頭13個(gè)，半自動(dòng)化碼頭21個(gè);歐洲10個(gè)，亞洲17個(gè)，美洲4個(gè)，澳洲3個(gè)。截至2019年3月，內地僅有廈門(mén)港遠海、青島港、上海港洋山四期3個(gè)自動(dòng)化碼頭。

隨著(zhù)吞吐量逐年上升，國內港口運營(yíng)商也在迫切尋求自動(dòng)化乃至智能化的港口改造方案。

立足于5G基建大爆發(fā)的時(shí)代背景下，邊緣計算、人工智能、計算機視覺(jué)等先進(jìn)技術(shù)加速落地，促使了國內多個(gè)港口開(kāi)始面向數字化、智能化轉型升級。以天津港為例，隨著(zhù)5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)在港航領(lǐng)域的逐步展開(kāi)，碼頭自動(dòng)化、智能化水平不斷提升，無(wú)人駕駛集卡、工業(yè)機器人、岸橋遠程控制、港口全監管等全場(chǎng)景智能化應用不斷啟動(dòng)，開(kāi)始實(shí)現智慧港口在卸、運、堆等項目的全鏈條自動(dòng)化建設。

“要打造一個(gè)完全無(wú)人的港口，必須要優(yōu)化運輸環(huán)節，所以自動(dòng)駕駛在港區是一個(gè)剛需。舉個(gè)例子，港口的集卡通常需要24小時(shí)運行，如果按照每輛車(chē)需要三到四個(gè)駕駛員、一個(gè)中型的碼頭需要兩百輛車(chē)來(lái)算，港區需要大量的駕駛員，但現在很多人不愿意從事這部分工作，港口也缺乏相應的勞動(dòng)力，我們看到了這些痛點(diǎn)?！闭聨V說(shuō)。西井科技作為國內較早一批創(chuàng )立的人工智能科技企業(yè)，在港口智能理貨系統、無(wú)人駕駛智能跨運車(chē)、港口無(wú)人集卡等領(lǐng)域已經(jīng)走在世界前列，客戶(hù)擴展至歐洲和東南亞。今年3月，西井科技助力振華重工自主研制的無(wú)人駕駛智能跨運車(chē)，在瑞典斯德哥爾摩碼頭正式交付，是疫情發(fā)生后上海人工智能大型裝備的首個(gè)出海項目;4月，西井科技的6輛無(wú)人駕駛電動(dòng)重卡Q-Truck抵達泰國港口，助力中國智造走出國門(mén)。

筆者了解到，廣州港數據科技有限公司的“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧港口工程已經(jīng)在黃埔老港東門(mén)閘口落地?！皩鹘y集裝箱閘口的改造升級了，黃埔老港東門(mén)閘口，是廣州鋼集團內首條采用單側箱識別方案解決老碼頭閘口場(chǎng)地受限等問(wèn)題的一次成功實(shí)踐?！睋榻B，視頻流和AI深度學(xué)習的集裝箱智能閘口具有動(dòng)態(tài)箱號的識別、多畫(huà)面結果校驗的功能。系統可以像人眼一樣對殘缺的字符進(jìn)行加強識別，實(shí)現了車(chē)輛無(wú)感通行的自動(dòng)化效果。其中，廣州港數據科技有限公司AI的深度學(xué)習，突破了傳統OCR箱號識別的技術(shù)瓶頸，僅僅不到一個(gè)半月的時(shí)間內，機器的識別率已經(jīng)達到96.3%。

據悉，廣州港黃埔老港碼頭、廈門(mén)新海達集裝箱碼頭、招商局旗下大榭招商碼頭等已經(jīng)應用人工智能集裝箱視覺(jué)識別方案。

通過(guò)科技手段降本增效，是現階段各碼頭的訴求，但目前中國碼頭的自動(dòng)化水平與國外尚有距離。目前，人工智能目前在中國港口的應用尚在幼年階段，以一線(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)為主，要進(jìn)一步推進(jìn)人工智能在港區作業(yè)的落地應用，加快智慧港口的建設，主要的解決方案集中在：

港口集裝箱的智能流轉——全流程識別、水平運輸和垂直運輸；

港口的智能管理——通過(guò)運營(yíng)管理系統TOS、設備控制系統ECS和車(chē)隊管理系統VMS，實(shí)現港口內部自主管理的服務(wù)閉環(huán)，提高服務(wù)效率，降低管理成本；

全方位物流體系——基于5G技術(shù)的建設和覆蓋，利用物聯(lián)網(wǎng)和大數據，打破傳統港口物流的“信息孤島”。

隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)革命4.0的深入，本輪人工智能的浪潮已經(jīng)開(kāi)始向港口滲透。中國港口從信息化建設到數字化建設，再到如今的智慧港口建設，正經(jīng)歷著(zhù)關(guān)鍵的轉型時(shí)期，中國的港口正在從傳統意義上的自動(dòng)化向智慧港口轉變。

港口智慧化需“一港一策”

近兩年，國家層面的政策支持和國內廣闊的應用環(huán)境，為人工智能在中國的發(fā)展提供了良好的落地。新一代科學(xué)信息技術(shù)的推陳出新，不斷迭代，以其集聚融合的快速發(fā)展態(tài)勢，成為推動(dòng)智慧港口建設的重要驅動(dòng)力之一，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動(dòng)智能終端應用、大數據輔助、人工智能、系統仿真與預演技術(shù)、智能診斷與評估技術(shù)、裝卸機器視覺(jué)與自主控制、港口綠色能源和5G技術(shù)的支撐與調度，都是實(shí)現智慧港口落地的重要手段。

為助力智慧交通發(fā)展，《中國港口》雜志、西井科技與畢馬威三方首次共同提出了“一橫一縱一鏈一網(wǎng)”的全局化體系解決方案。一方面，從港口內部生產(chǎn)作業(yè)角度，將人工智能應用分為集裝箱橫向流轉過(guò)程( “一橫”)、縱向運營(yíng)管理(“一縱”)兩個(gè)層面；更進(jìn)一步，從整個(gè)大物流體系角度出發(fā)，將智慧港口作為智慧物流的重要組成部分，探索人工智能在物流服務(wù)鏈( “一鏈” ) 、區域/全球港口協(xié)同網(wǎng)(“一網(wǎng)”)兩個(gè)角度的應用。未來(lái)，“一橫一縱一鏈一網(wǎng)”的構建將帶動(dòng)交通領(lǐng)域單業(yè)務(wù)的技術(shù)革新、數據融合與多業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)、交通樞紐業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)、交通與智慧城市其他業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)，促進(jìn)港口智慧轉型。

不過(guò)，筆者了解到，隨著(zhù)吞吐量逐年上升，國內港口運營(yíng)商進(jìn)行自動(dòng)化改造勢頭積極。但當前自動(dòng)化港口離真正的智慧港口尚有距離。目前自動(dòng)化港口均為新建港口，如要在已運營(yíng)的港口中推動(dòng)自動(dòng)化改造，還面臨如下實(shí)際問(wèn)題：首先，普及推廣難的重要因素是建設成本壓力。建設年吞吐量200萬(wàn)TEU的中型自動(dòng)化碼頭一般投入10億元以上，AGV集裝箱水平運輸方式，需要地下埋設幾萬(wàn)枚磁釘，投入大，耗時(shí)長(cháng)；其次，技術(shù)標準待統一，可靠性和穩定性有待檢驗;自動(dòng)化碼頭構造精密復雜，試錯成本高；第三，港口運營(yíng)商角色不同，自動(dòng)化改造需要多管理主體協(xié)調，平衡各方訴求；最后，不同港口存在不同的建設需求和目標，需要不同的改造策略和方案，要形成研發(fā)、推廣和合作產(chǎn)業(yè)鏈尚有一定距離。

為此，業(yè)界人士建議，對于企業(yè)而言，不同港口面臨各異的環(huán)境背景、資源、發(fā)展歷程和目標，因此，港口管理者需明晰自身港口的頂層定位和規劃，選擇符合自身情況的發(fā)展策略，使人工智能技術(shù)的應用契合港口業(yè)務(wù)目標。港口生產(chǎn)作業(yè)，作為人工智能的細分行業(yè)場(chǎng)景，存在著(zhù)較高的專(zhuān)業(yè)壁壘。那些具備人工智能技術(shù)，又對港口實(shí)際場(chǎng)景深耕的企業(yè)，才能成為領(lǐng)域技術(shù)應用的引領(lǐng)者。同時(shí)，碼頭運營(yíng)者需要建立一支機智的、有創(chuàng )新能力的、具備人工智能能力的工作團隊。港口需整合優(yōu)勢資源，統籌引進(jìn)技術(shù)人才“鏈式”聯(lián)動(dòng)發(fā)展，才能充分利用人工智能所能提供的力量。

“人工智能更多偏向于底層的技術(shù)，其價(jià)值的最終實(shí)現要落實(shí)于具體的場(chǎng)景。我們相信人工智能技術(shù)未來(lái)會(huì )在智慧港口的建設上添上濃墨重彩的一筆?！碑咇R威信息與科技行業(yè)主管合伙人吳劍林先生總結道。