在全球貿(mào)易蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，港口作為貨物運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵樞紐，其運(yùn)營(yíng)效率與管理水平直接影響著貿(mào)易的流暢性與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。傳統(tǒng)港口運(yùn)營(yíng)模式在面對(duì)日益增長(zhǎng)的貨物吞吐量和愈發(fā)復(fù)雜的物流需求時(shí)，逐漸暴露出效率低下、成本高昂、安全隱患多等問(wèn)題。在此背景下，智慧港口應(yīng)運(yùn)而生，其借助現(xiàn)代高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化改造，成為港口行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文將深入探討智慧港口在裝車(chē)改造、廠(chǎng)內(nèi)發(fā)運(yùn)、物流管控等業(yè)務(wù)方面的智能化變革，剖析其帶來(lái)的顯著效益與深遠(yuǎn)影響 。
汽車(chē)自動(dòng)裝車(chē)系統(tǒng)是智慧港口裝車(chē)環(huán)節(jié)的重要突破 。以矩陣軟件的相關(guān)技術(shù)為例，該系統(tǒng)創(chuàng)新性地運(yùn)用激光雷達(dá)三維點(diǎn)云建模分析技術(shù)與人工智能技術(shù)，對(duì)裝車(chē)過(guò)程實(shí)施精準(zhǔn)控制。其自研的 AI 智能檢測(cè)算法（Matrix - LoadDetector），能夠?qū)す饫走_(dá)點(diǎn)云動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)解析，依據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算料位高度與車(chē)廂高度的關(guān)系，進(jìn)而綜合判定最佳控制策略，達(dá)成無(wú)人值守的高度智能化裝車(chē)。
在實(shí)際應(yīng)用中，這一系統(tǒng)已經(jīng)在數(shù)十個(gè)項(xiàng)目中成功落地。比如在某大型煤炭港口，以往人工裝車(chē)不僅效率低下，每小時(shí)裝車(chē)量有限，而且容易出現(xiàn)裝料不均、超載或虧載等情況。自從引入汽車(chē)自動(dòng)裝車(chē)系統(tǒng)后，這些問(wèn)題得到了有效解決。系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地根據(jù)車(chē)輛型號(hào)和車(chē)廂尺寸調(diào)整裝料策略，實(shí)現(xiàn)均勻、高效裝車(chē)。經(jīng)實(shí)際測(cè)算，裝車(chē)效率提升了數(shù)倍，而且由于實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)控制，減少了物料浪費(fèi)和因超載、虧載導(dǎo)致的運(yùn)輸問(wèn)題 。
該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在其高度自動(dòng)化和智能化帶來(lái)的成本降低與安全性提升。無(wú)人值守的操作模式減少了人工成本投入，避免了人員在惡劣環(huán)境下作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，通過(guò)精確的激光雷達(dá)檢測(cè)和智能算法控制，極大地提高了裝車(chē)的安全性，降低了因操作不當(dāng)引發(fā)的事故概率 。
火車(chē)自動(dòng)裝車(chē)系統(tǒng)同樣是智慧港口的關(guān)鍵組成部分。該系統(tǒng)通過(guò)融合激光雷達(dá)三維點(diǎn)云建模、人工智能、圖像識(shí)別等多種先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了火車(chē)裝車(chē)全工序的智能化 。
在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，系統(tǒng)首先通過(guò)智能車(chē)號(hào)識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)采集車(chē)側(cè)高清視頻，利用 AI 快速準(zhǔn)確地識(shí)別車(chē)型車(chē)號(hào)，省去人工抄號(hào)的繁瑣環(huán)節(jié)，提高作業(yè)效率。裝車(chē)時(shí)，借助激光雷達(dá)三維點(diǎn)云分析，實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)輛端側(cè)墻位置、行車(chē)方向及速度、落料高度等信息，依據(jù)預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)模型智能匹配裝車(chē)策略，并指揮 PLC 設(shè)備聯(lián)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝車(chē) 。
以山東港口青島港啟用的 “四機(jī)” 聯(lián)動(dòng)智能裝車(chē)作業(yè)模式為例，堆取料機(jī)、皮帶機(jī)、裝車(chē)機(jī)及調(diào)車(chē)機(jī)四大核心設(shè)備協(xié)同作業(yè)。當(dāng)自動(dòng)化控制中心操作人員按下流程啟動(dòng)按鈕，堆取料機(jī)自動(dòng)取料，貨物經(jīng)皮帶機(jī)運(yùn)輸至裝車(chē)機(jī)，裝車(chē)機(jī)在調(diào)車(chē)機(jī)的牽引下自動(dòng)裝車(chē)。這一模式實(shí)現(xiàn)了干散貨火車(chē)裝車(chē)作業(yè) “一鍵” 啟停，徹底摒棄了人工干預(yù)作業(yè) 。
火車(chē)自動(dòng)裝車(chē)系統(tǒng)還能根據(jù)物料狀態(tài)、車(chē)輛狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)，自適應(yīng)調(diào)整控制參數(shù)，自動(dòng)完成自動(dòng)給料、自動(dòng)噴灑防凍液、自動(dòng)控制車(chē)速、自動(dòng)放料裝車(chē)、自動(dòng)平煤壓實(shí)、自動(dòng)超偏載檢測(cè)、自動(dòng)噴灑抑塵劑等一系列復(fù)雜工序。通過(guò)這些技術(shù)手段，不僅降低了用工成本，而且全面提升了裝車(chē)效率和裝車(chē)質(zhì)量，確?；疖?chē)在運(yùn)輸過(guò)程中的安全性與穩(wěn)定性 。
太倉(cāng)港在廠(chǎng)內(nèi)發(fā)運(yùn)環(huán)節(jié)的裝卸作業(yè)中，積極引入先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了重大突破。以往，橋吊司機(jī)需要在距離地面 42 米高的操作室內(nèi)工作，作業(yè)環(huán)境艱苦，不僅需要長(zhǎng)時(shí)間保持高度集中的精神狀態(tài)，而且低頭查看集裝箱位置的動(dòng)作，導(dǎo)致許多司機(jī)患上了腰椎間盤(pán)突出等職業(yè)病 。
為改變這一現(xiàn)狀，太倉(cāng)港正式引入遠(yuǎn)程控制方式進(jìn)行裝卸作業(yè)，并在原有光纖通訊的基礎(chǔ)上，采用 5G 通訊技術(shù)替換光纖通訊，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制岸橋作業(yè) 。通過(guò) 5G 技術(shù)的高速率、低延遲特性，操作人員在室內(nèi)即可精準(zhǔn)操控岸橋，如同身臨其境。據(jù)橋吊遠(yuǎn)程控制司機(jī)袁傳永介紹，現(xiàn)在通過(guò)屏幕能看到更多視角，工作效率大幅提高，速度快時(shí)一小時(shí)能運(yùn)輸 40 箱 。
此外，太倉(cāng)港的 15 臺(tái)軌道吊機(jī)也全部采用自動(dòng)化操作。以往一人一車(chē)、一人一機(jī)的模式，需要大量人力，如今實(shí)現(xiàn) “一對(duì)多” 或 “多對(duì)多” 遠(yuǎn)程操作，僅需 3 個(gè)人在后方操作，人力成本減少超 70% 。這種遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化操作的模式，不僅改善了工人的工作環(huán)境，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，還顯著提高了裝卸作業(yè)效率，減少了人為因素導(dǎo)致的失誤和安全隱患 。
智能閘口與無(wú)紙化通行系統(tǒng)的應(yīng)用，是太倉(cāng)港廠(chǎng)內(nèi)發(fā)運(yùn)智能化變革的又一重要體現(xiàn) 。在過(guò)去，車(chē)隊(duì)過(guò)閘口需要先去船代處打印傳統(tǒng)紙質(zhì)單證，然后由司機(jī)交給道閘口工作人員，工作人員錄入信息后再放行車(chē)輛，整個(gè)過(guò)程繁瑣且耗時(shí)，每輛車(chē)過(guò)閘至少需要 2 分鐘 。
如今，太倉(cāng)港全面推廣了集裝箱過(guò)閘無(wú)紙化系統(tǒng)，并結(jié)合智能化閘口設(shè)備，建成了可使外集卡自動(dòng)抬桿進(jìn)閘的智能閘口 。當(dāng)車(chē)輛駛近智能閘口時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)先進(jìn)的圖像識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別車(chē)牌號(hào)、后掛卡號(hào)、集裝箱等信息，并在后臺(tái)迅速與數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行核對(duì) 。同時(shí)，電子地磅會(huì)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行稱(chēng)重，確認(rèn)所有信息無(wú)誤后，閘口自動(dòng)抬桿放行車(chē)輛。這一系列操作一氣呵成，最快僅需 10 秒鐘就能完成過(guò)閘流程 。
這一變革帶來(lái)了諸多顯著優(yōu)勢(shì)。從環(huán)保角度看，無(wú)紙化平臺(tái)取消了傳統(tǒng)的紙質(zhì)單證打印，以 2019 年太倉(cāng)港 100 萬(wàn)左右的本地箱為例，每年可節(jié)省約 600 萬(wàn)張 A4 紙，相當(dāng)于保護(hù)了 2000 顆 20 年樹(shù)齡的樹(shù)木 。在效率方面，極大地提高了碼頭閘口的車(chē)輛進(jìn)出效率，緩解了閘口擁堵?tīng)顩r，使港口物流運(yùn)轉(zhuǎn)更加順暢 。在成本方面，減少了車(chē)隊(duì)去船代處打印紙質(zhì)單證的交通和人力成本，真正實(shí)現(xiàn)了讓數(shù)據(jù)多跑路、百姓少跑腿 。
為實(shí)現(xiàn)對(duì)港口物流的精細(xì)化管控，智慧港口在車(chē)輛流向與載重監(jiān)控方面采取了一系列先進(jìn)措施 。通過(guò)在運(yùn)輸車(chē)輛上加裝先進(jìn)的傳感器模塊和定位設(shè)備，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)，能夠?qū)?chē)輛的位置、行駛路線(xiàn)、載重等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控 。
以某大型智慧港口為例，其利用高精度的 GPS 定位系統(tǒng)，配合車(chē)輛內(nèi)部安裝的傳感器，可精準(zhǔn)獲取車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置信息。同時(shí)，通過(guò)在車(chē)輛的關(guān)鍵部位，如輪胎、懸掛等位置安裝載重監(jiān)測(cè)傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛的載重情況。這些傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至港口的物流管控中心，形成全面、準(zhǔn)確的車(chē)輛運(yùn)行數(shù)據(jù)信息庫(kù) 。
一旦車(chē)輛出現(xiàn)偏離預(yù)設(shè)路線(xiàn)、超速行駛或載重異常等違規(guī)行為，系統(tǒng)會(huì)立即自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警機(jī)制 。物流管控中心的工作人員能夠在第一時(shí)間收到警報(bào)信息，并通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)迅速了解車(chē)輛的具體情況，及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理 。這不僅有效保障了貨物運(yùn)輸?shù)陌踩?，避免了因?chē)輛違規(guī)行駛或超載導(dǎo)致的交通事故和貨物損壞，還能確保港口物流運(yùn)輸?shù)挠行蜻M(jìn)行，提高了整體運(yùn)營(yíng)效率 。
智能調(diào)度與資源優(yōu)化是智慧港口物流管控智能化升級(jí)的核心環(huán)節(jié) 。借助人工智能、大數(shù)據(jù)分析、運(yùn)籌學(xué)等先進(jìn)技術(shù)，智慧港口能夠?qū)Ω劭趦?nèi)的各類(lèi)資源，如船舶、泊位、裝卸設(shè)備、運(yùn)輸車(chē)輛等進(jìn)行智能調(diào)度和優(yōu)化配置，從而實(shí)現(xiàn)港口運(yùn)營(yíng)效率的最大化 。
在船舶調(diào)度方面，通過(guò)對(duì)船舶的到港時(shí)間、貨物種類(lèi)、裝卸需求等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)收集和分析，利用智能算法預(yù)測(cè)船舶的靠泊時(shí)間和裝卸作業(yè)時(shí)間，進(jìn)而合理安排船舶的靠泊順序和泊位分配 。例如，根據(jù)船舶的載重和貨物裝卸難度，優(yōu)先安排裝卸效率高的船舶?？吭跅l件優(yōu)越的泊位，以減少船舶在港停留時(shí)間，提高泊位的利用率 。北部灣港在自動(dòng)化集裝箱碼頭應(yīng)用 AI 技術(shù)，AI 預(yù)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)集裝箱運(yùn)輸情況，智能調(diào)度車(chē)輛，大幅度減少等待時(shí)間，降低人力成本 。
在設(shè)備調(diào)度方面，根據(jù)貨物的裝卸任務(wù)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)配裝卸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效利用 。通過(guò)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，提前預(yù)測(cè)設(shè)備的故障隱患，及時(shí)安排維護(hù)保養(yǎng)，避免設(shè)備因突發(fā)故障而影響作業(yè)進(jìn)度 。
在運(yùn)輸車(chē)輛調(diào)度方面，基于車(chē)輛的位置信息、載重情況以及貨物的運(yùn)輸需求，運(yùn)用智能算法規(guī)劃最優(yōu)的運(yùn)輸路線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的合理調(diào)配，提高運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本 。同時(shí)，通過(guò)對(duì)車(chē)輛的實(shí)時(shí)調(diào)度，能夠有效避免車(chē)輛擁堵，確保港口內(nèi)物流運(yùn)輸?shù)捻槙?。
通過(guò)智能調(diào)度與資源優(yōu)化，智慧港口實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)式調(diào)度向智能化、精準(zhǔn)化調(diào)度的轉(zhuǎn)變，有效提高了港口運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)化水平，減少了人工干預(yù)，降低了運(yùn)營(yíng)成本，提高了港口的整體競(jìng)爭(zhēng)力 。
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