智能网联技术如何赋能港口行业智能化

 

近年来，世界各大港口都在推进智能化、智慧化发展，车联网各项技术主要应用于港口区域道路环境下自动驾驶集卡的协作式运输及港机设备的远程控制。在国家、交通行业政策的引导下，我国港口行业也同步发生着显著的变化。其中，作为国家新兴扶持的智能网联技术如何为港口行业的智能化、智慧化发展赋能，也成了智能网联企业积极思考的问题。

港口行业市场分析

1.政策因素

近年来中央及各地市政府发布一系列打造世界一流港口的政策文件，如《交通强国纲要》、《交通运输领域新型基础设施建设行动方案（2021-2025年）》、《水运“十四五”发展规划》等，加速建设世界一流海洋港口的高层指示，服务于一带一路国家重大战略，国内大循环和国际国内双循环的新发展格局。

2.经济因素

20世纪90年代以来，中国坚持走沿海带动内地，出口创汇的经济发展道路，进出口贸易额占GDP的比重持续走高。而海运方式的贸易额占比长期超70%。特别是进入21世纪以来，随着中国制造业的发展，早已进入生产过剩阶段，中国经济更加依赖全球市场。海运作为国际大宗商品贸易的首要运输方式，我国必将加大智慧港口的建设。

3.社会因素

一个港一座城，在港城融合的社会结构下，带来了产业的聚集，经济的发展，就业的保证。同时也提出经济建设与可持续发展的生态和谐社会的共存，推进新能源对传统高污染能源的有序替代势在必行。

4.技术因素

我国主要港口的建设投入巨大、发展迅猛。加上物联网、5G通信、人工智能、大数据、数字孪生等关键技术通过多年的发展，已经成熟。港口的自动化和信息化已具备一定基础。近年来，新生的智能网联、自动驾驶技术也在不断高速发展，能够逐步替代港口作业中高风险、高强度、高频率的工种，拉通多种运输方式的高效衔接，实现更为畅通的多式联运需求。

港口行业发展趋势

1.产业规模优势明显

 

各细分赛道产业规模占比

2021年全球封闭场景下自动驾驶商用车各细分赛道产业规模占比，港口62%，矿区18%，园区11%，其他9%。港口行业以其在国际大宗贸易中的大规模性、基础作业环境的完备性、核心生产业务的标准化和流程化等特征，更容易运用自动驾驶技术提升港口作业的安全和效率。截至2022年底，全国共有11个运用自动驾驶车辆的港口。并且在这一年，交通运输部发布了第一批智能交通先导应用试点项目（简称通港达园），分布于中东部沿海经济较发达地区，共计18个子项目。

2.未来趋势特征

1）自动化 人力成本的提升和硬性安全指标的增强将促使码头作业和进出口业务流程上的高度自动化。2）智能化 码头作业的单点化和全局化效率提升，港口经营和风险周期性预测的准确性要求，将引导码头作业计划、设备调度运行、风险预测、运营决策的智能化。3）协同化 港内多作业环节的通信衔接稳定性和安全性，近港跨交通方式的多式联连贯性，将引导港内、港外双循环作业的协同化。

4）低碳化 港城融合推崇的可持续和谐发展要求，以及双碳政策下的考核要求，都将引导港口作业和运输转向低碳化和清洁化。

智能网联港口核心业务与目标

 

智能网联可以聚焦港口核心业务，从生产、联动和监管三个方面与港口生产作业深度结合，助力港口达成安全高效、联动枢纽、港城融合和绿色持续四大行业发展目标。

1.生产

利用融合感知、人工智能、大数据等技术构建全港生产作业智能化平台，持续训练优化作业计划，智能化调度码头核心作业设备、稳定高效协同设备间的作业，提升码头作业吞吐量和工作效率。

2.联动

将V2X技术充分融合到港内和港外核心业务相关的作业中，保障船舶、场桥、岸桥、内外集卡、闸口间的信息安全高效互通和作业场景协同，增强全港网络通信的安全与可靠，提升联动作业的运行效率，赋能近港外部道路自动运输。

3.监管

利用网络空间安全、全域感知、实时孪生等技术保障全港作业设备接入和运行的安全，全流程作业的可感、可视和可测，及时发现并预警潜在的作业安全风险，保障全港作业设备和人员的安全。

智能网联港口解决方案

通过深度融合V2X、全息感知和数字孪生技术，使港口引入船岸协同、车港协同和车路协同，提升集装箱码头在闸口、场桥、岸桥、船舶、集卡、开放道路间的统一调度、高效协同、实时监控，赋能在港内港外自动驾驶下的集疏散。  

1.船岸协同通过在岸端和船端分别部署智能网联终端，实现近港环境下岸与船、船与船之间的专向、安全和高效的通信。在此基础上，岸端充分利用全方位感知体系的能力（视觉、雷达、水文监测等）和后台系统的业务支撑能力：

1）向船舶广播近港环境信息，辅助船端实现近港水域施工预警、团雾预警等安全场景应用。

 

2）向船舶定向通信，核对船舶身份，执行船舶入港计划。同步为船舶分配泊位，协调拖船辅助船舶靠港。

船与船方面，船舶之间还可以相互广播自己的航行状态信息。在近港或内河环境下，实现船舶交汇时的碰撞预警。以及协助大型船舶靠港时，多艘拖船之间的协同作业。

2.车港协同

在港口内部作业区域，可以为内部道路和內集卡部署智能网联终端，连通港内路与车、岸桥与车、场桥与车、车与车之间的通信。结合港内生产作业实现：1）车吊协同 智能网联终端对接岸桥和场桥管理系统，利用岸桥和场桥的感知设备，协同內集卡与岸桥和场桥间的高精度装卸作业，  

2）场站路径引导 智能网联终端对接车辆调度系统，实现平台对內集卡路径规划指令的下发。同时提供超视距感知、碰撞预警、场内施工预警等场内运输的安全保护功能。

 

 3）內集卡编队驾驶 通过建立內集卡之间的网联通信，实现內集卡之间的车队路线下发、车队组建、车辆加入、车辆跟随、车队解散等编队驾驶功能。

4）外集卡引导 针对外集卡，发放低成本、易安装拆卸、一贴即用的轻量化车辆网联终端，进入港内作业时提供任务下达、停车引导、路线引导、贝位引导等辅助功能。

3.车路协同

港口周边的5至10公里开放道路内存在频繁的，服务于进出口企业的近港集装箱集疏运业务。通过对近港开放道路的智慧化升级，可以通过集装箱货运车辆的自动驾驶、编队驾驶、感知协同、绿波诱导等车路协同应用解决近港业务供需对位不一致、招工难等问题，同时能够降低近港运输业务成本，提高运载量。拉通港口与内河码头、铁路、机场多种运输通道，帮助构建多式联运完成自动驾驶货运通路。同时，还能服务于社会车辆的通行，促成港城融合态势的良性发展。

 

华砺智行始终秉持技术创新担当，业务至上先行的产品理念，在不断迭代产品技术和解决方案的同时，基于自身优势持续在多个城市多个港口落地智能网联示范项目，未来我们将继续广泛联合行业伙伴，推动车路协同在更多场景的大规模商用落地，引领技术研究和产业实践发展。

 

        审核编辑：彭菁