無人駕駛的集裝箱卡車暢行無阻、港口工作人員遠(yuǎn)程操控裝卸任務(wù)、港口全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，這樣的景象將在2021年的廣州港南沙港區(qū)四期碼頭出現(xiàn)。屆時(shí)它將是全球首個(gè)水平運(yùn)輸設(shè)備采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)無人駕駛集卡的全自動(dòng)化碼頭，將助力南沙港區(qū)年集裝箱吞吐量超過1800萬標(biāo)準(zhǔn)箱，位居全球單一港區(qū)前列。

該項(xiàng)目擬建設(shè)2個(gè)10萬噸級(jí)和2個(gè)5萬噸級(jí)集裝箱泊位及配套集裝箱駁船泊位，工程設(shè)計(jì)年吞吐量480萬標(biāo)準(zhǔn)箱，總投資概算為69.74億元，其中廣州港股份占股65%，佛山公控占股19%，中山城建占股16%。

雖然這并非全球首個(gè)自動(dòng)化碼頭，但廣州港自動(dòng)化方案比現(xiàn)有自動(dòng)化碼頭預(yù)計(jì)投資更少，且更易復(fù)制。目前，其他自動(dòng)化碼頭的無人運(yùn)輸方案需在碼頭地下鋪滿磁釘，引導(dǎo)拖車路線，廣州港無人運(yùn)輸則采用無人駕駛集卡技術(shù)，并且利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航，若模式成功，可直接復(fù)制到其他碼頭上。

自動(dòng)化技術(shù)投入令該投資額高出普通碼頭10%到15%，碼頭前沿和堆場部分都作出調(diào)整，以降低投資成本。該自動(dòng)化碼頭暫時(shí)不會(huì)帶來較大效率提升，在初始階段作業(yè)效率甚至?xí)�比人工作業(yè)更低；后期在人才培養(yǎng)、碼頭技術(shù)升級(jí)、系統(tǒng)維護(hù)等方面的投入也會(huì)很大。

但廣州港股份公司黨委書記、副總經(jīng)理宋小明接受廣東海絲研究院研究員采訪時(shí)表示，自動(dòng)化技術(shù)是大趨勢，長遠(yuǎn)來看將大大降低對勞動(dòng)力的需求，大幅減少人工成本，將人們從枯燥艱苦的碼頭操作作業(yè)中解放出來。

成功后易復(fù)制行業(yè)意義大
所謂無人駕駛集卡技術(shù)，即將無人駕駛技術(shù)應(yīng)用到港區(qū)內(nèi)的集裝箱卡車上，實(shí)現(xiàn)集裝箱卡車在滿足碼頭各種裝卸工況下的自動(dòng)駕駛（車上無人）。

廣州港集團(tuán)董事長蔡錦龍此前回應(yīng)廣東海絲研究院研究員采訪時(shí)表示，為實(shí)現(xiàn)集卡無人駕駛的目標(biāo)，一方面需要對傳統(tǒng)集裝箱卡車進(jìn)行功能升級(jí)，使其具備底盤線控、環(huán)境感知、決策規(guī)劃和車輛控制等自動(dòng)行駛功能，另一方面需要借助北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和本地差分基站等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“無人駕駛集卡”在港區(qū)內(nèi)的路徑規(guī)劃和精確定位。

而借助北斗導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行路徑規(guī)劃，是南沙四期碼頭最大亮點(diǎn)之一，也是其自動(dòng)化方案可復(fù)制的最重要原因。

目前國內(nèi)外現(xiàn)有的自動(dòng)化碼頭技術(shù)中，在地下埋磁釘是主流方式。貨物拖車從碼頭前沿運(yùn)輸貨物到堆場時(shí)，實(shí)際上是沿著磁力走隱形軌道，線路也基本固定。其他碼頭想要效仿，也需在地下埋磁釘，工程浩大，造價(jià)高昂。

四期碼頭的方案則是利用北斗導(dǎo)航規(guī)劃最優(yōu)路徑，一旦成功，可以馬上復(fù)制推廣到其他碼頭。“可以說我們的自動(dòng)化引導(dǎo)方案在天上，其他方案是在地下，這個(gè)嘗試如果成功，對整個(gè)港航業(yè)都會(huì)帶來有利影響。”宋小明對廣東海絲研究院研究員表示。

但該方案難點(diǎn)在于要開發(fā)無人駕駛集卡車隊(duì)管理系統(tǒng)（ECS系統(tǒng)），以實(shí)現(xiàn)一百多臺(tái)集卡共同作業(yè)。其中，集卡空跑、交通擁堵、車輛互等等問題都需要統(tǒng)籌管理，盡可能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，充分智能地規(guī)劃路徑。岸橋與軌道吊區(qū)域之間的鋼鐵支架還容易造成信號(hào)遮擋、通訊受阻問題。

調(diào)整方案降低造價(jià)
運(yùn)用新技術(shù)也意味著投資成本的提高。廣東海絲研究院研究員獲悉，廣州港投資南沙四期碼頭，要比傳統(tǒng)碼頭投資高出10%至15%。

為節(jié)省投資成本，廣州港在兩個(gè)環(huán)節(jié)作出了調(diào)整。在碼頭前沿，南沙四期碼頭自動(dòng)化岸橋系統(tǒng)將由單小車岸橋組成。貨船停泊后，貨物從船上直接裝卸至拖車前往堆場，和現(xiàn)在人工操作碼頭一樣。但目前其它自動(dòng)化碼頭的岸橋系統(tǒng)是雙小車岸橋，碼頭旁還有一個(gè)平臺(tái)，貨物裝卸需要從平臺(tái)過渡，由平臺(tái)上的岸橋再次把貨物吊到拖車上。

兩種系統(tǒng)相比，單小車自動(dòng)化岸橋系統(tǒng)具有整機(jī)重量輕、作業(yè)簡單、設(shè)備及土建造價(jià)相對低的特點(diǎn)。“雙小車需要更多技術(shù)構(gòu)建，吊機(jī)承重更重，對地基要求更高，造價(jià)昂貴，所以這一塊會(huì)省下一些投資。”宋小明表示。

貨物由拖車帶到堆場后，南沙四期工程的堆場方案使用水平布置，無人集卡可以將集裝箱運(yùn)輸至每個(gè)堆場箱區(qū)內(nèi)。

目前全球其它自動(dòng)化碼頭仍是在堆場旁設(shè)立一個(gè)海側(cè)交貨區(qū)，拖車先把貨放到該區(qū)，再通過高速軌道龍門吊將貨物裝卸至堆場內(nèi)。“在我們的方案中，拖車要進(jìn)堆場，因?yàn)楦咚佘壍例堥T吊投資很大，我們用普通龍門吊，減少了投資。”宋小明說。

長期人工成本可減少2/3
長期來看，自動(dòng)化技術(shù)有利于緩解用人壓力、降低人工成本。港口碼頭作業(yè)艱苦，全年無休，人才短缺日趨明顯，而自動(dòng)化碼頭日常運(yùn)營人數(shù)將大大減少。廣東海絲研究院研究員采訪獲悉，南沙一期碼頭運(yùn)營人員逾1000名，而四期碼頭則預(yù)計(jì)僅需200至400人，減少將近2/3。宋小明稱：“實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，一個(gè)人可以控制幾臺(tái)吊機(jī)。從歐洲自動(dòng)化碼頭情況看，人工成本大概會(huì)減少60%以上。”

但自動(dòng)化碼頭人才培養(yǎng)、系統(tǒng)升級(jí)和設(shè)備維護(hù)等方面的投資較大，尤其對人才的專業(yè)要求和技術(shù)水平要求更高，“現(xiàn)在集團(tuán)已開始在各大高校招聘應(yīng)屆畢業(yè)生，包括港口操作技術(shù)和信息化工程等專業(yè)的大學(xué)生，并派新人到已經(jīng)投產(chǎn)的碼頭培訓(xùn)，開始人才儲(chǔ)備。” 廣州南沙聯(lián)合集裝箱碼頭有限公司工程技術(shù)部經(jīng)理黃炳林此前接受廣東海絲研究院研究員采訪時(shí)表示。

此外，由于技術(shù)未完全成熟，南沙四期工程的自動(dòng)化作業(yè)效率預(yù)計(jì)只能達(dá)到目前人工操作效率的80%左右，這也意味著廣州港要繼續(xù)在技術(shù)方面投入，進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，不斷調(diào)試，以期自動(dòng)化作業(yè)效率與目前操作效率持平，直至超過人工水平。

不過，智慧港口建設(shè)將大大改善港口人員的工作環(huán)境。人工操作模式下，橋吊司機(jī)要開車到碼頭前沿，爬上橋吊室，難以自由活動(dòng)。“有時(shí)連吃飯、上洗手間這些簡單的事情都很麻煩。”宋小明說，“實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，司機(jī)可以在辦公室里享受空調(diào)，控制機(jī)器。這是大趨勢，對行業(yè)來講有大意義。”