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一輛卡車平穩(wěn)地駛?cè)爰b箱堆場，準(zhǔn)確定位至裝卸區(qū)，待自動化場橋精準(zhǔn)迅速地完成裝載后，又駛往其他作業(yè)區(qū)域。看似普通的碼頭作業(yè)場景，整個過程卻看不到人。空空的駕駛室里，方向盤就像由經(jīng)驗豐富的老司機(jī)在操控，讓龐大的集裝箱卡車在指定路線上精準(zhǔn)行進(jìn)。

日前，這樣一個充滿科幻色彩的場景，正在國內(nèi)領(lǐng)先的港口機(jī)械設(shè)備制造商三一國際(00631.HK)旗下三一海工碼頭試驗場內(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人電動集卡的場內(nèi)測試，這也標(biāo)志著公司將正式進(jìn)入港口無人駕駛運輸市場。

無人集卡是最優(yōu)選擇

據(jù)了解，目前智慧港口主流的水平運輸方式有三種，即AGV、無人跨運車和無人電動集卡。三一海工智慧港口研究所所長唐博士認(rèn)為，對于大部分港口碼頭來說，無人集卡是目前最經(jīng)濟(jì)，且最容易實現(xiàn)的水平運輸解決方案。

“相比其他兩種方式，無人集卡對場地和港口基礎(chǔ)設(shè)施要求低，在碼頭相對半封閉的區(qū)域內(nèi)，環(huán)境相對固定，利于無人駕駛技術(shù)的實現(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，即使加上無人控制系統(tǒng)和傳感器的成本也遠(yuǎn)低于AGV和跨運車這類專業(yè)設(shè)備。”

據(jù)唐博士介紹，無人集卡需要解決三個方面的問題：一是線控底盤，就是由計算機(jī)來操控駕駛，需要完成計算機(jī)對底盤油門、轉(zhuǎn)向、剎車系統(tǒng)的接入控制；二是環(huán)境感知技術(shù)，通過車身上幾十個傳感器、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像頭讓卡車長上眼睛，完成對道路、車輛、障礙物的識別，實現(xiàn)厘米級的精確定位和控制；三是動作規(guī)劃和路徑導(dǎo)航，需要智能AI構(gòu)建高精度矢量地圖，對全局及局部的特殊動作進(jìn)行建模和控制。

“這就像人的大腦一樣，要自主做出減速、剎車或繞行等突發(fā)狀況的各種決策，提供最優(yōu)運行路線，從而滿足港口封閉區(qū)域內(nèi)水平運輸?shù)男枨蟆?rdquo;唐博士認(rèn)為，相比普通的電動集卡，無人集卡研發(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)專業(yè)人士告訴記者，在港區(qū)內(nèi)，作業(yè)的卡車是和大型機(jī)械互動的，需要充分融入碼頭生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程。由于港區(qū)環(huán)境高度動態(tài)變化，與開放道路差距較大，單靠一種傳感器無法實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。而且，船舶靠岸以及岸橋、金屬集裝箱的信號干擾，都會導(dǎo)致難以精確定位。因此，港口無人集卡對精度的要求非常高。

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

記者在采訪中了解到，無人集卡在人工成本、安全性和作業(yè)效率方面也都有著先天的優(yōu)勢。據(jù)唐博士介紹，傳統(tǒng)集卡每車需要3個司機(jī)長期高強(qiáng)度滿負(fù)荷工作，而無人集卡一個工程師就可以控制3-4臺設(shè)備。

“按正常的作業(yè)時間測算，一個年吞吐量200萬TEU的集裝箱碼頭，每年卡車司機(jī)的人工成本就需要三千多萬元。”唐博士告訴記者，無人集卡不僅可以解決“招工難”以及長時間連續(xù)高強(qiáng)度作業(yè)帶來的安全問題，還能實現(xiàn)自動與岸橋、場橋的對接，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、無人化浪潮下，集裝箱卡車無人化市場空間巨大。下一階段，公司還計劃研發(fā)車輛管理調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)與港口其他設(shè)施進(jìn)行實時通訊、接受任務(wù)指令、了解設(shè)施狀態(tài)并完成指揮調(diào)度。”唐博士告訴記者，“目前三一海工正在珠海港和青島港進(jìn)行自動化場橋、岸橋和無人電動集卡的配合實驗，相信在不久的將來，可以看到更多三一無人集卡在港口忙碌的身影。”