唐山港集團是國家《水運“十三五”發展規劃》重要港口,集綠色港口、智慧港口、多式聯運港口三個交通運輸部示范工程于一身。公司始終把發展集裝箱作為推動港口高質量發展的切入點,構建了東出西聯、陸海聯動的“一帶一路”大通道,確立了環渤海內貿樞紐港、近洋航線基本港的地位。近年來集裝箱業務快速增長,遠載貨物呈現出多元化發展趨勢。目前,唐山港集裝箱裝卸作業主要采用岸橋、軌道吊和集卡車的方式,隨著運量的增長及自動化升級改造,慢慢暴露出以下幾方面問題:
一是司機駕駛行為存在不規范情況,易造成安全風險;
二是隨著自動化岸橋、自動化軌道吊的投產,人工駕駛集卡車作業能力慢慢無法滿足系統工藝需求;
三是集卡車司機長期短距離駕駛,勞動強度較大,對身體的損傷慢慢影響司機作業;
四是司機人工成本越來越高,招工越來越難,現有作業環境與司機需求已出現不匹配。
綜合以上因素,港口人工集卡作業存在較大制約因素,對于港口提升物流速度和服務質量有較大影響。為重點解決上述問題,唐山港集團結合經緯恒潤、一汽解放共同對集卡車自動駕駛進行研究攻關,完成了集卡自動駕駛技術研發及管理系統的開發,該系統是我港全自動化集裝箱碼頭建設的重要組成,涵蓋了集裝箱水平運輸中的任務接收、路徑規劃、自主行駛、精準停車等環節。
本項目無人集卡自動駕駛技術基于線控底盤開發,車身外部加裝激光雷達、毫米波雷達、攝像頭、GPS/IMU等傳感器,用于對自身位置進行定位,感知車身外部環境,識別各類物體特征。車輛行駛過程中各傳感器不斷收集并處理數據,傳達到自動駕駛控制單元,中央控制單元設定的算法、程序進行判斷決策,實現路徑規劃、預測,相關信號再傳輸至各執行結構進行對應操作,最終實現車輛自動駕駛。通過與集裝箱碼頭管理系統、自動化設備管理系統的對接,實現了作業任務自動接收,水平運輸作業自主進行,完成與自動化港機設備裝卸作業的有效銜接,實現了對有人駕駛內集卡的替代,同時提出了有人集卡與無人集卡混流行駛的解決方案。基于本項目獲得自動駕駛技術,有效推動了智能駕駛領域的科技進步。研究成果對類似集裝箱碼頭改造建設具有借鑒和指導意義,社會和經濟效果顯著,推廣應用前景廣闊。
2020年度中國港口協會科技進步獎二等獎
項目名稱:自動化集裝箱碼頭無人集卡關鍵技術研究與應用
完成單位:唐山港集團股份有限公司、一汽解放汽車有限公司、北京經緯恒潤科技有限公司