一輛卡車平穩地駛入集裝箱堆場，準確定位至裝卸區，待自動化場橋精準迅速地完成裝載后，又駛往其他作業區域。看似普通的碼頭作業場景，整個過程卻看不到人。空空的駕駛室里，方向盤就像由經驗豐富的老司機在操控，讓龐大的集裝箱卡車在指定路線上精準行進。
日前，這樣一個充滿科幻色彩的場景，正在國內領先的港口機械設備制造商三一國際(00631.hk)旗下三一海工碼頭試驗場內上演。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測試，這也標志著公司將正式進入港口無人駕駛運輸市場。
無人集卡是最優選擇
據了解，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為，對于大部分港口碼頭來說，無人集卡是目前最經濟，且最容易實現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設施要求低，在碼頭相對半封閉的區域內，環境相對固定，利于無人駕駛技術的實現。”唐博士告訴記者，“集卡屬于大批量產品，零部件成本較低，即使加上無人控制系統和傳感器的成本也遠低于agv和跨運車這類專業設備。”
據唐博士介紹，無人集卡需要解決三個方面的問題：一是線控底盤，就是由計算機來操控駕駛，需要完成計算機對底盤油門、轉向、剎車系統的接入控制;二是環境感知技術，通過車身上幾十個傳感器、毫米波雷達、激光雷達和攝像頭讓卡車長上眼睛，完成對道路、車輛、障礙物的識別，實現厘米級的精確定位和控制;三是動作規劃和路徑導航，需要智能ai構建高精度矢量地圖，對全局及局部的特殊動作進行建模和控制。
“這就像人的大腦一樣，要自主做出減速、剎車或繞行等突發狀況的各種決策，提供最優運行路線，從而滿足港口封閉區域內水平運輸的需求。”唐博士認為，相比普通的電動集卡，無人集卡研發難度更大，也具有更高的技術壁壘。
做好集卡須更懂港口
有港口行業專業人士告訴記者，在港區內，作業的卡車是和大型機械互動的，需要充分融入碼頭生產業務流程。由于港區環境高度動態變化，與開放道路差距較大，單靠一種傳感器無法實現精準定位。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是遠遠不夠的，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、安全性和作業效率方面也都有著先天的優勢。據唐博士介紹，傳統集卡每車需要3個司機長期高強度滿負荷工作，而無人集卡一個工程師就可以控制3-4臺設備。
“按正常的作業時間測算，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”以及長時間連續高強度作業帶來的安全問題，還能實現自動與岸橋、場橋的對接，減少了人工干預，精度更高，裝卸速度更快，可以進一步提升作業效率。
“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，公司還計劃研發車輛管理調度系統，實現與港口其他設施進行實時通訊、接受任務指令、了解設施狀態并完成指揮調度。”唐博士告訴記者，“目前三一海工正在珠海港和青島港進行自動化場橋、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。”
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