深圳卫视盛典来袭：年代秀直播

<随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c>載(zai)箱(xiang)穿(chuan)梭(suo) 暢(chang)行(xing)碼(ma)頭(tou)（深(shen)度(du)觀(guan)察(cha)·重(zhong)大(da)技(ji)術(shu)裝(zhuang)備(bei)這(zhe)樣(yang)攻(gong)關(guan)⑤）

ART在(zai)天(tian)津(jin)港(gang)北(bei)疆(jiang)港區(qu)“智(zhi)慧(hui)零(ling)碳(tan)”码头集(ji)装箱堆(dui)場(chang)作(zuo)業(ye)。

瞿(qu)小(xiao)龍(long)攝(she)

在天津港北疆港区“智慧零碳”码头岸(an)橋(qiao)下(xia)装卸(xie)貨(huo)物(wu)的(de)ART車(che)隊(dui)。

李(li)四(si)航(hang)摄

2019年(nian)1月(yue)，習(xi)近(jin)平(ping)總(zong)書(shu)記(ji)在天津港考(kao)察時(shi)強(qiang)調(tiao)：“要(yao)誌(zhi)在萬(wan)裏(li)，努(nu)力(li)打(da)造(zao)世(shi)界(jie)壹(yi)流(liu)的智慧港口(kou)、綠(lv)色(se)港口，更(geng)好(hao)服(fu)務(wu)京(jing)津冀(ji)協(xie)同(tong)發(fa)展(zhan)和(he)共(gong)建(jian)‘一帶(dai)一路(lu)’。”

2021年，全(quan)球(qiu)首(shou)個(ge)“智慧零碳”码头在天津港建成(cheng)投(tou)產(chan)，码头建造周(zhou)期(qi)縮(suo)短(duan)2年、建造成本(ben)降(jiang)低(di)30%、作业效(xiao)率(lv)提(ti)高(gao)20%。和其(qi)他(ta)自(zi)動(dong)化(hua)码头通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)“磁(ci)釘(ding)+自动導(dao)向(xiang)搬(ban)運(yun)车（AGV）”的物流方(fang)案(an)不(bu)同，这里創(chuang)新(xin)使(shi)用了(le)我(wo)國(guo)企(qi)业自主(zhu)研(yan)制(zhi)的人(ren)工(gong)智能(neng)运輸(shu)機(ji)器(qi)人（ART），實(shi)現(xian)了智能化程(cheng)度更高的商(shang)用無(wu)人駕(jia)駛(shi)，成為(wei)以(yi)全新模(mo)式(shi)引(yin)領(ling)世界港口自动化、智能化升(sheng)級(ji)的“中(zhong)国範(fan)例(li)”。

看(kan)著(zhe)一輛(liang)辆ART滿(man)载集装箱穿行码头，天津港集團(tuan)黨(dang)委(wei)书记、董(dong)事(shi)長(chang)褚(chu)斌(bin)感(gan)慨(kai)：“從(cong)AGV到(dao)ART，我們(men)实现許(xu)多(duo)从‘0’到‘1’的突(tu)破(po)，为现代(dai)化港口建設(she)作出(chu)了積(ji)極(ji)貢(gong)獻(xian)。”

ART先(xian)進(jin)在哪(na)兒(er)？研制難(nan)在哪儿？天津港是(shi)如(ru)何(he)成功(gong)的？记者(zhe)进行了采訪(fang)。

降本增(zeng)效

码头运输工具(ju)之(zhi)變(bian)，給(gei)港口整(zheng)體(ti)运轉(zhuan)带來(lai)多方面(mian)变化

渤(bo)海(hai)之濱(bin)，海天一色。走(zou)进天津港北疆港区“智慧零碳”码头，只(zhi)見(jian)一艘(sou)艘靠(kao)泊(bo)巨(ju)輪(lun)旁(pang)邊(bian)，10多辆15.6米(mi)长、1.55米高的藍(lan)色“智能拖(tuo)车”往(wang)来穿梭。这就(jiu)是天津港集团聯(lian)合(he)其他企业共同研发的ART。“雖(sui)然(ran)它(ta)样貌(mao)簡(jian)單(dan)，卻(que)十(shi)分(fen)聰(cong)明(ming)，可(ke)实现全球港口中最(zui)高级別(bie)（L4）的无人驾驶。”天津港集团副(fu)总裁(cai)楊(yang)傑(jie)敏(min)說(shuo)。

走到高處(chu)，杨杰敏向记者詳(xiang)細(xi)介(jie)紹(shao)了ART的作业流程：船(chuan)舶(bo)靠岸後(hou)，一辆辆ART便(bian)按(an)照(zhao)系(xi)統(tong)指(zhi)令(ling)，驶入(ru)自动化岸桥边上(shang)的指定(ding)位(wei)置(zhi)，與(yu)預(yu)定位置的誤(wu)差(cha)小於(yu)3厘(li)米。隨(sui)后，岸桥上的吊(diao)具將(jiang)集装箱从船上起(qi)吊至(zhi)40多米高，再(zai)快(kuai)速(su)精(jing)準(zhun)地(di)落(luo)在ART的车架(jia)上。装好集装箱，ART随即(ji)驶離(li)，自动“搜(sou)尋(xun)”解(jie)鎖(suo)站(zhan)，再繞(rao)进迷(mi)宮(gong)般(ban)的堆场，把(ba)集装箱“交(jiao)”给軌(gui)道(dao)桥，随后再回(hui)到岸边排(pai)队等(deng)候(hou)新任(ren)务。

码头运输工具之变，给港口的整体运转带来多方面变化。

提升效率。前(qian)不久(jiu)，“现代哥(ge)本哈(ha)根(gen)”號(hao)集装箱船靠泊天津港“智慧零碳”码头。7000多个集装箱，僅(jin)用37小时就完(wan)成作业，创下1小时装卸203箱的作业效率紀(ji)錄(lu)，在該(gai)船經(jing)停(ting)的10座(zuo)海內(nei)外(wai)港口中排名(ming)第(di)一。

節(jie)省(sheng)用工。在傳(chuan)统人工码头，为满足(zu)24小时作业條(tiao)件(jian)，一臺(tai)拖车需(xu)配(pei)备4名司(si)机。而(er)在天津港“智慧零碳”码头，ART的投用令用工节省六(liu)成以上，作业安(an)全水(shui)平也(ye)大幅(fu)提升。

降低成本。自1993年世界上第一个自动化集装箱码头建成以来，“磁钉+AGV”成为多數(shu)自动化码头的“標(biao)配”。不過(guo)，港口用的AGV一直(zhi)價(jia)格(ge)高昂(ang)，而ART由(you)国内企业自主研制，单车成本可比(bi)AGV便宜(yi)一半(ban)左(zuo)右(you)。此(ci)外，AGV必(bi)須(xu)依(yi)靠埋(mai)在地下的磁钉来辨(bian)明方位，建设一座250万标箱吞(tun)吐(tu)量(liang)的自动化码头，仅布(bu)设磁钉就要上千(qian)万元(yuan)，后期維(wei)修(xiu)成本也不低。而ART采用“5G+北鬥(dou)导航”，不用布设磁钉，建设成本大为降低。

与ART密(mi)切(qie)相(xiang)关的還(hai)有(you)桥吊系统。天津港第二(er)集装箱码头公(gong)司副总经理(li)高延(yan)輝(hui)算(suan)了一筆(bi)賬(zhang)：传统自动化码头，桥吊采用雙(shuang)小车配合AGV完成解锁、二次(ci)吊装，構(gou)造更復(fu)雜(za)，每(mei)台重達(da)2300多噸(dun)。使用ART方案，解锁在其他区域(yu)完成，桥吊一次吊装，构造相對(dui)简单，重量可減(jian)至1400吨以下。“每台桥吊减重近1000吨，意(yi)味(wei)着整个码头的承(cheng)重设計(ji)、建造投入、桥吊价格都(dou)可以降低，據(ju)測(ce)算，仅桥吊一項(xiang)就能降本約(yue)8億(yi)元。”高延辉说。

从长遠(yuan)看，ART给集装箱码头自动化改(gai)造提供(gong)了新的選(xuan)擇(ze)。當(dang)前，全球95%的集装箱码头仍(reng)是传统人工码头，改造升级空(kong)間(jian)很(hen)大。“在传统人工码头，堆场幾(ji)乎(hu)都是水平岸線(xian)布局(ju)。过去(qu)受(shou)技术限(xian)制，自动化改造时必须把堆场设置成垂(chui)直岸线布局，相当于‘推(tui)倒(dao)重建’，难度大、成本高。”高延辉说，使用ART配套(tao)方案进行改造，无需改变岸线布局，改造更方便，成本更可控(kong)。

自主创新

从车辆結(jie)构、指揮(hui)系统到鋼(gang)板(ban)厚(hou)度、螺(luo)栓(shuan)样式，研发团队一次次試(shi)錯(cuo)、一步(bu)步摸(mo)索(suo)

天津港研制出ART之前，业界对这款(kuan)新型(xing)港口运输装备“聞(wen)所(suo)未(wei)闻”。

“想(xiang)法(fa)太(tai)超(chao)前，咋(za)落地？”“前期投入巨大，會(hui)不会‘打水漂(piao)’？”……一些(xie)同行聽(ting)说后，为天津港捏(nie)了一把汗(han)。

“打造世界一流港口，根本要靠自主创新。”褚斌告(gao)訴(su)记者，一次次嚴(yan)謹(jin)論(lun)證(zheng)和研判(pan)后，天津港自主研制的信(xin)念(nian)越(yue)发堅(jian)定，“多年来，‘磁钉+AGV’方案的运行效率已(yi)经几乎提升到了极限。要想再有所突破，必须另(ling)辟(pi)蹊(qi)徑(jing)。”

在天津港集团所屬(shu)企业金(jin)岸重工公司的测试场地，记者见到了最新款的第四代ART。远看，它只是一个巨大的卡(ka)车底(di)盤(pan)。近看，车身(shen)上有许多“門(men)道”——车辆四角(jiao)有圓(yuan)柱(zhu)凸(tu)起，这是用于避(bi)障(zhang)的激(ji)光(guang)雷(lei)达和摄像(xiang)头；车架经过减重和强化，极限载重量提升至80吨；载货平面彰(zhang)顯(xian)人性(xing)化设计，位置与工人解锁作业的高度一致(zhi)；车辆側(ce)面还配有自动充(chong)電(dian)口，充电1小时即可满电运行……

“相比传统拖车，ART重量更輕(qing)，壽(shou)命(ming)更长，承载量更大，智能化水平更高。”金岸重工公司总经理曲(qu)明告诉记者，这样一款造型獨(du)特(te)、功能实用的运输机器人，完全是从零做(zuo)起的。

从车辆结构、指挥系统到钢板厚度、螺栓样式，研发团队一次次试错、一步步摸索。

光是调试车身控制系统，就耗(hao)时半年多。

码头很大，但(dan)也有不少(shao)地方空间狹(xia)小，必须最大化使用场地。比如，当要穿过左前方和右后方都有障礙(ai)物的縫(feng)隙(xi)时，只有前轮这一对转向轮、转彎(wan)半径大的传统拖车很可能被(bei)“卡”住(zhu)，而ART則(ze)能精细调整4个车軸(zhou)不同的转向角度，以“螃(pang)蟹(xie)行”等复杂动作斜(xie)行穿过。

为了实现设计目(mu)标，金岸重工研发团队不斷(duan)调试控制算法。第一台样车，只能做到多轴同步转向和控速，难以精准控制运动。后来，研发团队優(you)化了“双轴控”技术，又(you)因(yin)为前后轮线速度不同而出现“磨(mo)胎(tai)”。为找(zhao)出最优算法，他们每天奔(ben)走在测试场地。有个階(jie)段(duan)为了修正(zheng)ART转弯甩(shuai)尾(wei)等異(yi)常，测试員(yuan)得(de)跟(gen)车慢(man)跑(pao)记录细节，平均(jun)每天跑25公里，相当于半个馬(ma)拉(la)松(song)。磨壞(huai)20多条轮胎、叠(die)代30版(ban)算法后，车辆終(zhong)于实现順(shun)畅精准运动。

看似(si)普(pu)通的车架，也经歷(li)过繁(fan)复的打磨。

车架是ART整车最受考驗(yan)的部(bu)件：既(ji)要能日(ri)复一日地承受集装箱下落带来的沖(chong)擊(ji)力，又要能经受海水、海風(feng)的腐(fu)蝕(shi)，还要满足绿色节能、轻便靈(ling)活(huo)等高要求(qiu)。

“在不熟(shu)悉(xi)工況(kuang)的情(qing)况下，我们一遍(bian)遍用砝(fa)码箱去探(tan)索载荷(he)臨(lin)界點(dian)。有时，材(cai)料(liao)强度夠(gou)了，剛(gang)度却不够；有时，凈(jing)强度达标了，疲(pi)勞(lao)强度又不足。”金岸重工公司生(sheng)产管(guan)理部经理陳(chen)雷说。为求得“最优解”，他们运用大量仿(fang)真(zhen)计算工具，制作出包(bao)含(han)车架材料、结构、油(you)路、电路等真实信息(xi)的数字(zi)模型，一塊(kuai)块微(wei)调构造，历时一年，终于找到平衡(heng)点。

研制无人驾驶系统，也走过不少弯路。

“经过一年多反(fan)复优化，本以为ART的无人驾驶系统比較(jiao)成熟了，结果(guo)，去年夏(xia)天的几场大雨(yu)，又给我们澆(jiao)了一头‘冷(leng)水’。”天津港第二集装箱码头公司技术部设备运行主管彭(peng)雲(yun)辉说，当时他们发现，大雨过后，ART经常停滯(zhi)不动或(huo)偏(pian)离路线。

经过故(gu)障分析(xi)，原(yuan)来是激光雷达外部留(liu)下积水，导致激光折(zhe)射(she)，严重幹(gan)擾(rao)了车辆定位。后来，他们加(jia)班(ban)加点，專(zhuan)等惡(e)劣(lie)天氣(qi)去码头跑车。3个多月后，一套“雨天作业模式”成功研发，有效降低了天气影(ying)響(xiang)。

合力攻坚

天津港集团“总牽(qian)头”，組(zu)建创新联合体

建造ART，硬(ying)件要够“硬”，大腦(nao)也要够聪慧。

港口就像一座微缩版城(cheng)市(shi)，空间复杂、设施(shi)繁多，对效率和安全的要求极高。每跑一趟(tang)任务，ART都要与周边设备进行上百(bai)次指令交互(hu)。“既要接(jie)受码头管控系统指挥，还要与岸桥、轨道桥、锁站、充电樁(zhuang)‘对話(hua)’，多台车辆之间也得分工合作、避免(mian)擁(yong)堵(du)，这就需要一套高效可靠的车队管理系统。”高延辉说。

系统工程誰(shui)来建？起初(chu)，天津港研发团队心(xin)里沒(mei)底，嘗(chang)试寻求外包服务。不过，由于这套系统没有“模板”，得从“白(bai)紙(zhi)”開(kai)始(shi)原创，多家(jia)有实力的企业洽(qia)談(tan)之后都犯(fan)了难。

“他们中，有的信息化功底紮(zha)实，有的人工智能积澱(dian)深厚，还有的通信技术实力强大。强强联合、取(qu)长補(bu)短，是有能力拼(pin)出‘智慧大脑’这張(zhang)复杂拼圖(tu)的。”高延辉分析，“关鍵(jian)卡点在于各(ge)家都不了解港口的业务需求，邁(mai)不出第一步。”

“别人不了解，咱(zan)还不了解嗎(ma)？”于是，2019年7月，天津港集团当起“总牵头”，组建创新联合体合力攻坚。

“一些科(ke)技企业在智能算法上实力雄(xiong)厚，但光有技术还不能讓(rang)车队管理系统高效运转。”天津港第二集装箱码头公司信息部经理劉(liu)喜(xi)旺(wang)告诉记者，起初，ART在堆场提取集装箱的设计方案是调度车辆先到达目的地，再由轨道桥将集装箱运上车。后来，港口技术部门从码头运營(ying)经验出发，提出了“预到达”的设想，即轨道桥在车辆抵(di)达作业位置前就预备到位，由此使得堆场作业时间壓(ya)缩近一倍(bei)。

刘喜旺認(ren)为，港口与科技企业緊(jin)密合作，实现了“1+1＞2”的创新效果。天津港獲(huo)得了自主可控的车队管理系统，科技企业则在合作中拓(tuo)展港口信息化业务，打开了全新的市场空间。

创新联合体还廣(guang)泛(fan)吸(xi)收(shou)研发机构、高校(xiao)团队的经验智慧，在基(ji)礎(chu)研究(jiu)、前沿(yan)探索上攻关突破。

“通信及(ji)定位功能是保(bao)障车队管理系统运行的‘底座’，然而集装箱码头的金属遮(zhe)擋(dang)屏(ping)蔽(bi)现象(xiang)是个‘老(lao)大难’。”中国移(yi)动天津公司政(zheng)企客(ke)戶(hu)部副总经理陈奇(qi)志介绍，公司联合中国移动上海产业研究院(yuan)组建“5G+北斗实验室(shi)”，为天津港码头量身设计双頻(pin)段5G专網(wang)、研发远程驾驶车载设备，首次在港口應(ying)用了“5G+北斗”的融(rong)合定位方法，使ART的响应时延达到毫(hao)秒(miao)级，定位精度达到厘米级。

“公司首席(xi)科學(xue)家、中国工程院院士(shi)李德(de)毅(yi)在天津港设立(li)了院士工作站，深耕(geng)港口无人驾驶技术。”主线科技公司合夥(huo)人、前瞻(zhan)院院长王(wang)超说，天津港为L4级的商用无人驾驶提供了寶(bao)貴(gui)的“试验田(tian)”，幫(bang)助(zhu)院士工作站积累(lei)了大量实地场景(jing)和实测数据，“既能支(zhi)持(chi)和促(cu)进认知(zhi)模型、核(he)心算法等多项前沿研究，也转化出车辆复杂環(huan)境(jing)感知、信息共享(xiang)、智能決(jue)策(ce)等一批(pi)可在更多行业推广的科技成果。”

“賽(sai)马”机制是天津港创新联合体提升创新实效的又一做法。为开发L4级别的商用无人驾驶系统，天津港集团提出“千循(xun)环一次故障”的目标，引入4家企业同台競(jing)技。天津港擔(dan)当“裁判”，每月考核系统穩(wen)定性、故障率等指标，经过激烈(lie)角逐(zhu)，“赛马”企业逐漸(jian)拉开差距(ju)，兩(liang)家企业先后退(tui)出，余(yu)下两家繼(ji)續(xu)比拼。“各企业‘妳(ni)追(zhui)我趕(gan)’，加快了技术升级的步伐(fa)，无人驾驶系统正从百循环一次故障，提高到800循环一次故障，达标在望(wang)。”高延辉说。

“ART带来的不只是港口运输新装备，还造就了一批敢(gan)想敢拼的港口人才(cai)，探索出一種(zhong)富(fu)有活力的创新机制，並(bing)梳(shu)理出一套自主掌(zhang)握(wo)的技术标准。”展望未来，褚斌表(biao)示(shi)，目前中国港口已在吞吐量、作业效率、智能化水平等方面实现了全球领先，今(jin)后还将联合相关企业，努力在港口装备、智慧系统等方面掌握更多原创技术，进一步稳固(gu)和增强领先优勢(shi)。

勇(yong)于迈出第一步（记者手(shou)记）

“全球首个”，是在天津港采访人工智能运输机器人（ART）时听到最多的一个詞(ci)。

全球首个“智慧零碳”码头，全球首个ART车队搭(da)载着全球首个港口数字孿(luan)生技术底座，連(lian)接全球首个2.6吉(ji)赫(he)茲(zi)和700兆(zhao)赫兹融合5G专网……天津港，何以拿(na)下如此多“首个”？一位研发人员的感慨引人深思(si)：“创新都是不易(yi)的，哪儿能没顧(gu)慮(lv)、零风險(xian)？我们不过是认准方向、咬(yao)紧牙(ya)关，勇敢迈出了第一步。”

迈出第一步，当有坚定的信心。ART成功研发的背(bei)后，离不开产学研深度合作、多领域协同配合。面对各种技术难題(ti)，天津港联合配套企业和科研机构集眾(zhong)智、聚(ju)众力，为创新提供了坚实支撐(cheng)。经过多年发展进步，我国已进入创新型国家行列(lie)，拥有完整的产业体系、龐(pang)大的研发队伍(wu)和一大批具有国際(ji)竞爭(zheng)力的创新型领軍(jun)企业。发挥新型舉(ju)国体制优势，激发企业创新主体作用，用好各方面有利(li)条件，我们完全有能力在高水平科技自立自强上实现更大作为。对此，要充满信心。

迈出第一步，呼(hu)喚(huan)勇攀(pan)高峰(feng)的雄心壯(zhuang)志。这些年，我国科技实力、产业水平不断躍(yue)上新台阶，在越来越多领域实现从跟跑并跑到并跑领跑的转变。百尺(chi)竿(gan)头，更进一步。当前，我国部分领域技术发展已经走在国际前沿，部分科技工作已经走进“无人区”探索发展的阶段。这就要求广大企业和研发机构以更广闊(kuo)的視(shi)野(ye)、更自覺(jiao)的担当，从模仿式的追随转向开拓性的引领，努力实现更多“从0到1”的突破。

路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。不畏(wei)艱(jian)难、敢于创新，我们将在更多新领域新赛道贏(ying)得更大主动。（本報(bao)记者 邱(qiu)超奕(yi)）

版式设计：张丹(dan)峰

《 人民(min)日报 》（ 2023年07月05日 第 18 版）

責(ze)編(bian)：张靖(jing)雯(wen)返(fan)回搜狐(hu)，查(zha)看更多

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