這個全自動化碼頭投運！盤一盤創造的“全球之最”
2022-07-28 17:12 來源：廣州港集團
7月28日，廣州港南沙港區四期全自動化碼頭正式投入運行。該碼頭是全球首個江海鐵多式聯運全自動化碼頭，也是粵港澳大灣區首個全新建造的自動化碼頭，將為廣州貫徹落實《廣州南沙深化面向世界的粵港澳全面合作總體方案》，引領建設大灣區國際航運、科技創新功能承載區和打造世界級港口群注入新動能。
全球首個江海鐵多式聯運全自動化碼頭
廣州港南沙港區四期全自動化碼頭地處珠江口，位于聯結珠江水系內河網絡與深水海港的南沙港區。為了更好地順應船舶大型化的發展趨勢，兼顧經營好駁船作業的經濟效益，南沙四期全自動化碼頭充分發揮南沙港區水網通江達海的天然地理優勢，并依托南沙疏港鐵路，集江海聯運、海鐵聯運功能于一體，打造了全球首個江海鐵多式聯運全自動化碼頭。
據介紹，南沙四期全自動化碼頭設計年通過能力490萬標箱，其中江河運輸作業量約190萬標箱。大力發展江海鐵多式聯運業務，推動水水中轉、鐵水聯運等港口集疏運方式快速發展，可以充分發揮各種運輸方式的整體優勢和組合效率，實現自動化作業體系和集疏運體系有效銜接，高度契合了綠色節能、經濟高效的可持續發展方向，能有效緩解港口車輛對城市交通壓力，大幅減少碳排放，促進港城和諧發展。
全球最大的水平布局全自動化碼頭
廣州港南沙港區四期全自動化碼頭的定位是集裝箱中轉港，在設計全自動化碼頭方案的時候，廣州港就考慮到了大灣區港口水轉水（海運轉駁船水運）比例高的集疏運特性，堅持尋找“最適合自己”的全自動化碼頭建設方案。
南沙四期采用“單小車自動化岸橋、北斗導航無人駕駛智能導引車（簡稱IGV）、堆場水平布置側面裝卸、全國產信息系統、港區全自動化”的技術路線，主要工藝流向平行于碼頭前沿，堆場水平布局打破了全自動化碼頭傳統布局，自動化軌道吊可以在水平布置的堆場中的任意位置與IGV交互，執行接收箱任務，高效完成集裝箱的“交接”工作。同時適應“江海聯運”與“海陸運輸”，有效縮短水轉水運輸線路，減少設備長時間重載運輸帶來的能源損耗，降低建設、運營成本，提高作業效率。
“在調試階段，我們已經實現了駁船與大船交互‘直裝直卸’，人為駕駛集卡與IGV之間的分流隔離和‘直裝直提’，有效解決垂直布局中軌道吊帶箱‘全場跑’、外集卡‘場外等’的現象。”南沙四期工程總經理何業科介紹。
據了解，南沙四期碼頭是目前全球最大的水平布局全自動化碼頭，具備同時作業4艘大船和16艘駁船的能力，可適應多式聯運的作業模式，堆場布局與傳統集裝箱碼頭堆場水平布局形式相同，具備新技術大規模復制應用的經濟性、實操性，讓南沙四期的先進技術對傳統集裝箱碼頭自動化升級改造以及新一代自動化碼頭建設都具有重要借鑒意義。
據介紹，同等規模下，智能化改造后的碼頭，節省人力約七成，碼頭安全生產水平也將大幅提升。目前，廣州港將此模式復制應用在南沙港區三期集裝箱碼頭，正逐步推動傳統集裝箱碼頭向半自動化、全自動化的升級改造。
大多數自動化碼頭采用磁釘導航，通過在碼頭地面布設磁釘，在自動導引車上配置天線，感應磁釘循跡進行導航，該方案對場地有較高的要求。一些傳統集裝箱碼頭想要選用磁釘方案的話，需要把地面全部重新翻鋪一遍，工程量巨大，建設成本和維護成本高。
為了解決這一技術難題，南沙四期全自動化碼頭打造全球首創北斗導航無人駕駛智能導引車IGV。利用北斗、激光和視覺導航定位技術，IGV無須借助磁釘就可以行駛，路徑靈活多變，可在碼頭堆場間自由穿梭，精準抵達每一個箱位，堪稱碼頭“搬運工”，實現了從“低頭”到“抬頭”的跨越。IGV不僅高效還十分“敬業”，具有定點自動充電功能，可無限續航。
全球最智能的全自動化碼頭信息系統
在南沙四期碼頭前沿，岸橋按照信息系統自動發布的指令精準地抓取船上的集裝箱，自動放置在IGV上，IGV通過智能算法，自動規劃路徑，將集裝箱運往目的位置，軌道吊自動對位，自動抓取集裝箱后放到指定位置，整個生產作業過程行云流水，作業區內卻“空無一人”。
自動化碼頭有序高效的運作不僅需要有智能的設備，更需要信息系統的全面配合，系統的智能化水平將直接影響碼頭的運作效率。與國內外已建成自動化碼頭不同，南沙四期全自動化碼頭設計應用了新型“江海聯運”自動化集裝箱碼頭結構，岸線布置為非直線型，海輪泊位與駁船泊位岸線構成夾角，配備的前沿自動化設備機型最多、工況最復雜，IGV在不規則區域行駛定位難度大，隨著設備和作業量的增加，碼頭背后的運算及數據呈指數級增長。
指揮南沙四期全自動化碼頭運作的“超級大腦”是全球首創完全擁有自主知識產權，且最智能的自動化碼頭信息系統，可為集裝箱裝卸、堆存、轉運、進出閘口等多種作業場景調度最優資源、規劃最優路徑，從決策端到執行端保障全自動化碼頭的安全性和高效性。
“有了這套信息系統，我們碼頭的機械、車輛都很‘聽話’，碼頭即使在IGV車輛、機械全負荷情況下，也不會因為車流量增大、司機的操控問題等發生擁堵，確保高效運作。”何業科介紹，從今年上半年開展的常態化實船作業測試情況來看，目前效率已超過傳統人工作業集裝箱碼頭水平，未來生產操作系統迭代，作業效率會更高。
此外，廣州港南沙四期全自動化碼頭凝聚了多項中國創新技術，實現了多項“全球首次”之外，還創下多項“國內首次”紀錄，比如國內首個“海綿港口”，綜合管溝的智慧綠色港口、信息系統全功能模塊為國產軟件等。尤其是首次在港口工程中首次引進海綿城市的概念，生活輔建區通過綠色屋頂、透水鋪裝、下凹式綠地等海綿設施來控制雨洪期間的徑流總量、峰值和污染，堆場區域采用下凹型場地設計思路，可另為集水提供40000m3的容積量，提高納洪減災的能力。
四期碼頭對推動智慧港口建設，促進港口服務升級，增強灣區內臨港產業互聯互通，提升廣州港的港口物流綜合競爭力和港口集聚輻射力，使南沙港區成為粵港澳大灣區經濟腹地全面深度參與“一帶一路”建設的出海大通道，具有里程碑的意義。未來廣州港將搶抓廣州南沙深化面向世界的粵港澳全面合作發展機遇高標準、高質量推動南沙五期、南沙國際通用碼頭等港口物流基礎設施建設，強化南沙國際航運物流樞紐功能，發揮以港興城、以港強產、以港促聯作用，更好融入雙循環新發展格局，為制造業和實體經濟發展提供更加有力支持。
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