这个全自动化码头投运！盘一盘创造的“全球之最”
2022-07-28 17:12 来源：广州港集团
7月28日，广州港南沙港区四期全自动化码头正式投入运行。该码头是全球首个江海铁多式联运全自动化码头，也是粤港澳大湾区首个全新建造的自动化码头，将为广州贯彻落实《广州南沙深化面向世界的粤港澳全面合作总体方案》，引领建设大湾区国际航运、科技创新功能承载区和打造世界级港口群注入新动能。
全球首个江海铁多式联运全自动化码头
广州港南沙港区四期全自动化码头地处珠江口，位于联结珠江水系内河网络与深水海港的南沙港区。为了更好地顺应船舶大型化的发展趋势，兼顾经营好驳船作业的经济效益，南沙四期全自动化码头充分发挥南沙港区水网通江达海的天然地理优势，并依托南沙疏港铁路，集江海联运、海铁联运功能于一体，打造了全球首个江海铁多式联运全自动化码头。
据介绍，南沙四期全自动化码头设计年通过能力490万标箱，其中江河运输作业量约190万标箱。大力发展江海铁多式联运业务，推动水水中转、铁水联运等港口集疏运方式快速发展，可以充分发挥各种运输方式的整体优势和组合效率，实现自动化作业体系和集疏运体系有效衔接，高度契合了绿色节能、经济高效的可持续发展方向，能有效缓解港口车辆对城市交通压力，大幅减少碳排放，促进港城和谐发展。
全球最大的水平布局全自动化码头
广州港南沙港区四期全自动化码头的定位是集装箱中转港，在设计全自动化码头方案的时候，广州港就考虑到了大湾区港口水转水（海运转驳船水运）比例高的集疏运特性，坚持寻找“最适合自己”的全自动化码头建设方案。
南沙四期采用“单小车自动化岸桥、北斗导航无人驾驶智能导引车（简称IGV）、堆场水平布置侧面装卸、全国产信息系统、港区全自动化”的技术路线，主要工艺流向平行于码头前沿，堆场水平布局打破了全自动化码头传统布局，自动化轨道吊可以在水平布置的堆场中的任意位置与IGV交互，执行接收箱任务，高效完成集装箱的“交接”工作。同时适应“江海联运”与“海陆运输”，有效缩短水转水运输线路，减少设备长时间重载运输带来的能源损耗，降低建设、运营成本，提高作业效率。
“在调试阶段，我们已经实现了驳船与大船交互‘直装直卸’，人为驾驶集卡与IGV之间的分流隔离和‘直装直提’，有效解决垂直布局中轨道吊带箱‘全场跑’、外集卡‘场外等’的现象。”南沙四期工程总经理何业科介绍。
据了解，南沙四期码头是目前全球最大的水平布局全自动化码头，具备同时作业4艘大船和16艘驳船的能力，可适应多式联运的作业模式，堆场布局与传统集装箱码头堆场水平布局形式相同，具备新技术大规模复制应用的经济性、实操性，让南沙四期的先进技术对传统集装箱码头自动化升级改造以及新一代自动化码头建设都具有重要借鉴意义。
据介绍，同等规模下，智能化改造后的码头，节省人力约七成，码头安全生产水平也将大幅提升。目前，广州港将此模式复制应用在南沙港区三期集装箱码头，正逐步推动传统集装箱码头向半自动化、全自动化的升级改造。
大多数自动化码头采用磁钉导航，通过在码头地面布设磁钉，在自动导引车上配置天线，感应磁钉循迹进行导航，该方案对场地有较高的要求。一些传统集装箱码头想要选用磁钉方案的话，需要把地面全部重新翻铺一遍，工程量巨大，建设成本和维护成本高。
为了解决这一技术难题，南沙四期全自动化码头打造全球首创北斗导航无人驾驶智能导引车IGV。利用北斗、激光和视觉导航定位技术，IGV无须借助磁钉就可以行驶，路径灵活多变，可在码头堆场间自由穿梭，精准抵达每一个箱位，堪称码头“搬运工”，实现了从“低头”到“抬头”的跨越。IGV不仅高效还十分“敬业”，具有定点自动充电功能，可无限续航。
全球最智能的全自动化码头信息系统
在南沙四期码头前沿，岸桥按照信息系统自动发布的指令精准地抓取船上的集装箱，自动放置在IGV上，IGV通过智能算法，自动规划路径，将集装箱运往目的位置，轨道吊自动对位，自动抓取集装箱后放到指定位置，整个生产作业过程行云流水，作业区内却“空无一人”。
自动化码头有序高效的运作不仅需要有智能的设备，更需要信息系统的全面配合，系统的智能化水平将直接影响码头的运作效率。与国内外已建成自动化码头不同，南沙四期全自动化码头设计应用了新型“江海联运”自动化集装箱码头结构，岸线布置为非直线型，海轮泊位与驳船泊位岸线构成夹角，配备的前沿自动化设备机型最多、工况最复杂，IGV在不规则区域行驶定位难度大，随着设备和作业量的增加，码头背后的运算及数据呈指数级增长。
指挥南沙四期全自动化码头运作的“超级大脑”是全球首创完全拥有自主知识产权，且最智能的自动化码头信息系统，可为集装箱装卸、堆存、转运、进出闸口等多种作业场景调度最优资源、规划最优路径，从决策端到执行端保障全自动化码头的安全性和高效性。
“有了这套信息系统，我们码头的机械、车辆都很‘听话’，码头即使在IGV车辆、机械全负荷情况下，也不会因为车流量增大、司机的操控问题等发生拥堵，确保高效运作。”何业科介绍，从今年上半年开展的常态化实船作业测试情况来看，目前效率已超过传统人工作业集装箱码头水平，未来生产操作系统迭代，作业效率会更高。
此外，广州港南沙四期全自动化码头凝聚了多项中国创新技术，实现了多项“全球首次”之外，还创下多项“国内首次”纪录，比如国内首个“海绵港口”，综合管沟的智慧绿色港口、信息系统全功能模块为国产软件等。尤其是首次在港口工程中首次引进海绵城市的概念，生活辅建区通过绿色屋顶、透水铺装、下凹式绿地等海绵设施来控制雨洪期间的径流总量、峰值和污染，堆场区域采用下凹型场地设计思路，可另为集水提供40000m³的容积量，提高纳洪减灾的能力。
四期码头对推动智慧港口建设，促进港口服务升级，增强湾区内临港产业互联互通，提升广州港的港口物流综合竞争力和港口集聚辐射力，使南沙港区成为粤港澳大湾区经济腹地全面深度参与“一带一路”建设的出海大通道，具有里程碑的意义。未来广州港将抢抓广州南沙深化面向世界的粤港澳全面合作发展机遇高标准、高质量推动南沙五期、南沙国际通用码头等港口物流基础设施建设，强化南沙国际航运物流枢纽功能，发挥以港兴城、以港强产、以港促联作用，更好融入双循环新发展格局，为制造业和实体经济发展提供更加有力支持。
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