以北斗時空智能為代表的國家戰(zhàn)略科技力量,已成為港口數(shù)字化升級最重要的驅(qū)動力
問效率要效益。數(shù)字化賦能之下,傳統(tǒng)碼頭變得耳聰目明,生產(chǎn)調(diào)度有了“智慧基因”。
通過千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司(以下簡稱“千尋位置”)搭載的北斗的時空智能技術(shù)賦能,港口實現(xiàn)了高精度定位,車輛、吊車,集裝箱的軌跡都變得有跡可循,港口管理也不再是傳統(tǒng)的事前調(diào)度,變得更有彈性。這對于時刻講求效率的港口來說,有效地提高了自身的競爭力。
這是“數(shù)字中國”智慧港口建設(shè)的生動寫照。黨的二十大報告提出,“推進(jìn)新型工業(yè)化”,“加快建設(shè)數(shù)字中國”。港口作為國家重要樞紐,正在與北斗時空智能為代表的國家戰(zhàn)略科技力量深度融合。
筆者在寧波舟山港所見到的,像北斗時空智能這樣的新技術(shù)對傳統(tǒng)港口的賦能成為了現(xiàn)成的“樣本”,讓其他傳統(tǒng)港口可以快速上馬。
時空信息作為智慧港口的基礎(chǔ)信息,貫穿于所有的管理系統(tǒng)和平臺,是各類業(yè)務(wù)功能和作業(yè)任務(wù)的基礎(chǔ)。依托于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),融合云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù),千尋位置為港口建設(shè)了更加安全可靠的時空智能基礎(chǔ)設(shè)施,在廣域、統(tǒng)一的時空基準(zhǔn)之上,提供高精準(zhǔn)的實時定位、高清晰的動態(tài)地圖和高準(zhǔn)確的時間同步能力,滿足港口數(shù)字化、自動化、智慧化建設(shè)需求。
繁忙且有序,全球第一港的小秘訣
九月末,工作日午后,秋老虎無情炙烤著地面,寧波舟山港北侖第二集裝箱碼頭正在繁忙且有序地作業(yè)中。
寧波舟山港名聲很響,它位于我國南北沿海和長江航道“T”型結(jié)構(gòu)的交匯處,是“長江經(jīng)濟(jì)帶”的南翼“龍眼”,貨物吞吐量連續(xù)13年位居全球第一。
一輛深藍(lán)色的集裝箱卡車駛?cè)敫蹍^(qū),經(jīng)過閘口時,只見App輕輕一掃,司機就領(lǐng)到了地點坐標(biāo)。接下來,他按圖索驥,開往集裝箱堆場的指定地點。此刻,作業(yè)區(qū)內(nèi),一臺臺吊車也在做著相應(yīng)的準(zhǔn)備,吊車操控員的屏幕上代表集裝箱的卡車圖標(biāo),伴隨車輛位置實時更新,兩者雙向奔赴。
“咔嗤。”伴隨剎車制動聲,集裝箱卡車到達(dá)預(yù)定位置。有著巨大輪胎的吊車,幾乎同步抵達(dá)。只見后者慢慢對準(zhǔn)點位,放下抓斗,穩(wěn)準(zhǔn)狠地抬起集裝箱,調(diào)往堆場指定的地方。集裝箱就這樣進(jìn)入了港區(qū)堆場。
以前,總是吊車要想方設(shè)法地聯(lián)系司機,或者是在空中看到集卡到達(dá)點位后,再“姍姍來遲”,如今,大家定位都清晰可見,不會再出現(xiàn)互相等待的低效情況。工作人員告訴筆者,整個港口都已經(jīng)完成了數(shù)字化改造:得益于千尋位置的技術(shù)賦能,整個港區(qū)借助北斗厘米級衛(wèi)星定位服務(wù),擁有了統(tǒng)一的時空坐標(biāo)系。
跟著工作人員的步伐,筆者轉(zhuǎn)場看到,一輛輛刷著統(tǒng)一涂裝的內(nèi)部集卡,他們都裝載了千尋位置的設(shè)備,在場區(qū)內(nèi)道路上彼此穿梭,十分有序,沒有伴隨繁忙的工作量而出現(xiàn)擁堵。這些車輛,駛?cè)胫付ǖ攸c后,同樣,由吊車將相應(yīng)的集裝箱吊裝上車,然后前往岸橋等待裝船。
“大哥眼神真好、手真穩(wěn),操作一把就能成,厲害了。”就在筆者感慨吊車駕駛員手法高超,是個老司機的時候。一旁的工作人員搭腔:“吊車駕駛室里沒人喲”,吊車是自動駕駛開過來的,集裝箱的抓取也是遠(yuǎn)程操控的。這讓筆者吃了一驚,仔細(xì)向駕駛艙望去并沒有看到駕駛員。
倒是順著工作人員手指的方向,看到這臺龍門吊與眾不同的地方,上方加裝了一個“蘑菇頭”,這是一種天線,用來接受北斗衛(wèi)星信號。
從掛在半空到室內(nèi)吹空調(diào),技術(shù)解放龍門吊司機
懷著好奇,筆者跟隨工作人員進(jìn)入遠(yuǎn)程控制大廳,室內(nèi)裝有空調(diào),感覺舒適了很多。
筆者看到了幾個明顯與眾不同的操控臺,幾塊大屏拼在一起,屏幕上有著不同的角度的工作畫面,操作臺上則是各種按鍵和搖桿。工作人員坐在座位上,按動按鍵,集裝箱就實現(xiàn)了抓取和放置。有少許時刻,會稍微調(diào)整搖桿,以便對齊孔位。
“過去,幾十米高的駕駛艙里一呆一天日子,終于能說再見了,”從事這一崗位十幾年的周先生告訴筆者,自己工作環(huán)境明顯得以改善,以前在空中作業(yè),總得打開窗子低頭彎腰看孔位。時間一長頸椎病、腰椎病,總是找上門來;遇到刮風(fēng)下雨、天黑,又容易被卡視角,看不清具體位置。
如今,在遠(yuǎn)程控制室里,終于能夠放心喝水,正常上廁所;而且,攝像頭的視角更清晰,需要人工干預(yù)的時候更方便。據(jù)他說,能自動駕駛和抓取的龍門吊效率很高?!拔液蜋C器1對1單挑,那能打個平手。不過,如今遠(yuǎn)程我能同時操作三四臺機器,這在以前是不敢想的。”
7X24小時的碼頭永不眠。在旁的技術(shù)人員補充說,傳統(tǒng)工作環(huán)境下,吊車受光纖和天氣影響;不過,有了千尋位置所搭載的北斗RTK(實時動態(tài)載波相位差分技術(shù)),這就不再是問題。
目前北侖第二集裝箱碼頭共60臺龍門吊,今年遠(yuǎn)控改造6臺,這些龍門吊搭載了接收北斗衛(wèi)星信號的天線和時空智能終端,可以實現(xiàn)厘米級高精度定位。
正是靠這套技術(shù),幾十米高的龍門吊能夠在場站內(nèi)安全地暢行。在過去,駕駛龍門吊也是一項技術(shù)活,道路不平、胎壓不一致,吊車開的距離一長,走得就不是直線,這往往就需要動態(tài)微調(diào),增加了駕駛的難度,也降低了工作效率。
如今,千尋位置融合北斗高精度定位、機器視覺、識別避障算法、自動控制算法實現(xiàn)輪胎吊軌跡自動糾偏、智能防撞、精準(zhǔn)停車,提升了堆場集裝箱裝卸效率。
“龍門吊智能化的第一步,是利用北斗RTK(實時動態(tài)載波相位差分技術(shù))測量出導(dǎo)軌,定位精度要求兩厘米。第二步是龍門吊上安裝北斗高精度定位終端,兩側(cè)各裝一個天線,兩個輪胎的位置就非常精準(zhǔn)了。龍門吊的兩個輪胎位置傳到控制中心之后做坐標(biāo)比對,生成算法策略,調(diào)整前進(jìn)距離、加速度、轉(zhuǎn)向?!鼻の恢镁W(wǎng)絡(luò)有限公司北斗港口應(yīng)用專家王志鋒向筆者表示,通過機器學(xué)習(xí)進(jìn)行微調(diào),路面不平情況下,龍門吊也能在限定車道線內(nèi)行駛。
通常來說,龍門吊是人歇、吊車不歇,三個司機三班倒;如今,一個司機就能同時控制3到4臺機器,效率大幅提高,有效降低了人工成本。
高精定位打下基礎(chǔ),調(diào)度管理“活”了起來
在控制室正中央,筆者看到了一塊大屏幕,左右兩邊是港口的各種數(shù)據(jù)。
不但有基礎(chǔ)信息:在港船舶數(shù)、作業(yè)岸吊數(shù),還有很多供分享參考的數(shù)據(jù):堆場利用率、空箱比率、貨柜類型比例,集卡進(jìn)出閘口的數(shù)量等等。最特別的是,大屏幕中間整個碼頭以動畫呈現(xiàn),岸邊的船、場內(nèi)的集裝箱、運載的卡車,都在基于現(xiàn)實情況動態(tài)移動,所有數(shù)據(jù)所見即所得,非常直觀。
這就是千尋位置“港口設(shè)備位置監(jiān)控管理平臺”,通過高精度定位數(shù)據(jù)與高精度地圖融合,能夠?qū)崟r監(jiān)測港機和車輛的位置軌跡。
提供基于位置的管理功能,通過寧波舟山港股份有限公司北侖第二集裝箱碼頭分公司信息研發(fā)中心現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)主管孫仲暉告訴筆者,有了數(shù)據(jù)看板,管理就變得更為智能,如果在管理平臺上看到一個區(qū)域的集卡擁堵,工作人員就會調(diào)度集卡,避免扎堆在一個箱區(qū)作業(yè)。
傳統(tǒng)集裝箱碼頭在生產(chǎn)作業(yè)時,生產(chǎn)調(diào)度和管理仍需依靠人工?!皼]有北斗高精度定位,我們對于碼頭機械和集卡的精準(zhǔn)位置不清楚,所以在做生產(chǎn)調(diào)度管理時也沒有數(shù)據(jù)?!睂幉ㄖ凵礁酃煞萦邢薰颈眮龅诙b箱碼頭分公司信息研發(fā)中心主任蔣浩告訴筆者,運用數(shù)字孿生、高精度定位、5G等技術(shù),碼頭逐步開展遠(yuǎn)控自動化改造,龍門吊遠(yuǎn)程調(diào)度更精準(zhǔn)。
對于集裝箱碼頭來說,考核效率的關(guān)鍵點就是效率,用最快的速度裝卸集裝箱,節(jié)約船的靠泊時間,從而幫助對方提高利用率、節(jié)約資金。
站在辦公樓高處,望向港口,能夠看到車輛的井然有序。在碼頭上配置資源,是一個技術(shù)活,并不是簡單的“大力出奇跡”,而是要謀求一種最大效用的產(chǎn)投比平衡。
舉個例子,引橋是車輛行駛途中的必經(jīng)之處,車輛太多就會擁堵,效率反而下降?;谇の恢眉氨倍返脑O(shè)備賦能,讓港口運營者了解了實時位置數(shù)據(jù),就能夠?qū)⒁磺写胨惴ǎM出最佳的車輛數(shù)量、規(guī)劃出最合適的路線。
過去,沒有流程數(shù)據(jù),只有最后作業(yè)的位置,缺乏有效決策和優(yōu)化管理的數(shù)據(jù)抓手。有了精準(zhǔn)的路線軌跡和工作流程,就給了后續(xù)優(yōu)化的空間。可以研究駕駛行為、也可以研究不同時間段、不同區(qū)域的熱力圖,提升經(jīng)營效率。蔣浩表示,通過實時掌控位置,根據(jù)設(shè)備情況分配質(zhì)量、安排作業(yè),顯著提升了整體效率,并降低了能耗。
這種動態(tài)調(diào)整背后,是智能化技術(shù)讓整個港口的調(diào)度有了彈性。以前,碼頭調(diào)度更像是固定的排班系統(tǒng),依靠的前期溝通安排,容錯率不高,中間環(huán)節(jié)有所延誤,就會浪費時間。
如今,千尋位置的服務(wù)已經(jīng)和港口的業(yè)務(wù)系統(tǒng)深度融合,這給未來進(jìn)化留下了空間:如果原定司機沒法趕來,那么整個排班系統(tǒng)可以根據(jù)司機現(xiàn)有路線和需求,重新計算、動態(tài)調(diào)整,這一切都有了實現(xiàn)的可能。
位置信息是碼頭高效調(diào)度的前提,港口和其他場景相比,對定位精度的要求更高。有別于青島港、洋山港等“平地起高樓”的新建模式,成本低、可復(fù)制、易推廣是寧波舟山港智能化改造的“獨門絕技”,這讓更多傳統(tǒng)港口的智能化改造可以加速上馬。
傳統(tǒng)的港口信息化建設(shè)滯后,缺乏有效監(jiān)管模式,安全問題凸顯。寧波舟山港、洋山港、江蘇南通港、天津港等多個港口基于千尋位置的智慧港口時空智能解決方案,實現(xiàn)港口的全自動化作業(yè)與數(shù)字化管理。
北斗時空智能,數(shù)字中國基礎(chǔ)之基
過去十年,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、載人航天等大國重器成為國家新名片。隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開通,我國北斗時空智能應(yīng)用也進(jìn)一步深化。
在中國工程院院士劉經(jīng)南看來,時空智能是體現(xiàn)在生命體上最高級別的智能之一。
時空智能是人工智能向外感知的重要組成部分,讓機器對周圍環(huán)境進(jìn)行更細(xì)顆粒度的時空感知,從而進(jìn)行自主決策。時空智能并不陌生,走在街上,我們得知道:我在哪、要去哪、現(xiàn)在是幾點,思考自己要去的地方,哪里的人、事、物各種環(huán)境,是否適應(yīng)自己生存。這一感知和決策過程,本就是時空智能的體現(xiàn)。
千尋位置在北斗基礎(chǔ)上為國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域提供必不可少的高精度時空智能信息服務(wù),是數(shù)字中國的基礎(chǔ)之基。
“數(shù)字中國建設(shè)很重要的一步,就是把物理世界精確映射到數(shù)字世界中,在映射過程里,數(shù)據(jù)起到關(guān)鍵作用,所有的數(shù)據(jù)要能夠精準(zhǔn)和可靠,就必須要有非常準(zhǔn)確的時間和空間的標(biāo)簽?!鼻の恢肅EO陳金培表示,千尋位置在中國全境建設(shè)的北斗地基增強系統(tǒng),它就是能夠為所有的設(shè)備和發(fā)生的事情來賦予精準(zhǔn)的時間和空間的標(biāo)簽。
當(dāng)前,各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)入關(guān)鍵階段,讓北斗在其中真正發(fā)揮出作用,千尋位置走在了前列。
作為北斗產(chǎn)業(yè)“國家隊”力量,千尋位置進(jìn)一步完善從天上到地面的時空智能基礎(chǔ)設(shè)施,建設(shè)運營的北斗地基增強系統(tǒng)與星基增強系統(tǒng)穩(wěn)定運行,在全國范圍內(nèi)提供了安全、穩(wěn)定、可靠的北斗高精度服務(wù)。
千尋位置是全球范圍內(nèi)第一個將云計算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),與衛(wèi)星導(dǎo)航、定位、授時技術(shù)的融合,建設(shè)了全球首個統(tǒng)一運營的衛(wèi)星地基增強系統(tǒng),實現(xiàn)了時空智能應(yīng)用。從第一行原創(chuàng)代碼開始,千尋位置的軟件、算法,全部自研、可控。
目前,時空智能在部分領(lǐng)域已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)標(biāo)配,已經(jīng)和物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施共同構(gòu)成新基建的重要支撐。據(jù)千尋位置提供的數(shù)據(jù)顯示,依托于時空智能,定點超過100款汽車實現(xiàn)智能駕駛,幾十萬臺架無人機在全國各地自主飛行作業(yè),超過2000萬臺手機具備了更精確的車道級導(dǎo)航能力。
“千尋位置通過提供更低門檻的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品和解決方案,幫助用戶快速接入北斗高精度能力。同時深入各個場景,挖掘行業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的真正痛點,來基于北斗提供定制化的能力,助力加快推進(jìn)數(shù)字中國建設(shè)。”陳金培說。