一辆卡车平稳地驶入集装箱堆场，准确定位至装卸区，待自动化场桥精准迅速地完成装载后，又驶往其他作业区域。看似普通的码头作业场景，整个过程却看不到人。空空的驾驶室里，方向盘就像由经验丰富的老司机在操控，让庞大的集装箱卡车在指定路线上精准行进。
日前，这样一个充满科幻色彩的场景，正在国内领先的港口机械设备制造商三一国际(00631.HK)旗下三一海工码头试验场内上演。记者从三一海工了解到，公司已于近日顺利完成新一代无人电动集卡的场内测试，这也标志着公司将正式进入港口无人驾驶运输市场。
无人集卡是最优选择
据了解，目前智慧港口主流的水平运输方式有三种，即AGV、无人跨运车和无人电动集卡。三一海工智慧港口研究所所长唐博士认为，对于大部分港口码头来说，无人集卡是目前最经济，且最容易实现的水平运输解决方案。
“相比其他两种方式，无人集卡对场地和港口基础设施要求低，在码头相对半封闭的区域内，环境相对固定，利于无人驾驶技术的实现。”唐博士告诉记者，“集卡属于大批量产品，零部件成本较低，即使加上无人控制系统和传感器的成本也远低于AGV和跨运车这类专业设备。”
据唐博士介绍，无人集卡需要解决三个方面的问题：一是线控底盘，就是由计算机来操控驾驶，需要完成计算机对底盘油门、转向、刹车系统的接入控制；二是环境感知技术，通过车身上几十个传感器、毫米波雷达、激光雷达和摄像头让卡车长上眼睛，完成对道路、车辆、障碍物的识别，实现厘米级的精确定位和控制；三是动作规划和路径导航，需要智能AI构建高精度矢量地图，对全局及局部的特殊动作进行建模和控制。
“这就像人的大脑一样，要自主做出减速、刹车或绕行等突发状况的各种决策，提供最优运行路线，从而满足港口封闭区域内水平运输的需求。”唐博士认为，相比普通的电动集卡，无人集卡研发难度更大，也具有更高的技术壁垒。
做好集卡须更懂港口
有港口行业专业人士告诉记者，在港区内，作业的卡车是和大型机械互动的，需要充分融入码头生产业务流程。由于港区环境高度动态变化，与开放道路差距较大，单靠一种传感器无法实现精准定位。而且，船舶靠岸以及岸桥、金属集装箱的信号干扰，都会导致难以精确定位。因此，港口无人集卡对精度的要求非常高。
“定位和控制精度必须在2厘米左右，才能实现与自动化的岸桥配合完成集装箱精确吊装。”在唐博士看来，光有普通无人驾驶技术是远远不够的，相比开放道路20厘米的定位精度，无人港口运输要求要高出很多，一定要深刻理解港口作业模式，才可能把无人集卡做好。
记者在采访中了解到，无人集卡在人工成本、安全性和作业效率方面也都有着先天的优势。据唐博士介绍，传统集卡每车需要3个司机长期高强度满负荷工作，而无人集卡一个工程师就可以控制3-4台设备。
“按正常的作业时间测算，一个年吞吐量200万TEU的集装箱码头，每年卡车司机的人工成本就需要三千多万元。”唐博士告诉记者，无人集卡不仅可以解决“招工难”以及长时间连续高强度作业带来的安全问题，还能实现自动与岸桥、场桥的对接，减少了人工干预，精度更高，装卸速度更快，可以进一步提升作业效率。
“港口智能化、无人化浪潮下，集装箱卡车无人化市场空间巨大。下一阶段，公司还计划研发车辆管理调度系统，实现与港口其他设施进行实时通讯、接受任务指令、了解设施状态并完成指挥调度。”唐博士告诉记者，“目前三一海工正在珠海港和青岛港进行自动化场桥、岸桥和无人电动集卡的配合实验，相信在不久的将来，可以看到更多三一无人集卡在港口忙碌的身影。”
