港机轰鸣,船舶往来。在天津港这个繁忙的我国北方第一大港,连日来,人们的目光被一台无人驾驶智能卡车所吸引,它力大无穷,又无比聪明,它不知疲倦,又节能环保;一天四五十圈的测试下来,完全不要司机,精准地行驶、停靠,灵巧地接卸、避障……

  这台神奇的卡车,就是由李德毅院士领军,天津港集团公司、中国重汽集团公司和天津主线科技公司等多方携手打造,在天津港开启试运营的全球首台无人驾驶电动卡车。

  这台开创性的智能无人卡车,成为天津智能制造的闪亮明星,标志着我国无人驾驶电动卡车在港口作业工况下实现了新突破,也为港口解决自动化集装箱码头水平运输难题提供了可行的实践方案。随着未来无人智能卡车的大范围使用,天津港的绿色转型升级之路和我国绿色智慧物流创新发展,将愈加阔步前行。

  大卡车 大能耐 全天候作业无压力

  关于这台智能卡车的运行原理,项目领头人李德毅院士接受采访时给出了非常形象的解释,“(好比)我们做了一个物理的盒子,让它来替代驾驶员的驾驶认知,我们把它叫做驾驶脑,用这样一台驾驶脑学习驾驶技巧,并把重点放在学习驾驶员驾驶技巧的积累上。”

  从外观看,除了非常抢眼的电池模块外,这台卡车与普通集装箱卡车并没有太大区别,可实际上,这个大块头身上的高技术含量着实不低。记者在卡车试运营现场看到,在无人干预的情况,装配有激光雷达、高清摄像头和智能计算单元的无人驾驶电动卡车,完成了道路行驶、精确停车、集装箱装卸、障碍物响应等指定动作,实现了集装箱从岸边到堆场的全程自动驾驶水平运输。

  主线科技公司承担着卡车智能化系统的研发,包括传感器选型、设计、感知、控制等整套工作,自试运营以来,项目团队队持续在港口对卡车进行着相关测试。公司创始人兼CEO张天雷博士表示,车上安装了北斗定位系统和激光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备,同时辅以主线科技自主研发的多项人工智能技术,可保证在夜间、大雾、雨雪等天气和现场人员、车辆、作业设备交叉作业的复杂情况下,保持良好作业状态,以满足港口24小时全天候生产运行。

  省钱省力 浑身优点

  智能科技的加成,让这台卡车具备了很多优于人工的特点。在节省人力方面,张天雷博士告诉记者,传统的港口作业卡车一般是三班到四班倒,熟练司机的培养是一个很长的过程,人员支出就是很大的一笔费用,而使用无人智能卡车,不仅可以大幅可以节省人力、油费,还能降低安全事故,综合算下来,一辆无人智能卡车可节约成本数十万元。

  自动化集装箱码头是港口未来发展趋势,也是世界一流海洋港口的重要标志。而对于大多数港口来说,通过对已建集装箱码头进行自动化改造,是一条切实可行的升级途径。经过研发团队的攻关,天津港智能无人卡车已成为综合优势较大的解决方案。

  张天雷博士告诉记者,现阶段的自动化集装箱码头水平运输主要有两种模式:一种是采用自动导引车(AGV)加地面埋设磁钉方案,但由于需要对码头地面等基础设施进行大规模改造,因此难以实现在传统和人机混合的码头运行;另外因其定制化程度较高且产量少等原因,售价往往高达数百万元以上,因而其经济性有很大提升空间。另一种则是无人驾驶电动卡车方案,可以自动智能驾驶出入码头和堆场,直接将集装箱送至指定位置,不仅缩短了运输环节,同时价格也相对更便宜。

  张天雷为记者算了这样一笔账:在成本方面,购买无人驾驶电动卡车支出的费用是自动导引车的三分之一左右,但随着汽车制造商上线量产还会进一步下降。在后期使用方面,无人驾驶电动卡车结构简单、配件购买方便、且修理保养与传统集装箱卡车没有太大差别,因此日常维护费用也相对较低。

  “跨界”能手 未来直接提货到北京

  据研发团队介绍,无人驾驶电动卡车不需借助磁钉等其他特殊设备,且整车满载行驶可达120公里,并且充电时间小于1小时,所以不仅能适应港区大范围作业,并且还能驶出港区,满足更多的“跨界”运输需求。未来,随着国家有关政策的不断完善,在未来无人驾驶环境更成熟的情况下,使用无人卡车,可以从船上提货之后,直接运到外堆场,运到其他城市和无水港,包括京津冀地区乃至更远的地方。

  张天雷告诉记者,未来卡车的续航里程可以提升到300公里,而高速公路充电基础设施更加完善,充满电只需半小时到一小时,这样智能卡车的跨界运输将会更加实用,将大幅减少货物的周转时间。

  卡车要实现智能,首先要拥有良好的重卡汽车指标数据。据了解,本台智能卡车,为研发团队融入人工智能、车联网、云计算、新能源和新材料等创新技术,专门为港口量身打造的全球首台L4级车型,型号为“HOWO—T5G”,配备了世界先进的驾驶系统和成熟可靠的纯电中央驱动控制系统。

  多方联手 “智能”叠加推动港口转型升级

  无人驾驶智能卡车集中了多方智慧。天津港集团公司于2017年12月与中国工程院李德毅院士和天津主线科技公司签署了《港口智能装备研发战略合作框架协议》,并联合具有60年造车底蕴的中国重汽,共同推动智能电动集装箱牵引车在集装箱码头中应用,解决当前自动化集装箱码头水平运输效率的瓶颈难题。天津港智能卡车的问世,是多方深度技术合作和联合技术创新,是汽车制造企业、港口用户企业和尖端科技研发企业跨界合作的大胆尝试,展示了“智能”加“智造”的叠加效应。

  天津港2017年完成集装箱吞吐量超过1500万标准箱,预计到2020年将达到1800万标准箱。未来无人驾驶电动卡车在港口的应用,将与自动化堆场、全自动集装箱码头和集装箱码头操作系统“一体化”项目形成无缝对接,有效解决因集装箱作业量增长带来的生产指挥、道路交通、安全管理等各种压力,在带动运营管理实现智能化的同时,必将进一步提高平安港口、智慧港口、绿色港口建设水平,全面助推天津港迈向高质量发展新阶段,向着国际一流现代化强港和港口投资运营商新战略目标发力前行,更好地服务京津冀协同发展和“一带一路”建设等国家战略实施推进。

  天津港近日顺利完成所属六家集装箱码头“操作系统一体化”切换,记者在五洲国际集装箱码头看到,进出闸口的集港车辆往来穿梭,与以往相比快了许多。该操作系统也为正在开展的码头及堆场自动化改造升级和无人驾驶电动集装箱卡车水平运输接入提供了良好的支持。预计在不远的将来,无人驾驶智能卡车将在天津港获得更大范围的应用。