港口自动驾驶研究报告

1、一、港口自动驾驶现状及发展趋势码头自动化，自1993年荷兰鹿特丹港ECT码头为代表的第一代以来，已经发展到第四代。中国目前已实现运营的自动化码头均采用上海振华重工提供的系统集成第四代技术自动化岸桥+AGV+ARMG的模式。第四代技术其高额的投资及建设成本（青岛港已建设完成正常运营的4个泊位，年80万标准箱吞吐量，系统集成总承包金额为1.6亿美金）比较适合于大型码头的改建及新港口建设。采用AGV方案的中国自动化码头有，青岛港、厦门远海、洋山港以投入运营，在建的南沙港四期预计2021年建成。中小港口（现存）及新建中小码头的自动化方案，比较倾向于传统岸桥+自动驾驶集卡+ARMG（自动化轨道吊）-自动化岸桥+自动驾驶集卡+ARMG（自动化轨道吊）的路线。中国的，天津港（1504万标准箱）、曹妃甸港（22.45万标箱）、珠海港（227万标箱）都在测试无人集卡，新加坡和欧洲的其他港口也在对自动驾驶货运卡车进行试验。1.1AGV方案自动化集装箱码头1.1.1 AGV方案自动化集装箱码头发展历程第一代：以1993年投入运营的荷兰鹿特丹港ECT码头为代表；它的特点是岸桥是单小车结构，水平运输采用的自动导

2、引小车为固定圆形路线运行，堆场每条堆区有1台轨道吊。AGV速度是每秒3m，AGV采用内燃机液压驱动。如果场桥发生故障，堆场同一箱垛的装卸作业会受到严重影响。第二代：以2002年投入运营的德国汉堡港CTA码头为代表；特点是岸桥是双小车结构，水平运输采用的AGV为灵活路线运行，堆场每一个堆区内的两台轨道吊为穿越式布置，码头的路径规划设计和设备调度采用了计算机模拟技术。AGV利用异频雷达导航，相对于固定路线运行，AGV的效率更高，但是调度更复杂。AGV起初采用内燃机液压驱动，后来采用柴油发电机供电的电力驱动，2009年逐步升级为动力电池供电的电力驱动以便减少排放。两台轨道吊冗余配置，某台故障时对作业的影响较小，但是投资成本加大。第三代：以2008年投入运营的荷兰鹿特丹港Euromax码头为代表；与第二代相比，AGV速度是每秒6m，堆场每一个堆区内的轨道吊为接力式对称布置。岸桥装卸效率每小时40个标准箱。上海振华是Euromax码头岸桥设备供应商，采用德国Dematic公司的Dynacore导航软件对AGV进行导航和控制。AGV采用柴油发电机电力驱动。第四代：自2014年以来的厦门远海，青岛港

3、、上海洋山四期。厦门港1个泊位，青岛港4个泊位，上海港洋山四期7个泊位1.1.2AGV方案全球自动化码头发展现状全球自动化集装箱码头34个，全自动码头13个，半自动化码头21个。欧洲10个，亚洲17个（其中中国3个，不包含香港、台湾，加上是7个），美洲4个，澳洲3个。全球自动化码头1.2中国自动化码头码头建设周期投资岸线设计泊位/吞吐量实际已开通泊位设备导航定位AGVAGV实现防撞厦门远海码头2013年3月-2016年3月6.58亿447米447米，纵深345米4个泊位/95万13台自动化双小车岸桥(STS)、16台自动化轨道吊(ARMG)、18台自动导航运载车(AGV)RFID+磁钉自动充电2个德国SICK LMS511激光扫描仪青岛港2013.10-2017/5/11.6亿美金2088米，纵深784米10个泊位/300万4/80万7个桥吊、38个自动导引运输车和38个轨道吊RFID+磁钉自动充电10个毫米波雷达上海洋山港2014年底开工到2017年底128.48亿元长2350米，纵深396.5米7个泊位/630万400万50台自动导引车、10台桥吊和40台轨道吊远期130台自动导引

4、车、26台桥吊和120台轨道吊RFID+磁钉自动换电（6分钟）10个毫米波雷达12.1.厦门远海码头：厦门远海全自动化码头于2013年3月开始建设，2016年3月投入商业运营。2013年3月，厦门远海码头联手上海振华重工，在业内率先开启了“魔鬼码头”的研发和建设，建设工期三年，总投资约6.58亿元。与传统的集装箱码头相比，全自动化集装箱码头能降低操作和运营成本，经测算，比传统码头节省能源25%以上、减少碳排量16%以上。目前建成的厦门远海自动化码头位于厦门港海沧港区14#-17#泊位，岸线长447米，占地面积约16.66万平方米年设计吞吐能力近期为70万95万标箱，远期95万标箱，相当于在原设计能力的基础上增加10%以上的吞吐能力。厦门远华码头采用了ZPMC的3台自动化双小车岸桥(STS)、16台自动化轨道吊(ARMG)、18台自动导航运载车(AGV)等设备。厦门远海码头布局厦门远海码头系统解决方案架构厦门远海创新设计-自动充电设备厦门远海创新设计-AGV伴侣 厦门远海码头自动化合作伙伴1.2.2青岛港：2013.10-2017/5/1青岛港全自动化码头是亚洲首个全自动化集装箱码头，振

5、华重工为其提供了7台岸桥、20台场桥和38台AGV，以及码头的设备控制系统（ECS）。 1.2.3洋山港四期：2014年底开工到2017年底开港，总投资128亿元。洋山四期码头岸线总长2350米，共建设7个集装箱泊位，开港运行后年吞吐量将达到400万标准箱，远期为630万标准箱。洋山四期码头，初期将有100台智能设备投入生产，其中包括50台自动导引车、10台桥吊和40台轨道吊。根据规划，洋山四期码头最终将配置130台自动导引车、26台桥吊和120台轨道吊。与劳动密集型的传统集装箱码头相比，洋山四期码头劳动力成本能降低70%，而生产效率将提高30%。洋山四期码头还专门配备了亚洲唯一的AGV自动换电站，每6分钟就可以完成一辆AGV的电池更换工作。1.2.4珠海码头：珠海港，2017年集装箱吞吐量227万标箱，2021年计划实现集装箱吞吐量超过400万标准箱。2017年12月3日，珠海港集团旗下的珠海港信息技术股份有限公司与上海西井信息科技有限公司签署战略合作框架协议。今后，双方将携手利用人工智能创新技术推动智慧港航的升级换代。2017年12月26日，珠海港控股集团有限公司举行战略发布会暨重

6、大合作项目签约仪式，发布2017年至2021年战略规划。智慧绿色战略方面，将重点推进远程装卸控制系统、全自动化码头、依托“物流e港”建设网上珠海港和智慧西江等4个项目。同时，将重点从岸电建设、风能与太阳能发电、港机设备油改电、LNG船舶建造与供气和天然气居民与工商业客户的普及利用等五个方向发力建设绿色企业。2018年1月23日，珠海国际货柜码头（高栏）有限公司，全球首辆港区作业无人集卡举行首发仪式。一辆无人驾驶的集卡车缓缓启动，完成完美首秀。（上汽红岩杰狮）2018年9月，发布全球首款电动无人驾驶重卡 Q-Truck。这款车计划在 2019 年 6 月份进行量产，底盘有专门的供应商，整车制造也将由主机厂代工，西井主要从事车辆的设计、线控系统以及整个自动驾驶系统的研发。1.2.5天津港2017年12月28日，天津港与无人卡车公司主线科技签署“港口智能装备研发发展合作框架协议”，以智能电动集装箱牵引卡车为引，在港口智能装备研发等多个领域进行全面战略合作。2018年4月12日，全球首辆无人驾驶电动集卡在天津港成功试运营，中国重汽豪沃T5G无人驾驶电动集卡采用快充，能够在1小时内充满，续航里程

7、在满载工况下能够达到120130公里。1.2.6唐山曹妃甸港2017年12月，陕汽 X6000 的5辆无人驾驶卡车组成的车队在一位安全员监管下，自由行进在曹妃甸港集装箱港口中，能够实现变道、转向、避障等操作，并稳稳停在吊臂或者叉车前等待装取货物。1.2.7广州港南沙港区四期工程总投资66亿的广州港南沙港区四期工程将于2017年8月份开工，2021年建成投产。项目年设计年吞吐量480万标准箱。该项目水平运输采用无人驾驶集卡（IGV）。IGV比AGV单机的价格降低70%。（北斗导航系统和本地差分基站等技术，实现“无人驾驶集卡”在港区内的路径规划和精确定位。）未来三年，广州市将在南沙港区四期开展自动化码头建设工作， 南沙港区二期、三期（年吞吐量约500万标准箱）也将逐步实施自动化码头改造。1.3自动化码头设备供应商：振华重工在集装箱自动化码头领域，在中国也是“独此一家别无分店”，但在国际上却有着两家强劲的对手：Cargotec集团和Konecranes Terex集团。两大国际竞争对手，振华重工的主要差距在软件。振华重工振华重工从1998年开始涉足自动化领域，2000年为汉堡港CTA自动化码

8、头提供4台双小车岸桥，2002年开始研发AGV，2005年成功研发了第一代跨运车，2008年在国家科技部863专项的支撑下，成功研发并建成了自动化码头的示范线。至此，振华重工在自动化码头控制系统软硬件方面积累了丰富的经验，具备提供整体解决方案的能力。荷兰RWG自动化码头、意大利VADO自动化码头等都采购了其大量自动化码头设备。系统集成与总承包：青岛自动化码头、厦门自动化码头、洋山四期。2017年7月13日，与中国远洋海运集团有限公司旗下公司 Abu Dhabi Oceangate Container Terminal LLC签订了关于阿布扎比哈里发港二期工程堆场自动化码头总承包项目合同，总金额约1.7亿元美金。Cargotec集团芬兰的Cargotec集团在全球金融危机期间完成数起整合，目前旗下有卡尔玛、希尔博、麦基嘉等品牌。卡尔玛是全球集装箱、起重设备和自动控制系统及其相关服务领先的供应商；希尔博是全球陆上运输解决方案领先的供应商；麦基嘉是全球海运和离岸解决方案领先的供应商。Konecranes Terex集团Konecranes Terex集团由来自美国的Terex集团和来自芬兰的

9、Konecranes集团合并而成，两家集团都是全球领先的起重机和重型设备制造商。相对而言，合并之前Terex集团的轨道吊和堆场部分较弱，而Konecranes 集团非常强，合并后得到很好的互补。”1.4AGV主要供应商1）德国高华（Gottwald）德国高华（Gottwald）售出的AGV车辆数共计达1000辆，主要运行在鹿特丹港和汉堡港，其中一部分已经运行了超过20年，运转时数达70000小时。高华的VMS软件系统，经过不断改进，抑郁整合衔接高级的码头管理系统（TOS）软件，高华的AGV市场售价达200万欧元。2）振华重工振华重工售出的AGV车辆数总计超过100辆，主要运行在厦门远海、新加坡、青岛、洋山港。振华的AGV市场售价为600-700万人民币。3）深古安地智能科技(武汉)有限公司深古安地智能科技(武汉)有限公司是上市公司湖北京山轻工机械股份有限公司天使轮投资的公司，其核心团队源自于武汉大学交通研究中心智能车团队，曾为华为、东风、腾讯、驭势科技等提供自动驾驶解决方案及自动驾驶车辆改装，拥有十多年的自动驾驶专业技术积累及行业资源。公司致力于自动驾驶技术在商用车、乘用车和工业自动化领域的各种应用场景商业化应用。在自动驾驶商用车领域，公司联合主机厂向内港、外港等应用客户，提供自主研发的智慧港口的智能运输解决方案；公司为Tier1供应商、主机厂提供智能化汽车零部件、控制系统及EX-ADAS产品的研发及产品化服务。在工业自动化领域，公司依托计算机视觉、自动驾驶技术为工业客户提供智慧工厂升级改造服务。目前深古已联合多家公司（湖北三环），打造基于新能源重载AGV、封闭场景自动驾驶、智能网联通信技术等方面合作的解决方案和产品在港口

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