近年来,全球各大港口正加速推进智能化与智慧化转型升级,车联网技术逐步渗透港口区域——从自动驾驶集卡的协同运输到港机设备的远程操控,均开始收获技术红利。在国内,随着国家和交通行业政策的持续引导,港口行业本身也发生着显著变化。一个值得关注的问题是:作为新兴扶持方向的智能网联技术,究竟能为港口的智能化、智慧化发展带来哪些实质价值?这已成为众多智能网联企业深入研究的课题。

港口行业市场分析
1. 政策因素
近年来,中央及各地政府密集出台了一系列旨在打造世界一流港口的政策文件,例如《交通强国纲要》《交通运输领域新型基础设施建设行动方案(2021-2025年)》《水运“十四五”发展规划》等。这些政策紧密服务于“一带一路”重大战略以及国内国际双循环新发展格局,核心目标明确——加速建设世界级海洋港口。
2. 经济因素
自20世纪90年代以来,中国采取了沿海带动内地、出口创汇的经济发展模式,进出口贸易额占GDP的比重持续攀升。其中,海运方式完成的贸易额长期占比超过70%。进入21世纪后,中国制造业步入生产过剩阶段,经济对全球市场的依赖程度进一步加深。海运作为国际大宗商品贸易的主要运输方式,加大智慧港口建设力度自然成为必然选择。
3. 社会因素
一座港口往往决定一座城市的发展格局。在港城融合的社会结构下,产业集聚、经济增长、就业保障均随之受益。然而,经济建设与可持续发展、生态和谐之间的平衡也必须得到重视。推进新能源对传统高污染能源的有序替代,已是大势所趋。
4. 技术因素
我国主要港口的建设投入巨大,发展速度极为迅猛。加之物联网、5G通信、人工智能、大数据、数字孪生等关键技术经过多年积累已趋于成熟,港口自身的自动化与信息化也具备了一定基础。近年来,智能网联与自动驾驶技术的快速迭代,更有望逐步替代港口作业中高风险、高强度、高频率的工种,打通多种运输方式的高效衔接,真正实现更加畅通的多式联运。
港口行业发展趋势
1. 产业规模优势明显
先看一组数据:2021年全球封闭场景下自动驾驶商用车的各细分赛道产业规模占比中,港口以62%的份额遥遥领先,矿区占18%,园区占11%,其他占9%。港口行业之所以能成为自动驾驶技术落地的核心场景,得益于其在国际大宗贸易中的大规模性、基础作业环境的完备性,以及核心生产业务的标准化与流程化特征。这些条件使自动驾驶技术在提升安全与效率方面得以充分发挥作用。截至2022年底,全国已有11个港口投入使用了自动驾驶车辆。同年,交通运输部发布了第一批智能交通先导应用试点项目(通港达园),共18个子项目,分布在中东部沿海经济较发达地区。
2. 未来趋势特征
从发展趋势来看,可以归纳为以下四个方向:
自动化——人力成本持续上升与硬性安全指标日益严格,将倒逼码头作业及进出口业务流程实现高度自动化。
智能化——码头作业的单点效率与全局效率均需提升,港口经营和风险预测的准确性要求不断提高,这将推动作业计划、设备调度、风险预测、运营决策全面迈向智能化。
协同化——港内多作业环节的通信衔接必须稳定可靠且安全,近港跨交通方式的多式联运也要求连贯性,这决定了港内与港外双循环作业必须实现协同。
低碳化——港城融合背景下对可持续和谐发展的追求,加之双碳政策的考核要求,正倒逼港口作业与运输向低碳、清洁方向转型。
智能网联港口核心业务与目标
智能网联技术可聚焦港口核心业务,从生产、联动与监管三个维度与港口生产作业深度融合,助力港口实现四大发展目标:安全高效、联动枢纽、港城融合、绿色持续。
1. 生产
利用融合感知、人工智能、大数据等技术,构建全港生产作业的智能化平台。通过持续训练与优化作业计划,实现码头核心作业设备的智能化调度与高效协同,最终提升码头吞吐量与整体作业效率。
2. 联动
将V2X技术充分融入港内与港外的核心作业场景,保障船舶、场桥、岸桥、内外集卡、闸口之间的信息安全互通与作业协同。这不仅能增强全港网络通信的可靠性与安全性,还能赋能近港外部道路的自动运输,真正打通多式联运。
3. 监管
借助网络空间安全、全域感知、实时孪生等技术,保障全港作业设备接入与运行安全。实现全流程作业的可感、可视、可测,及时发现并预警潜在风险,确保设备与人员安全。
智能网联港口解决方案
通过深度融合V2X、全息感知与数字孪生技术,港口可引入船岸协同、车港协同和车路协同三大能力,使集装箱码头在闸口、场桥、岸桥、船舶、集卡、开放道路之间的统一调度、高效协同与实时监控成为现实,进而赋能港内港外的自动驾驶集疏运作业。
1. 船岸协同
在岸端与船端分别部署智能网联终端,实现近港环境下岸与船、船与船之间的专向、安全、高效通信。岸端可充分利用全方位感知体系(视觉、雷达、水文监测等)及后台系统的业务支撑能力:
- 向船舶广播近港环境信息,辅助船端实现施工预警、团雾预警等安全场景;
- 向船舶定向通信,核对身份,执行入港计划,同步分配泊位并协调拖船辅助靠港。
在船与船之间,船舶可相互广播航行状态信息。在近港或内河环境中,这能实现船舶交汇时的碰撞预警,以及大型船舶靠港时多艘拖船之间的协同作业。
2. 车港协同
在港口内部作业区域,为内部道路和内集卡部署智能网联终端,打通港内路与车、岸桥与车、场桥与车、车与车之间的通信。结合港内生产作业,可实现:
- 车吊协同——智能网联终端对接岸桥与场桥管理系统,利用感知设备协同内集卡与岸桥、场桥完成高精度装卸。
- 场站路径引导——智能网联终端对接车辆调度系统,平台可下发内集卡路径规划指令,同时提供超视距感知、碰撞预警、场内施工预警等安全保护功能。
- 内集卡编队驾驶——通过建立内集卡之间的网联通信,实现路线下发、车队组建、车辆加入、跟随、解散等编队驾驶功能。
- 外集卡引导——针对外集卡,发放低成本、易安装拆卸的轻量化车联网终端,进入港内时可提供任务下达、停车引导、路线引导、贝位引导等辅助功能。
3. 车路协同
港口周边5至10公里的开放道路上,存在频繁的近港集装箱集疏运业务,服务于进出口企业。通过对这些开放道路进行智慧化升级,可借助集装箱货运车辆的自动驾驶、编队驾驶、感知协同、绿波诱导等车路协同应用,解决近港业务中供需对位不一致、招工难等问题。同时还能降低运输成本、提高运载量,打通港口与内河码头、铁路、机场等多种运输通道,构建多式联运的自动驾驶货运通路。更进一步,这些技术也能服务于社会车辆通行,推动港城融合的良性发展。
