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山东港口全球首创智能空轨集疏运系统(示范段)竣工

来源:齐鲁网

作者:

2021-06-29 14:58:06

齐鲁网·闪电新闻6月29日讯 6月29日,从山东港口传来喜讯,全球首创智能空中轨道集疏运系统(示范段)竣工仪式在山东港口青岛港举行。该系统由“时代楷模”山东港口“连钢创新团队”和中车长江集团研发团队合作研发,实现了空轨技术与港口业务的有机融合,打通了集装箱运输港、船、站、场间的“最后一公里”,构建起更加安全、高效、环保、经济的立体智慧绿色港口集疏运新模式新样板,实现了港区交通由单一平面向立体互联的革命性突破升级。

继全自动化集装箱码头后,山东港口在智慧绿色港口领域再度率先树立全球重要风向标,打造了建设“碳达峰、碳中和”绿色示范港的全新“拳头”项目;“连钢创新团队”创新开拓、探路先行,满足建设世界一流海洋港口发展需求,成功破解港口集疏运领域的重大行业性难题,为全球智慧绿色港口建设贡献了“中国方案”,对全球港口物流运输具有革命性、颠覆性意义。

时代之需:港口新发展呼唤集疏运模式革命

从全球港口发展看,近年来,随着全球经济发展,港口疏运量持续增大,实际运量与通过能力之间的矛盾越来越成为制约港口发展的关键瓶颈。同时,港口与所在城市的港城融合发展对集疏运提出更高要求,而传统水平运输载体的集卡尽管具备服务灵活等优势,但给城市交通带来了巨大压力,探索立体智能化、绿色低碳化运输已成为港口集疏运发展的大势所趋。国内外诸多港口纷纷试图研究破局,论证了类似“鹰轨”(Eagle Rail)等理念,但在结合码头作业场景、打破关键技术瓶颈方面缺乏成功实践。

从山东港口的发展看,山东港口成立近两年来,锁定“加快建设世界一流的海洋港口”总目标,致力于打造以“五个国际领先港口”为载体的东北亚国际航运枢纽中心,集群效应和枢纽功能显著提升,在服务构建新发展格局中,连接南北、沟通东西的作用愈发凸显。来自世界各地的物流、信息流和资金流在这里交汇贯通,2020年完成货物吞吐量14.2亿吨、集装箱3147万标箱,位居全国沿海港口前列。其中,山东港口青岛港全自动化集装箱码头凭借先进的生产系统,码头接卸箱量越来越大,2020年吞吐量较2019年同比增长37%。与日剧增的集装箱吞吐量给港区交通疏导带来沉重压力。山东港口在其“十四五”规划中提出了全新目标,其中重要一点就是为先进的全自动化码头生产系统匹配可靠高效的后方疏导能力。

跨越之变:五大创新,铸就立体智慧绿色港口集疏运模式的新内核

2019年,山东港口在深入一线调研时了解到青岛港前湾港区南岸集装箱集疏运问题,高度重视,在集团公司、科技攻关团队、码头一线业务操作团队中多次征求意见、调研讨论。基于港口发展现实需要和对未来发展的前瞻性布局,2019年10月,山东港口提出建设智能空轨集疏运系统(示范段)项目,推动港口集疏运模式全新变革。山东港口青岛港与中车长江公司多次深度交流,于2020年10月签署合作协议,组建联合团队启动项目设计、研发和建设。2020年11月13日,山东港口青岛港与中车长江集团长江公司在青岛港全自动化集装箱码头签约,共同研发建设智能空轨集疏运系统一期示范工程。

该示范段项目起于自动化码头交流中心北侧、AGV运行区西端,终点位于QQCTU的R09堆场,全长620米,后期将连接贯通青岛港前湾南、北岸铁路站。项目组以系统思维、创新理念,边设计、边研发、边建设、边优化,经过8个月夜以继日地技术攻坚,最终完成示范段全线贯通,进入调试阶段。

该系统由轨道、动车、运控、供电通信、转接和信息调度6大系统组成,充分体现了港口生产“高端化、融合化、绿色化、智能化”的发展趋势。

高端化:全球首创立体智能绿色集疏运系统,是交通系统革命性、颠覆性创新;

融合化:实现全球港口最新科技与铁路空轨、海关智慧监管等多领域先进技术的跨界融合;精准对接海铁联运、船船中转、海关查验、集疏运、出口退运、出口换船、跨境电商、港站本地清关8种港口业务形态,可复制可推广;

绿色化:作业全电动、无污染、低噪音;

智能化:应用了北斗定位、5G通讯、机器视觉、激光扫描、无人驾驶、智能控制等前沿技术,全自动、高智能运行。

系统实现了五大创新突破:

一是首创集港口装卸、水平运输于一体,智能驾驶、无人操作、精准装卸的新型货运动车。具有二级防护功能的新型吊具,消除了集装箱在水平运输过程中掉落的安全风险;动车取消传统的走行轮和导向轮钢轮设计,采用高分子胶轮,实现了低噪音(约为柴油集卡噪音的25%),减小了转弯半径,减少了土地占用,轨道系统成本更低,系统安全性更高;动车动力采用电力驱动、高性能交流传动控制策略,提高系统运行的平稳性和效率,同时降低能耗污染。

二是研发智能运控系统。智能运控系统包括自动监控、区域控制器+计算机联锁、车载ATP/ATO、数据通信四部分,在安全防护的基础上,实现动车的自动发车、智能调速、自动出入库、远程控制等功能。

三是首创空轨与多设备的智能交互作业模式。系统集成融合5G通讯以及“北斗+差分”、机器视觉、交叉感应环线、激光扫描、磁钉导航等多种定位技术,平均自动定位精度达2厘米,超过普通动车标准,准确衔接,无需纠偏,解决了空轨系统与AGV、IGV、有人集卡、无人集卡等多种集装箱运输设备的交互作业问题。

四是研发基于信息交互平台的空轨智能调度系统。研究对接港口车辆-船舶-港口-场站-海关一体化架构,将过去分散的海关(CUSTOMS)、铁路(CMOS)、场站(SLIM)、码头(TMS)业务系统,集成设计为统一的业务后台系统架构,实现了多设备一体化智能管控和协同调度。未来将与前湾北岸完成9.5公里全线贯通,与铁路港站无缝对接,将传统集卡的无序运输变为港口集疏运生态系统的空中立体有轨运行。

五是提出适应港口新型集运方式的海关监管方案,研发智能空轨监管系统。在不额外增加客户集装箱查验成本的前提下,将海关查验流程嵌入港口立体有轨集疏运流程,进口箱机检率从传统抽检的6%-7%提升到现在的100%全覆盖,有效提高查验效率,节省查验成本。未来将查验、熏蒸、喷淋等工序集于一体,实现“一站式”服务。

率先领航:引领港口“立体集疏运生态+绿色低碳+集约化”发展潮流

开全球港口立体集疏运模式创新之先河。习近平总书记强调,要调整运输结构,减少公路运输量,增加铁路运输量,减少公路特别是大宗产品公路货运量,提高沿海港口集装箱铁路集疏港比例。山东港口智能空轨系统,以立体交通的思维构建未来物流体系的关键节点,开辟空中通道,链接重要枢纽,构建起了立体有轨集疏运生态系统,实现不同码头的多平台“握手”“互联”,打通海铁联运“最后一公里”,实现港口、陆路、铁路联运“零换乘”,催化港口集疏运微循环,将进一步提升集装箱集疏运能力和效率,对提升货物转运效率、更好服务“一带一路”具有重大意义。

打造绿色低碳运输方式,助力“碳达峰、碳中和”。科技赋能、运输结构调整是山东港口提高综合运输效率、降低物流成本的战略举措和绿色低碳环保发展的重要途径。近年来,山东港口在全球率先完成自动化码头标准体系构建,在全国率先发布智慧绿色港口顶层设计方案,成功获批首个交通强国“智慧港口建设”试点单位、交通运输部“自动化码头技术研发中心”、山东多式联运智慧工程重点实验室和智能港口码头技术装备研发中心;自主建设运营了首创“氢动力自动化轨道吊+5G”全自动化集装箱码头;全力发展绿色物流、海铁联运、“公转铁”,2020年完成海铁联运超210万标箱,领跑全国沿海港口。“双碳”目标提出后,山东港口在全国港口率先编制完成并发布绿色低碳港口专项规划,争当智慧绿色港口建设的示范者、引领者。智能空轨系统全程采用电力驱动,大大减少污染物排放,减少城市噪音,提供绿色、智能交通,与传统集卡运输模式相比,每自然箱降低能耗50%以上,环保效益显著。

降本提效,有效节约经济成本和社会资源。传统的港口集疏运体系涉及公路、铁路建设,投入资金大,建设周期长。以山东港口青岛港前湾南岸的集装箱码头集疏运为例,需征用铁路建设用地,预估成本约80亿元,巨大的建设成本导致项目规划多年仍迟迟无法开工。而智能空轨系统能有效“破局”,占地面积仅为公路建设的30%,建设成本比原铁路方案节省成本50%以上,并有效规避了铁路进港导致港区疏运效率降低和公路运输车辆带来的城市交通拥堵、道路安全等问题。

闪电新闻记者 高杰  报道

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