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近年来，随着智慧港口的概念不断被提及，港口全面智慧化升级不断推进，面向未来的港口物流运输工具也逐步向数字化、智能化方向发展。
据悉，智能化可以有效改善当下港口水平运输作业中的人力紧缺、成本高、效率低、管理难等问题。
日前，中国自动驾驶科技公司主线科技宣布联合宁德时代推出新一代人工智能电动运输解决方案。
主线科技介绍，该产品为智慧绿色型港口物流枢纽打造的交钥匙解决方案，融合了“智能化+电动化”的产品理念。“智能化”部分体现为主线科技的自动驾驶解决方案，包括适用于港口水平运输的无人驾驶电动集卡与ART人工智能运输机器人，以及TrunkCloud港口无人驾驶云服务平台；“电动化”则结合了宁德时代先进的新能源解决方案，包括车电分离技术、换电技术、动力电池租售业务等产品模块。
主线科技CEO张天雷表示，智能化的最佳载体是一个电动化平台。一方面，无人驾驶技术可以更好地与电动引擎进行匹配集成；另一方面，电动化符合绿色港口发展趋势，将为“碳达峰、碳中和”作出巨大贡献。
无人驾驶“遇上”智慧港口
各行各业都在着眼于数字化转型。
2020年年底，上海市政府公布《关于全面推进上海城市数字化转型的意见》（以下简称《意见》）。其中，《意见》提出了“云—网—边—端”的概念，“云”指的是云计算，“网”即物联网，“边”对应的是边缘计算，“端”则是智能化的设备终端。
“该概念套用到港口场景中，‘端’可以解释为无人集卡此类型的智能化设备分支。”上海国际航运研究中心首席信息官、航运信息研究所所长徐凯解释道，“智能化终端分为三个类型，第一种是单纯感知，作用于采集数据；第二种是侧重控制操作，强调对外输出，按照既定指令执行；第三种就是集合以上两种，既感知又执行，并带有一定的自主能力，现在讨论的无人集卡就属于这个类型。”
市场上专注无人集卡技术的公司大多出现在2016年前后。此前，AGV（Automated Guided Vehicle，无人驾驶引导运输车）作为港口自动化的“先行者”，早已在欧洲的港口被应用起来。
据悉，AGV始于20世纪50年代，目前被广泛运用于生产制造、仓储、物流等场景，技术已然成熟。尽管AGV与IGV（Intelligent Guided Vehicle，即智慧型引导运输车）同样属于港口水平运输解决方案，但是两者有着截然不同的发展路径。
AGV作为港口自动化的发展产物，是具备电磁或者光学等自动导引转置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移栽功能的运输小车。据了解，一辆AGV自重约20—30吨，加上集装箱的重量，全车可达70吨，大容量锂电池可以在满电后持续运行8个小时，更换电池只需6分钟，基本可实现24小时无间断工作。为确保停启位置误差不超过2厘米，AGV大多还采用了磁导航技术，通过埋在地下的磁钉来感知自身位置，依据实时交通状况，选择最优路线。
尽管国内的部分新建港口已经开始使用AGV，但同时也存在一定问题。
一方面，AGV小车基于特殊的平台设计制造，产量相对较少，单车制造成本高昂，售价500—700万/台，其导航方式多为电池导航、磁带导航等方式，需要前期在运行区域铺设指定磁带等导航设备，对于港口布局规划要求极高，港口运营成本会随之增加。
另一方面，我国有大量的码头是在90年代以后建设的，这些码头的水深条件、基建条件等普遍良好，无强行进行港口自动化全面改造的必要，例如铺设磁钉磁带以引进AGV相关设备等，否则不但改造成本高，而且后期维护成本也高企，使得老港的无人化改造成为新问题。
对此，徐凯认为，无人集卡IGV较传统AGV和港口跨运车作为港口水平运输的解决方案，是再上一级台阶。
具体而言，AGV走的是传统的港口自动化道路。2016年前后，依托新技术，以特斯拉为代表的一部分研究无人驾驶技术的公司实现了技术层面的可行性，传统的自动化线路和无人驾驶的高科技线路在此时交汇， IGV方案得以实行。
与AGV不同，IGV基于成熟的卡车底盘改造而来，单车改造成本为20万—50万元，车辆采用传感器、高精地图自主导航，无需提前在港区埋设磁钉等导航设备，类似于给传统的电视安上了机顶盒变成数字电视。这样的操作模式既可以用于新港智能化建造，更可适用于老港智能化改造。
目前，港口运行的无人集卡即此类型。IGV采用自动驾驶技术，代替了陈旧的导航模式，使技术方案更灵活，生产和维护成本更低廉。
港口给了无人驾驶一个完美落点
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，是升级过程中的必由之路。
“近年研究无人驾驶技术的公司很多，但是从中赚到钱的公司却不多，尽管在技术层面可行，但是距离无人驾驶真正上路，我们还有很多技术和法律层面的问题没有解决。而港口却给了无人驾驶一个完美的落点，从这个层面看，确实是一种进步。”徐凯说。从无人驾驶技术层面来看，港口作为封闭场景，一般不允许行人和其他无关车辆进入，驾驶环境相对简单，且集装箱装卸作业更适合机械来进行。此外，按照国内港口货车驾驶规则，货车在港区内的行驶速度为10—30公里/小时。在这种速度下，自动驾驶的精准度和安全性得到了保证。
这些特殊的条件为自动驾驶公司带来了切实可行的落地场景，有助于港口提升运营效率，降低安全风险。
实际上，不少港口已迈出自动化改造的关键一步。
据悉，天津港集团与主线科技签署“港口智能装备研发发展合作框架协议”，共同推动智能电动集装箱牵引车在集装箱码头中的应用，并已于2018年4月推出自动驾驶电动卡车。
在深圳西部港区，将于2020年完工的招商局港口海星码头也将建成高度自动化码头。未来，基于5G应用的无人驾驶集卡、实时巡检无人机、智慧安防等应用将在海星码头逐步落地。
广州南沙港区四期码头，2018年8月开工，2021年建成投产，将成为全球第一个水平运输采用无人驾驶集卡的全自动化码头。
港口成为无人驾驶的落地场景，还能解决在水平运输的过程中出现的问题。
首先是用人成本。根据目前集卡司机的薪资水平（含工资和社保），年均费用为15万—20万元，且面临逐年上涨的趋势。此外，集卡司机需要至少A2等级以上的驾驶证，外加若干年安全驾驶经验，技术要求较高，且易受外部环境影响，容易出现集卡司机短缺问题。其次是人才短缺导致管理成本进一步提高的问题。
而IGV的应用可以切实有效地解决上述问题，并实现港口由劳动密集型产业向自动化、智能化、无人化的升级转型。
稳中求变 寻求行业统一标准
现阶段，市场上的无人集卡大多数是采用改造既有车辆的方式来实现的，这对于无人集卡的初期阶段而言非常有必要。
徐凯表示，目前大多数无人集卡解决方案都处在实验和数据采集的阶段，在实践中总结经验和问题，边运营边改造。未来，随着港口落地便利优势的扩大，无人驾驶技术与港口运营融合紧密，日趋专业，或许会出现定制车辆，专门为港口或者码头的水平运输方案设计。
“这是未来发展的大势所趋。”徐凯说道。
针对不少无人集卡标榜其自身达到了无人驾驶Level4的标准的问题，徐凯表示，实际上，这些无人驾驶技术都相对比较雷同。
此外，徐凯还认为，在车辆调度和驾驶层面，特别是一些底层的技术层面，包括算法以及调度软件，应该要公布一些车辆和车辆之间通信以及车辆和总控的通信，建立统一的行业标准，以最大程度上杜绝无人集卡企业自说自话、各自为政的局面。
无人集卡这条赛道，可能会成为无人驾驶领域的新的斗兽场，完善且统一的行业标准，既是规范也是目标。在统一的标准之下，也许不久的将来，人们可以在同一个港口码头看到不同品牌的无人驾驶集卡，各司其职，共同运行。
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