首页 天津港的 “智慧港口”是怎样炼成的?

天津港的 “智慧港口”是怎样炼成的?

作者:周雅
2022年6月9日 12:54:20

是什么让这个百年老港焕发“智慧之光”?

作者|周雅

《对话科技行者》不仅在对话科技产业的创新者和创业家,也在努力发现由创新技术赋能的行业新场景,因为这就是技术创新的价值所在。今天,我们将目光聚焦于重新开港70年的「天津港」,了解中国移动如何借由5G技术,助力这座北方最大的综合港口焕发新的“智慧之光”。

港兴通天下。在中国渤海湾西端,有这样一座港口,向海而生、开放而兴,它就是我国北方最大的综合性港口,也是世界最高的人工深水港——天津港
作为京津冀的“海上门户”,天津港服务京津冀、辐射三北、直面东北亚,是中蒙俄经济走廊东部起点、新亚欧大陆桥重要节点、21世纪“海上丝绸”之路战略支点,更是畅通国内大循环、打通国内国际双循环的物流中心。2021年,天津港集装箱吞吐量一举突破2000万标准箱,增速保持在世界十大港口首位。
今年,历史悠久的天津港又因一项新技术的应用,登上全球领奖台。天津港集团、华为和中国移动联合打造的“5G+智慧港口”项目,在3月份获得了2022世界移动通信大会(MWC2022)的全球移动大奖(GLOMO Award)——“互联经济最佳移动创新奖”,成为全球首个获此荣誉的智慧港口项目。
是什么让这个“百年老港”焕发出新的智慧之光?“5G+智慧港口”项目的初衷是什么?最终成果表现又如何?为此,科技行者特别对话中国移动,带大家了解打造一个“5G+智慧港口”的台前幕后故事。

天津港的 “智慧港口”是怎样炼成的?

科技行者:天津港“5G+智慧港口”项目,今年获得了GSMA“互联经济最佳移动创新奖”,创全球首例。中国移动作为项目主要参与方之一,认为这一项目的业务需求点在哪里?对运营商的吸引力又在哪里?
中国移动:目前,全球港口98%以上的集装箱码头都是传统人工操作,属于典型的劳动力密集型产业——人工作业劳动强度大,但效率越来越难以匹配码头发展需求。作为世界十大港口之一的天津港,年集装箱吞吐量达2000万标准箱,从业人员超2万,也面临着同样的挑战。
中国移动作为唯一一家获批“交通强国”试点单位的通信运营商,对发挥5G、北斗、车路协同等自身优势技术,赋能天津港“5G+智慧港口”项目责无旁贷。同时,中国移动也希望借助天津港“5G智慧港口”样板房,为世界港口智慧升级提供可复制推广经验,提升世界经贸水平。
科技行者:我们该如何理解“智慧港口”的“智慧”概念,或者说,什么样的港口称得上是智慧港口?
中国移动:“智慧港口”是以现代化基础设施设备为基础,以5G、北斗高精度定位、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术与港口运输业务深度融合为核心,以港口运输组织服务创新为动力,以完善的体制机制、法律法规、标准规范、发展政策为保障,能够在更高层面上实现港口资源优化配置,在更高境界上满足多层次、敏捷化、高品质港口运输服务要求的,具有生产智能、管理智慧、服务柔性、保障有力等鲜明特征的现代港口运输新业态。
对于大众而言,港机远控、智能理货、无人水平运输、船舶动态监管都称得上是智慧港口(场景)”。凡是利用5G、北斗等现代化技术,赋能港口业务场景,实现其自动化、少人化、绿色化、数字化升级,都是港口“智慧”的表现。
科技行者:与天津港一样,全国各港口也都在打造智慧港口,传统港口普遍遇到了哪些痛点?
中国移动:传统港口业务在基础网络、数据融合、服务应用等方面,都存在一些痛点问题亟需解决。
如基础网络方面,当前港口使用的非蜂窝技术(如光缆、波导管、Wi-Fi等)通信方式,存在技术、成本、维护、安全等方面问题,增加了码头智能化改造的成本与门槛;
在数据融合方面,港口的职能管理系统和生产操作系统呈现独立的“烟囱状”,跨系统流程未打通,数据不共享,造成多个信息孤岛。另外,港口数据无统一标准且多样化,存在业务含义一致、名称定义不一致的情况,数据难以利用和管理,需要搭建统一数据平台,汇集分散在港口各个业务系统的数据,打破系统信息孤岛;
在服务应用方面,自动化码头有人集卡与无人集卡的控制“大脑”不在一个层次上,有人和无人集卡的混合行驶成为港口无人车辆的技术难点,需加强研究港口集卡混行技术。且近年来,港口智慧升级一般都是面向沿海集装箱码头,内河及杂散货码头整体信息化建设滞后,装卸设备及生产工艺复杂,需研究适用于散杂货码头全自动控制技术。
科技行者:让我印象深刻的是,天津港实现了自动驾驶和5G远程控制,这实现起来在技术上有哪些难点,你们又是如何攻破的?
中国移动:天津港作为全球首创的使用智能水平运输机器人(ART)作为水平运输设备的边装卸全自动化码头,整体作业效率提升近20%,减少人工60%以上,综合运营成本下降10%。基于5G、北斗、车路协同和远程控制等技术,港区水平运输无人设备满足与港区调度系统、智能化轨道吊、岸桥吊等无缝对接。
在5G通信方面,我们部署了全球首个2.6GHz和700MHz融合的5G港口工业专网,研究港口设备在不同环节如环境感知、动作决策对通讯带宽、通讯时延等方面的要求,解决了港口内信号因集装箱遮挡导致的覆盖问题,创新性提升控制信号传输时延稳定性,有效提升网络系统可靠性、降低丢包率。
在北斗方面,提出了基于5G+真北斗高精度定位技术的多元融合定位方法,同时实现支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo四大卫星导航系统解算,实现了目标稳定、厘米级定位精度、毫秒级时间同步,为无人集卡码头高精度导航提供可靠支撑。同时部署了私有化北斗高精度定位平台,满足系统双冗余保障。
在车路协同方面,天津港是最早在港口部署5G+智能驾驶V2X路侧方案的港口,目前可提供全时空港口道路信息、交通信息、运动目标信息和异常事件信息,进行全局内外集卡行驶管控。同时基于RSU播发RTK技术,实现了岸桥下辅助定位,解决岸桥等复杂遮挡屏蔽环境下的对位成功率低等难题。
在远程控制方面,提出了港区物流集卡的5G远程驾驶系统方案。车辆装载的5G云控网关基于5G双天线技术,实现了车辆在全港区的物流数据稳定通信,解决了港区集装箱堆积、岸桥处遮挡导致的信号问题。基于低时延视频处理技术,实现了集卡车辆全方位360°环视影像拼接及实时传输,解决远程驾驶车辆的视野盲区及控制反馈等难题。基于云控调度技术,实现了无人作业车辆的远程实时监管和调度接管,解决了自动作业车辆面对突发情况如何处理的难题,最大限度保障码头作业的生产安全。
科技行者:看来一个无人驾驶场景,竟然要依赖5G的这么多能力。那么在整个5G+智慧港口工程的背后,中移动、华为、天津港等分别扮演了什么角色,做了哪些工作?
中国移动:2020年,天津港、华为和中国移动联合成立“5G+智能港口”专项组,中国移动依据业务场景,利用5G网络超大宽带、超低延时、广覆盖、高可靠性的优势,并由中国移动智慧交通领域专业公司——中国移动上海产业研究院全力支撑天津移动。
在中国移动集团政企指导下,凭借在智慧港口专业领域的技术及项目沉淀,以将天津港全面建成北方国际航运枢纽为主要目标,融合应用5G、北斗高精度定位、MEC、车路协同、远程驾驶等新技术,基于One Traffic智慧交通平台提供港口北斗高精度定制化服务、港口内集卡5G远程驾驶定制化方案,为天津港建设全自动化码头、建成世界一流的现代化国际枢纽港提供强力支撑。
目前,在中国移动政企领导下,天津移动与中国移动上海产业研究院战建协同,已推动项目完成业务全线调通,成功达成千万级的港口5G专网+北斗高精度定位+远程驾驶合作落地。下一步,重点打造全国最大的5G+北斗智慧港口标杆项目,引领世界一流港口建设。
科技行者:现在再回过头来看,作为京津冀地区的“海上门户”,天津港智慧港口的场景创新,对全国乃至全球港口的数字化转型,有什么参考意义?
中国移动:天津港项目通过5G+高精度定位+车路协同等多重基础网络能力,结合AI和大数据平台的智能规划和调度,最终实现集卡无人驾驶、集卡远程驾驶、集卡全域感知和全局策略控制的无人水平运输系统,可节省60%人力成本,码头效率提升20%。项目符合智慧港口业发展方向和政策导向,对落实国家交通强国战略、航运高质量发展要求具有重要引领作用,创新能力优,科技含金量高、亮点瞩目,多项技术属全球首创。可复制推广能力强,适用于95%的传统码头。
5G赋能智慧港口建设,通过云化服务、优质网络、可靠边端,大力推动天津港集团数字化转型发展,为在国际经济形势不明朗、国际航运走清晰市场存在诸多确定性的情况下,提升天津港集团港口效率和竞争力,从而带动提升航运产业综合效率,推动天津港集团在国际航运物流市场中的核心竞争力。
科技行者:接下来,中国移动还将目光放在哪些传统行业场景,帮助他们走向数字化转型?
中国移动:5G作为新一代信息技术,将与经济社会各领域深度融合,全面构筑经济社会发展的关键信息基础设施,培育经济发展新动能、打造社会治理新模式。
我们认为,未来5G还会在数字交通(园区巴士、快递物流、恶劣环境物流作业等)、智慧工厂、智慧电力、智慧矿山、智慧钢铁、智慧医院等领域发挥重要作用。
来源:科技行者
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