3月17日，备受瞩目的中央广播电视总台扬帆远航大湾区音乐会与全球观众见面。广州港南沙港区四期全自动化码头美轮美奂的主舞台，以“自动化轨道吊”为造型，铺陈在一湾碧水中，同时融合“新城”“新校”“新绿”“新港”等粤港澳三地地域元素，结合两侧扬帆出海、激起浪花千层的远航景观，给人以科技赋能、征程再启的振奋之感。
在《广州南沙深化面向世界的粤港澳全面合作总体方案》印发即将满一周年，在粤港澳大湾区的几何中心打造的这场潮流与传统相融合的音乐盛会，以创新与科技赋能，全方位呈现“希望之港”——广州港南沙港区四期全自动化码头，为广州引领建设大湾区国际航运、科技创新功能承载区和打造世界级港口群注入新动能。
南沙四期全自动化码头是我国首例由国内科技力量联手打造的全自动化集装箱码头，建有4个10万吨级海轮泊位及配套集装箱驳船泊位。集北斗导航、5G通讯、人工智能、无人驾驶等前沿技术于一体，从自动化设备硬件到信息化系统采用全新一代自动化集装箱码头技术路线，创造了91项专利，其中发明专利33项，荣获省级及以上奖励17项，入选行业标准7项。
全球最大的水平布局全自动化码头
南沙四期全自动化码头地处珠江口，位于联结珠江水系内河网络与深水海港的南沙港区，定位是集装箱中转港，设计年通过能力为490万标箱，其中水转水（海运转驳船水运）的比例高达80%。在设计全自动化码头方案的时候，广州港就考虑到了大湾区港口水转水比例高的集疏运特性，坚持寻找“最适合自己”的全自动化码头建设方案。
结合珠江口通江达海的特点和优势，南沙四期全自动化码头采用全球首创“单小车自动化岸桥、北斗导航无人驾驶智能导引车（简称IGV）、堆场水平布置侧面装卸、全国产信息系统、港区全自动化”、具有广州特色的智能化集装箱码头技术路线。堆场平行于海岸线布置，打破了国内外多泊位全自动化码头堆场垂直布局的模式，极大地降低建设、运营成本，提高码头整体装卸效率。
据了解，南沙四期码头是目前全球最大的水平布局全自动化码头，具备同时作业4艘大船和16艘驳船的能力，可适应多式联运的作业模式，堆场布局与传统集装箱码头堆场水平布局形式相同，具备新技术大规模复制应用的经济性、实操性，让南沙四期的先进技术对传统集装箱码头自动化升级改造以及新一代自动化码头建设都具有重要借鉴意义。
据介绍，同等规模下，智能化改造后的码头，节省人力约七成，每年可节约人工成本1亿多元，码头安全生产水平也将大幅提升。目前，广州港将此模式复制应用在南沙港区三期集装箱码头，正逐步推动传统集装箱码头向半自动化、全自动化的升级改造。
利用“广州方案”全自动化码头，自动化轨道吊可以在水平布置堆场中的任意位置与IGV交互，执行接收箱任务，高效完成集装箱的“交接”工作，能同时适应“江海联运”驳船与大船交互的“直装直卸”模式，以及“海陆运输”人为驾驶集卡与IGV之间的分流隔离和“直装直提”模式，有效缩短水转水运输线路，解决垂直布局中轨道吊带箱“全场跑”、外集卡“场外等”的现象，减少设备长时间重载运输带来的能源损耗，提高码头整体装卸效率。
全球最大的北斗导航无人驾驶IGV车队
过去多数自动化码头采用磁钉导航，通过在码头地面布设磁钉，在自动导引车上配置天线，感应磁钉循迹进行导航，对场地要求较高。一些传统集装箱码头选用磁钉方案的话，需要把地面全部重新翻铺一遍，工程量巨大，建设成本和维护成本高。南沙四期全自动化码头放弃传统的磁钉导航方式，创新利用北斗、激光和视觉导航定位技术，让IGV行驶无需借助磁钉，即可在码头堆场间自由穿梭，精准抵达每一个箱位，堪称码头最智能的“搬运工”。
据悉，南沙四期码头配备120辆IGV参与到自动化作业中，是全球最大的北斗导航无人驾驶IGV车队。IGV作为码头水平运输的主要设备，不仅高效还十分“敬业”，具有定点自动充电功能，可无限续航。IGV作业时需要不停穿梭于码头前沿和后方堆场，且与轨道吊交互的位置和时间不固定。为了更好地解决IGV的自动充电与续航，南沙四期全自动化码头技术团队研发了充电连接装置与智能控制系统，并开发了IGV自动充电调度模块，实现自动充电与作业的合理调配。
IGV还很“聪明”，可在单机和集群化管理中实现多种模式自如切换，雨水天气下，通过开启“一键雨天”模式，有效降低激光防撞故障误报率，保障安全、有序作业；作业待命时，进入“一键休眠”模式，更节能减耗；“一键唤醒”模式下，IGV便从“睡眠中苏醒”过来，自动调整各种参数，重新投入到作业中。
拥有全球最智能的“湾区芯”全自动化码头
自动化码头有序高效的运作不仅需要有智能的设备，更需要信息系统的全面配合，系统的智能化水平将直接影响码头的运作效率。作为粤港澳大湾区首个新建全自动化码头，南沙四期全自动化码头最大的突破是给自动化设备装上了“湾区芯”。码头的“超级大脑”是全球首创完全拥有自主知识产权，且最智能的自动化码头信息系统——码头管理系统（CiTOS）、调度系统和设备控制系统（ECS），可为集装箱装卸、堆存、转运、进出闸口等多种作业场景调度最优资源、规划最优路径，从决策端到执行端保障全自动化码头的安全性和高效性。
跟传统的岸桥司机一天24小时都要守在45米高的桥吊驾驶室作业不同，南沙四期全自动化码头岸桥司机只需要坐在距离码头前沿几百米远的智能操控中心工作。岸桥司机在电脑屏幕前轻推摇杆，岸桥按照信息系统自动发布的指令精准地抓取船上的集装箱，自动放置在IGV上，IGV通过智能算法，自动规划路径，将集装箱运往目的位置，轨道吊自动对位，自动抓取集装箱后放到目标位置，整个生产作业过程行云流水，作业区内却“空无一人”。
有了这套信息系统，码头的机械、车辆都很“听话”，即使在车辆、机械全负荷情况下，也不会因为车流量增大、司机的操控问题等而发生拥堵，确保高效运作。目前，广州港南沙港区四期全自动化码头的效率已超过传统人工作业集装箱码头水平，未来通过生产操作系统迭代，作业效率会更高。
全球最先进的“5G+北斗定位”人员定位管理系统
随着自动化的发展，自动化码头作业区域监控要求越来越高，巡检人员的安全定位及管理成为码头管理的重要部分。南沙四期全自动化码头利用物联网、空间定位、5G通信、GIS 地图、大数据等技术，打造“5G+北斗定位”的自动化码头人员定位系统，并打通与设备控制系统数据通道。巡检人员佩戴5G安全帽或手持智能终端等设备进入自动化作业区域后，系统管理平台上便实时动态标记人员位置，实现自动化作业区域内人员与自动化设备的智能化、可视化、精准化安全管控。
智能定位设备还具有感知、预警等功能，技术员在自动化区域内抢修设备遇到“疑难杂症”时，可利用定位设备的视频功能进行现场视频连线，让场外的“专家们”一起远程“会诊”。后方的操作人员也可通过平台远程启动定位设备的语音呼叫功能，确保巡检人员的安全。
南沙四期全自动化码头作为广州、佛山、中山三地共建项目，联合上海振华、中交四航、华东电子等多家民族品牌企业共同打造全自动化集装箱码头“广州方案”，将为推动大湾区深度合作、一体化发展，构建高水平对外开放门户枢纽发挥积极作用。
文/广州日报·新花城记者：李妍 通讯员：曹畅、徐燕婷
图/广州日报·新花城记者：李妍 通讯员：肖逸飞
