一 引言將自動駕駛技術應用于港口，打造智慧港口的物流建設目標距今已經(jīng)有近六年的歷史，在降低用工和業(yè)務成本，降低港口企業(yè)風險系數(shù)，提高作業(yè)安全性以及作業(yè)效率上，智慧港口都有著不俗的業(yè)務表現(xiàn)。港口場景兼具封閉，低速，載物的特性，復雜度低，對自動駕駛技術的要求也不高，因此，實現(xiàn)港口無人駕駛的難度相對較小，商業(yè)化也更加容易。目前，港口自動化解決方案主要有三種解決方案，分別是：自動導引運輸車AGV，無人跨運車ASC，以及無人駕駛集卡。其中，無人跨運車ASC和無人駕駛集卡屬于智慧港口自動駕駛的行列，已在港口場景中實現(xiàn)了L4級別自動駕駛技術的水平運輸自動化作業(yè)。2018年，以西井科技，主線科技和圖森未來為代表的公司先后完成了無人駕駛集卡在碼頭港口的測試運營。目前，為港口提供自動駕駛解決方案，并進行自動駕駛測試和運營服務的公司已經(jīng)有著11家企業(yè)，其中，自動駕駛科技公司占據(jù)了8家，剩下的則由傳統(tǒng)的工程機械與汽車電子的公司占據(jù)。
自動駕駛屬于技術密集型企業(yè)，在港口場景，港口測試的推進速度是檢驗自動駕駛團隊技術實力的硬指標，同時也是各大公司所要解決的首要問題。按照預計，2022年之后，自動駕駛行業(yè)和市場將迎來快速成長期，落后的公司則將面臨失去優(yōu)秀人才，客戶和資金資源的風險，并有很大的倒閉以及被兼并重組的可能。顯然，能夠在智慧港口占得一席之地的企業(yè)都是自動駕駛技術的佼佼者。以下盤點的7家企業(yè)在智慧港口亦有不俗的表現(xiàn)，其自動駕駛技術在行業(yè)內屬于頂尖水平。
西井科技
西井科技由譚黎敏在2015年創(chuàng)立，其研發(fā)的全時無人駕駛重卡Q-Truck是全球第一部真正意義上的多場景全時無人駕駛重卡，能夠在港口實現(xiàn)L4級的無人駕駛貨運。同時，Q-Truck從六個技術層面實現(xiàn)了全棧式特定場景的無人駕駛：高精度矢量地圖構建技術，車輛底層線控技術，獨特的環(huán)境辨識技術，高精度車輛定位，局部路徑規(guī)劃，車輛及運行數(shù)據(jù)管理平臺。西井科技領先的智能預警處置系統(tǒng)和多重安全防護提醒，使Q-Truck安全系數(shù)比傳統(tǒng)車輛提高了數(shù)十倍，而多傳感器融合技術則讓Q-Truck具備無盲點全覆蓋，視距達到150米的檢測感知標準。
另外，西井科技開創(chuàng)性的港口車輛調度系統(tǒng)可以無縫對接各個港口的TOS系統(tǒng)，能夠下達更準確，及時的作業(yè)指令，并通過合理地分配車輛進行作業(yè)任務的承接，解決區(qū)域擁堵和能源使用問題，保證港口以高效，安全的方式進行場內運輸和作業(yè)。同時，西井科技單車的運營能耗費用大幅度的降低66%，新能源使用也促使動車達到了零排放的標準，節(jié)省了成本的同時更實現(xiàn)了環(huán)保。與許多自動駕駛初創(chuàng)企業(yè)不同的是，圖森未來一直瞄準著商用車市場和物流領域發(fā)展無人駕駛，2015年圖森未來成立后，其主營業(yè)務就是面向全球提供無人駕駛卡車的貨運服務。2020年，圖森未來就宣布與大眾集團重卡子公司Traton Group合作研發(fā)L4自動駕駛卡車，還與卡車和發(fā)動機制造商Navistar Internationa 建立戰(zhàn)略合作伙伴關系，共同研發(fā)L4自動駕駛，期望能夠在2024年實現(xiàn)自動駕駛卡車的量產(chǎn)。作為建立了世界上第一個無人駕駛運輸網(wǎng)絡的科技企業(yè)，圖森未來期望以最安全，最有效的方式將無人駕駛卡車推向市場。
在解決無人運輸?shù)募夹g方面，圖森未來的技術是領先行業(yè)的攝像頭1000米感知技術，同時，圖森未來的激光雷達可以感知到200米范圍內的詳細境況，而其能夠探測和辨別300米范圍內的物體的雷達技術能夠對在濃霧，沙塵暴及暴雨等惡劣天氣情況下的進行準確感知。全方位的感知技術，可以讓西井科技的無人駕駛卡車提前30秒識別物體并做出規(guī)劃，確保無人駕駛系統(tǒng)可以高效的處理問題，保證運輸效率和運輸安全。而通圖森未來的無人駕駛運營監(jiān)控系統(tǒng)“Tusimple Connect”，則能確保自動駕駛卡車隨時處在待命狀態(tài)，將貨物準時的送達目的地。在港內集裝箱碼頭運輸上，圖森未來無疑是領先的。2017年主線科技成立后，一直致力于用智能駕駛技術打造智慧物流產(chǎn)品，也是最早進行智慧港口的自動駕駛測試的科技公司之一，與天津港，寧波港，媽灣港等多家客戶都達成了商業(yè)合作。其車輛感知系統(tǒng)包含多種傳感器，依靠如激光雷達，攝像頭和毫米波雷達獲取車輛周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)，能夠做到厘米級的高精度定位，而其主線控制系統(tǒng)也達到了厘米級的控制精度，并且能夠通過仿真，中控，深度學習和云端處理平臺等快速完成海量的駕駛場景測試，驗證，以及對模型的整體優(yōu)化。
2021年1月2日，主線科技向寧波舟山港交付了13臺無人駕駛卡車商業(yè)訂單，創(chuàng)下了無人卡車商業(yè)化量產(chǎn)最快速度的記錄，并在1月17日與華為技術在天津港簽署合作協(xié)議，為主線科技無人駕駛卡車提供ICT技術加持，為打造港口供應鏈的信息化 ，智能化提供更加先進的技術。主線科技張?zhí)炖渍J為，華為的技術支持，能夠更快推進中國無人駕駛卡車的商業(yè)化進程。目前，飛步科技已在L4級別自動駕駛集卡和人工集卡共同完成裝卸船作業(yè)方面進入常態(tài)化的混線工況自動駕駛作業(yè)階段。2017年成立的飛步科技，在港口自動駕駛領域已然算是老牌的科技企業(yè)。2020年十月份，飛步向梅山港交付了12輛全新的L4級自動駕駛集卡并開啟編隊運營，其多路自動駕駛集卡編隊能夠常態(tài)化獨立整船作業(yè)，這種具備在混線場景下進行自動駕駛編隊整床作業(yè)的能力是業(yè)內少見，這也證明了飛步科技的技術能力在業(yè)內的領先位置。
飛步科技無疑是杭州市獲得智能網(wǎng)聯(lián)車測試牌照進展最快的科技公司。在完成了自主車載芯片研發(fā)后，飛步科技就拿出了無人駕駛及智能調度系統(tǒng)在內的智慧物流整體解決方案，其多層安全檢測技術能夠逐層檢測軟件和硬件錯誤，集中預報處理，確保無人駕駛的安全。同時，利用車道線檢測，飛步無人卡車可以在復雜道路中準確，迅速的識別道路車道線信息和多種車道線屬性，在車輛實時精準定位，行人車輛檢測，車輛尾燈亮燈等汽車屬性，以及行人，場景模型，交通識別等都能夠智能化的分析和應對各類場景和突發(fā)情況。一直以來，飛步科技的自動駕駛技術迭代頻繁，進步飛速，諸如中國郵政，德邦物流等物流巨頭都在使用飛步科技提供的真實環(huán)境下L4級別無人駕駛物流常態(tài)化的運營，顯然，飛步科技在業(yè)內獨樹一幟的技術能力和解決方案顯然功不可沒。2019年，一家由硅谷技術團隊和央企混改公司合資的高科技企業(yè)——中科云杉成立。2020年，中科云杉一款沒有駕駛艙的無人駕駛智慧拖車在深圳媽灣港現(xiàn)身，并且在港口現(xiàn)場完成了大部分的自動駕駛測試。2021年伊始，中科云杉在招商局媽灣智慧港5G＋自動駕駛項目公開招標中脫穎而出，以評分第一的成績和三一海工共同中標媽灣智慧港5G＋自動駕駛項目，并在1月26日開始簽約儀式。媽灣智慧港5G＋自動駕駛項目顯然是中科云杉進入智慧港口的一個契機，可以將其信息技術與無人駕駛技術落地于港口的智能化改造，而深圳媽灣港口是中國首個由傳統(tǒng)碼頭升級改造出的自動化碼頭，對自動駕駛技術的落地應用具有很好的示范作用。
顯然，能夠以第一名的評分入局媽灣港智能化改造的項目，中科云杉的技術能力是不可忽視。中科云杉以抗干擾的77GHz成像PMCW毫米波雷達為主力傳感器的自動駕駛集卡能夠全天候，全天時的解決感知問題，同時，其以環(huán)視超遠距毫米波雷達與視頻融合能夠解決港口有人駕駛與無人駕駛交會的作業(yè)問和集卡定位跟蹤的問題。其次是，中科云杉以車路協(xié)同為支撐的交通管理中心系統(tǒng)為智慧港口的調度提供了保障的同時，其24GHz毫米波收發(fā)技術的智能路標系統(tǒng)替代了磁釘系統(tǒng)，提高了地位的可靠性和精度。這些解決方案是中科云杉解決智慧港口無人駕駛問題的基點，圍繞這些基點，鋪就一條現(xiàn)代化，信息化，智慧化港口的發(fā)展之路也將指日可待。成立于2020年4月的斯年智駕已經(jīng)獲得了辰韜資本數(shù)千萬種子輪的投資，用于無人駕駛技術的研發(fā)與應用，與比亞迪合作推出的無人駕駛卡車在2020年11月中旬在寧波港大榭招標國際碼頭開始了試運營，可謂兵貴神速，迅速進入了智慧港口的無人運輸賽道。
能夠迅速打通智慧港口無人駕駛的道路，與斯年智駕強大的技術實力有著不可分割的關系，斯年智駕感知系統(tǒng)采用LiDAR+Camera+Radar多傳感器融合感知方案，通過深度學習算法和傳統(tǒng)計算機視覺算法結合，能夠準確檢測障礙物和定標物，進行跟蹤和測速測距。同時，斯年智駕定位系統(tǒng)采用GNSS+輪速計+激光定位+視覺定位的多融合定位方案，能夠適應復雜，干擾嚴重的場景，達到厘米級的全局定位。其次是，斯年智駕已經(jīng)利用5G，車路協(xié)同，邊緣計算，打造“邊—端—云”一體化系統(tǒng)，并且采用基于強化學習和冗余規(guī)則的規(guī)劃控制算法，保證車輛能夠在故障情況下導向安全側。斯年智駕團隊擁有10年以上的研發(fā)技術積累，技術是斯年智駕這一初創(chuàng)科技公司能夠迅速贏得市場和融資的關鍵。2019年的3月，振華重工智慧集團在唐山港集裝箱碼頭的22號泊位完成了5臺全電動無人駕駛車隊的階段性研發(fā)測試工作，實現(xiàn)了全程無人參與的無人駕駛集卡和自動化軌道吊的作業(yè)信息自動交互，由此建立了自動化無人駕駛集卡和碼頭起重設備的整套作業(yè)系統(tǒng)。到了5月，振華重工為和記黃埔集團建造的8臺智能集裝箱跨運車開工建造，并投入到瑞典斯德哥爾摩碼頭使用，這也是振華重工首次將其自主研發(fā)的智能跨運車實現(xiàn)商業(yè)化落地，振華重工的智能跨運車由此進入了主流市場。
作為全球最大的港口機械制造商以及港口無人駕駛的生力軍，振華重工的融合導航定位方式在定位精準度和控制水平上已經(jīng)是位居世界前列的水準。中國廈門港，青島港及洋山四期碼頭等智慧港口的碼頭裝備和設備管理系統(tǒng)都由振華重工自主研制。對于振華重工而言，開啟智慧港口新一輪“信息革命”，打造5G智慧港口，解決港口運輸效率，安全，成本等作業(yè)痛點，難點是振華重工的未來發(fā)展方向之一。目前，振華重工以及聯(lián)合廣州港集團，中國聯(lián)通廣州分公司，華為公司等在南沙港區(qū)四期工程打造粵港澳大灣區(qū)首個全自動化碼頭和全國5G應用示范工程。從信息港口到數(shù)字港口，如今我國港口已經(jīng)進入到數(shù)字化轉型時期，升級到智慧港口的建設，而振華重工在其中扮演著重要的角色。目前，港區(qū)內工作的集卡司機還處于短缺狀態(tài)。首先，港區(qū)內對集卡司機的駕駛資格，駕駛經(jīng)驗要求較高，同時培訓期相對比較長。其次，集卡司機的利潤薄，行業(yè)競爭壓力大，受到外部環(huán)境的影響而造成的變動往往導致集卡司機停車歇業(yè)。譬如，20年5月，集卡因沒有ETC導致的通行費上漲，促使集卡司機采取了觀望策略，從而在7月份，上海港集卡司機的短缺直接超過了6000名，環(huán)境變動造成的大量運力短缺對港口運輸?shù)挠绊懣上攵?/strong>而據(jù)調查統(tǒng)計，中國的卡車司機年齡已經(jīng)普遍在40歲以上，年輕人又對港口運輸?shù)母咭蟾邩藴释硬?，加劇了司機供給的短缺。這促使無人集卡落地港口成為港口運輸?shù)募鼻行枨蟆?/span>然而，目前還未有成熟的，產(chǎn)品級的自動駕駛解決方案，許多碼頭對無人駕駛集卡依舊保持觀望態(tài)度，或者還在測試探索階段，這導致引進新技術還有很大的困難，同時，無人集卡適應港口場景的能力目前還有待提升，包括港口大量的金屬設備對信號傳輸?shù)母蓴_導致的定位問題，港口多變的氣候環(huán)境也是一個不小的考驗。但是，隨著人工智能，自動駕駛技術的發(fā)展，以及對港口規(guī)?；?，商業(yè)化的落地改造，解決目前面臨的港口運輸成本，技術問題在不久的將來依舊指日可待。如文遠智行CEO韓旭曾強調的：將安全員從車上拿掉才是量產(chǎn)的標志。因此，除了集卡司機，當前階段的自動駕駛項目整體還處于配備安全員的階段，在自動駕駛領域，將安全員從車上拿掉，是未來實現(xiàn)自動駕駛商業(yè)化的一個關鍵環(huán)節(jié)。而根據(jù)國家政策的指導意見，智慧港口需要在2025年達成“部分沿海集裝箱樞紐港初步形成全面感知”。按照目前的港口水平運輸項目的推動情況，這個目標在2025年便可達成，無人運輸集卡則在2025年前有望完成商業(yè)化落地的任務。
