港口自动驾驶研究报告.docx

一、港口自动驾驶现状及发展趋势 码头自动化，自1993年荷兰鹿特丹港ECT码头为代表的第一代以来，已经发展到第四代。 中国目前已实现运营的自动化码头均采用上海振华重工提供的系统集成第四代技术自动化岸桥+AGV+ARMG的模式。 第四代技术其高额的投资及建设成本（青岛港已建设完成正常运营的4个泊位，年80万标准箱吞吐量，系统集成总承包金额为1.6亿美金）比较适合于大型码头的改建及新港口建设。 采用AGV方案的中国自动化码头有，青岛港、厦门远海、洋山港以投入运营，在建的南沙港四期预计2021年建成。 中小港口（现存）及新建中小码头的自动化方案，比较倾向于传统岸桥+自动驾驶集卡+ARMG（自动化轨道吊）-自动化岸桥+自动驾驶集卡+ARMG（自动化轨道吊）的路线。 中国的，天津港（1504万标准箱）、曹妃甸港（22.45万标箱）、珠海港（227万标箱）都在测试无人集卡，新加坡和欧洲的其他港口也在对自动驾驶货运卡车进行试验。 1.1AGV方案自动化集装箱码头 1.1.1 AGV方案自动化集装箱码头发展历程 第一代：以1993年投入运营的荷兰鹿特丹港ECT码头为代表；它的特点是岸桥是单小车结构，水平运输采用的自动导引小车为固定圆形路线运行，堆场每条堆区有1台轨道吊。AGV速度是每秒3m，AGV采用内燃机液压驱动。如果场桥发生故障，堆场同一箱垛的装卸作业会受到严重影响。 第二代：以2002年投入运营的德国汉堡港CTA码头为代表；特点是岸桥是双小车结构，水平运输采用的AGV为灵活路线运行，堆场每一个堆区内的两台轨道吊为穿越式布置，码头的路径规划设计和设备调度采用了计算机模拟技术。AGV利用异频雷达导航，相对于固定路线运行，AGV的效率更高，但是调度更复杂。AGV起初采用内燃机液压驱动，后来采用柴油发电机供电的电力驱动，2009年逐步升级为动力电池供电的电力驱动以便减少排放。两台轨道吊冗余配置，某台故障时对作业的影响较小，但是投资成本加大。 第三代：以2008年投入运营的荷兰鹿特丹港Euromax码头为代表；与第二代相比，AGV速度是每秒6m，堆场每一个堆区内的轨道吊为接力式对称布置。岸桥装卸效率每小时40个标准箱。上海振华是Euromax码头岸桥设备供应商，采用德国Dematic公司的Dynacore导航软件对AGV进行导航和控制。AGV采用柴油发电机电力驱动。 第四代：自2014年以来的厦门远海，青岛港、上海洋山四期。厦门港1个泊位，青岛港4个泊位，上海港洋山四期7个泊位 1.1.2AGV方案全球自动化码头发展现状 全球自动化集装箱码头34个，全自动码头13个，半自动化码头21个。欧洲10个，亚洲17个（其中中国3个，不包含香港、台湾，加上是7个），美洲4个，澳洲3个。 全球自动化码头 1.2中国自动化码头 码头 建设周期 投资 岸线 设计泊位/吞吐量 实际已开通泊位 设备 导航定位 AGV AGV实现防撞 厦门远海码头 2013年3月-2016年3月 6.58亿 447米447米，纵深345米 4个泊位/95万 1 3台自动化双小车岸桥(STS)、16台自动化轨道吊(ARMG)、18台自动导航运载车(AGV) RFID+磁钉 自动充电 2个德国SICK LMS511激光扫描仪 青岛港 2013.10-2017/5/1 1.6亿美金 2088米，纵深784米 10个泊位/300万 4/80万 7个桥吊、38个自动导引运输车和38个轨道吊 RFID+磁钉 自动充电 10个毫米波雷达 上海洋山港 2014年底开工到2017年底 128.48亿元 长2350米，纵深396.5米 7个泊位/630万 400万 50台自动导引车、10台桥吊和40台轨道吊远期130台自动导引车、26台桥吊和120台轨道吊 RFID+磁钉 自动换电（6分钟） 10个毫米波雷达 12.1.厦门远海码头： 厦门远海全自动化码头于2013年3月开始建设，2016年3月投入商业运营。2013年3月，厦门远海码头联手上海振华重工，在业内率先开启了“魔鬼码头”的研发和建设，建设工期三年，总投资约6.58亿元。与传统的集装箱码头相比，全自动化集装箱码头能降低操作和运营成本，经测算，比传统码头节省能源25%以上、减少碳排量16%以上。目前建成的厦门远海自动化码头位于厦门港海沧港区14#-17#泊位，岸线长447米，占地面积约16.66万平方米 年设计吞吐能力近期为70万~95万标箱，远期95万标箱，相当于在原设计能力的基础上增加10%以上的吞吐能力。 厦门远华码头采用了ZPMC的3台自动化双小车岸桥(STS)、16台自动化轨道吊(ARMG)、18台自动导航运载车(AGV)等设备。 厦门远海码头布局 厦门远海码头系统解决方案架构 厦门远海创新设计-自动充电设备 厦门远海创新设计-AG