理念创新缔造世界级大港

马格淇 胡继梅

广州港与上海洋山、青岛这些港口相比更具河海相通、江海联运的特点，沿着珠江，船舶从广州港上可以抵达佛山、云浮、肇庆、梧州等港口，下可以通过伶仃洋走向世界。这样的特点也令自动化码头的设计更为复杂，无法参照过往的经验进行设计建设。

11月17日，由四航院参与设计的全国规模最大的邮轮母港综合体项目——广州南沙国际邮轮母港正式开港运营，掀开了粤港澳大湾区航运时代的重要篇章。而由四航院率先提出的基于北斗导航全自动化集装箱码头的“广州方案”更是成为前不久在广州港口中心召开的智慧港口创新发展论坛上的热议话题，智力打造全球首例集“人工智能”“卫星导航”“精准定位”、大数据云计算等前沿科技为一体的新一代“全自动化集装箱码头”新标杆，建造世界级枢纽港区，助力粤港澳大湾区战略目标实现。

如何开辟一条具有高度适应性的自动化码头发展新道路？道远且艰。

早在20年前，四航院便与广州南沙港区结下了不解之缘。2000年6月，针对国内港口行业因中国加入WTO而迎来新一轮建设热潮，四航院瞄准了当时仍然是荒芜一片的珠江河口，在业界普遍不看好广州建设深水海港的背景下，根据实际的调研考察率先提出了“利用隐性岸线建设深水海港”的“大南沙”发展构想，时任广州市长林树森当即表示高度认可，不久广州市委市政府全面启动“大南沙”建设，并迅速纳入广州市“南拓”发展战略。随即南沙港一期工程开工建设。这座港口的建设投产，结束了广州港没有深水海港的历史，为广州“南拓”城市战略提供了巨大发展空间。

2016年，当南沙港三期工程6个万吨级深水泊位即将全面建成投产之际，千里之外的上海港、青岛港等港口新港区已纷纷用上了自动化技术，上百辆无人导引车依托地下感应装置在港区纵横飞驰，集装箱码头自动化技术已然成熟且成为必然趋势。而随着国家“21世纪海上丝绸之路”战略的推进和广东自贸区南沙片区的建设，广州提出要加快建设国际性航运中心的步伐，南沙港四期应势成为广州港吹响科技港口建设的智慧名片。

如何在广州港实现全自动化码头建设运营，成为了四航院在南沙港四期工程设计中需要面对的难题。

直接照搬市场上成熟技术和经验自然是最为便捷省事，但广州港有着与其他港区全然不同的特点与差异。“广州港与上海洋山、青岛这些港口相比更具河海相通、江海联运的特点，沿着珠江，船舶从广州港上可以抵达佛山、云浮、肇庆、梧州等港口，下可以通过伶仃洋走向世界。这样的特点也令自动化码头的设计更为复杂，无法参照过往的经验进行设计建设。”四航院科技处处长兼港航事业部总经理覃杰谈起当时对于南沙港四期的构想时，依然是心潮澎湃，他表示，尽管全自动化集装箱码头技术趋向成熟，但在南沙港的实际情况面前，依旧需要有重大的创新突破才能让自动化技术得到实际运用。

在以往经验难以借鉴的情况下，四航院的设计团队注意到，为适应南沙港区水转水的高比例等特点，集装箱堆场宜平行码头岸线布置。但目前国内外绝大多数全自動码头的堆场均采用垂直方式布置，若四期工程照搬以往，将拉长水转水运输线路，增加建设、运营成本，降低装卸效率;于是，四航院立足于南沙港实际情况，创新性采用了码头堆场水平布置的形式，极大地完善了码头布局，提升了码头整体装卸能力。

同时，四航院的设计团队更突破性地将研究目光从“地下”的感应装置转移到了“天上”的导航卫星。创新采用基于北斗导航的无人驾驶智能集卡IGV作为水平运输设备。不同于上海、青岛等港区采用基于磁钉导航的自动化导引车AGV作为水平运输设备，IGV无需再在港区铺设大量感应磁钉，在建设成本得到极大控制的同时，也使得自动化运输设备更加灵活，更为改建目前国内大量非自动化码头提供了新思路。

在南沙港四期工程项目中，四航院创造性地将智能驾驶技术和卫星导航技术运用于具有封闭环境特点的港区内，实现了“江海联运”流程可以在自动化区域内完成的高难度要求，高度契合绿色节能、经济高效的设计理念。这一颇具科技含量和重要意义的“广州方案”，甫一提出便得到了热议和赞叹。

与此同时，四航院设计团队勇于创新，在港口基础设施领域实现了四个“国内首创”。国内首例在10万吨级深水泊位应用大直径钢管组合板桩结合钢拉杆结构，减少开挖、抛泥，陆上施工便捷高效;国内港口首次大规模应用新材料泡沫轻质土，治理不均匀沉降的质量通病;国内港口首次大规模应用综合管沟技术，设置“三纵五横”，管线入沟率达到60%以上，减少运行维护成本;国内港口首次引进海绵城市的概念，生活辅建区通过绿色屋顶、透水铺装、下凹式绿地等海绵设施外，堆场区域采用下凹型场地设计思路，可另为集水提供40000m?的容积量，提高纳洪减灾能力。

通过一系列的创新技术应用，南沙港区四期项目的设备成本、建设成本、运营成本与维护成本，相较于常规的自动化集装箱码头均有大幅降低，经济效益符合航运发展要求。

“广州方案”，蕴含了四航院人“匠心传承、创新引领”的先进理念，助推了广州国际航运枢纽中心的高质量发展。在2020年下半年，这座“满满黑科技”的南沙港区四期码头即将建成并投入运营，也将由此缔造南沙港区乃至粤港澳大湾区的建港奇迹。