智能内河码头自动化与信息化建设

邱志超 南京港龙潭集装箱有限公司

当前在我国社会经济高速增长的时代背景下，内河航运凭借具有荷载量大、能耗低、占地少等特点，得到较大的发展，码头吞吐量逐年提升。为更进一步适应现代内河航运的要求，为船舶停靠和货物运输提供便利条件，越来越注重智能化建设，通过提升内河码头的自动化和信息化能力，切实发挥内河水运优势、完善物流运输网络，实现航道、港口、轮船、主要干线、支路等协同发展。由此，在新时代下，为驱动高质量经济发展，应当对内河码头进行自动化和信息化建设改造，提高智能运作水平，提升航运整体运作效率。

1.当前智能内河码头建设发展现状

目前阶段，国内外均对智能内河码头的认识有所提升，均按照当地特点和码头要求，采用先进的装卸技术以及设备对资源进行优化配置，提升码头作业效率和质量。在国外发展进程中，主要是打造自动化集装箱码头，选择现代自动导引车、跨运车等运输设备，科学规划和控制车辆路径，提升码头货运整体效率，比如巴塞南欧码头是现阶段较为典型的智能内河码头，其利用跨运车实施集装箱搬运作业，可达到24自然箱每小时的效率，极大的节省了码头运行的人力和资金成本，提升港口运输和通过能力，同时有利于降低设备和能源消耗，产生大量经济效益。

而我国对于智能码头的建设起步较晚，但发展速度较快，围绕“智慧航运”的目标，加速对传统内河码头的改进，注重与互联网进行融合，以此实现路线规划、码头综合运力展示、价格公示等功能，推动产业转型升级。同时，我国作为水运大国，内河航运是一项重要货运方式。而港口码头在内河航运中扮演重要角色，能够起到中转枢纽和上下游产业延伸的作用，并也是现阶段供给侧结构改革的主线任务。从我国整体发展层面上来看，很多内河码头均面临转型、重新整合等问题，还有部分规模较小、设备落后、运输中转滞后的码头，逐渐出现停用等现象，为此开展智能内河码头建设，提升自动化和信息化水平至关重要。近年，我国基于科技发展创新，出现多个内河航运智慧码头解决方案，为相关实践提供了重要的经验和参考，以船旺云港为例，其针对传统码头落后作业模式，打造智慧掌上平台，解决航运码头存在的信息孤岛、数据交互困难、业务办理多点触发等问题，利用云计算技术、大数据技术、5G技术、AI技术等，为内河码头提供平台化商业运营服务，满足多用户和多层次服务需求，为智能内河码头建设提供强有力支持[1]。

2.内河码头建设发展期间出现的问题

2.1 内河码头功能单一

结合我国目前内河码头建设实际情况，其主要存在的问题则是码头功能较为落后，比如大部分现有码头的功能较为单一化，仅能够满足货物的装卸要求，与其他运输方式存在一定的脱节。常见表现为内河码头基础设施建设不完善，阻碍内河码头发展建设的进度。同时码头内专用泊位的各种吨位和功能结构存在不合理的情况，缺乏较大的散货码头专用泊位。现有泊位的占用空间比例过大，对于小型港口而言，其泊位能力不足。除此，部分港口码头的专业性大型集装箱、散货码头等泊位较为薄弱，能力欠缺，导致整体作业效率较低，运输单箱货物的成本较大。

2.2 码头服务能力不高

内河航运码头的服务能力不高是当前限制其建设发展的重要因素，其主要原因是人为作业环节多，比如对于码头停靠的装卸船理货作业，往往是采用目测和手工记录方式，严重阻碍装卸船效率，很容易出现错漏等情况。然后在采用拖车等设备，将集装箱送进场地内，针对卸船的集装箱在进入码头堆位后，大多是运用人工安排形式，无法做出有效计划，对集装箱未来流向缺乏优化。另外一方面，内河航运码头的网络服务功能滞后，比如很多业务必须要到码头进行办理，递交资料和缴纳费用效率较难，尚未实现自助办单、网上办单、缴费等，影响实际服务质量。

2.3 场地规划不合理

当前大部分码头虽然在场地内设置集装箱堆场和仓库，但在日常操作中，很容易出现操作混乱等局面，严重影响装卸操作和交通流的运行，致使闸口通过效率较低，不利于海关等部门开展监管。除此，内河码头大多位于河流沿岸，对场地缺乏长期规划，在城市建设发展的背景下，很容易出现场地分割、生产用地减少等现象。为满足码头规模发展，通常采用设立外堆场的方式，进而导致闸口数量多、管理难度大等突出问题。

2.4 环境污染问题突出

由于内河码头临近水资源，在货运操作作业中，很容易出现环境污染问题。比如码头建设发展与货物贸易量增加，为满足各项需求需要开展相应的修筑和运营活动，这一过程将会对周围环境造成较为严重的影响。除此，码头经营者在利益驱使下，对于绿色环保理念落实不到位，没有制定完善的可持续发展规划，导致水资源污染问题加剧。而且我国现阶段对于绿色码头开发的规范、制度和政策等尚未完善，缺乏相应的建设指导，进而导致污染问题解决难度较大[2]。

3.智能内河码头自动化与信息化建设建议

3.1 自动化建设

针对智能内河码头的自动化建设，应当利用先进的科学技术，改善人工操作的现状。比如可利用AGV场内拖车、远程控制码头技术、AI技术、REID技术、箱身验收认证技术等，改进传统闸口设备，提升通过能力，构建完善的智能码头。在具体建设过程中，可从以下几个方面出发。

（1）AGV场内无人驾驶拖车。该设备是指自动装载导引货物小车，其是采用自动化或人工运输方式，对指定货物进行自动装载，严格按照实现设定的货物运输地点路线，实现自动驾驶，也可采用手动牵引等方式，将货物运载到规定地点。同时借助自动化设备进行货物装卸。运用该项技术能够有效改善传统拖车的弊端，利用多媒体拖车传感器技术开展人机融合，有利于稳定、可靠、准确的自动识别周围拖车环境，如精确识别障碍物、拖车标线等。基于人工智能拖车芯片和决策分析算法，能够有效处理减速、刹车、加速绕行等场景决策，保证码头货物运输路线最优，提升作业效率。

（2）智能化远程操控技术。在智能内河码头建设中，运用先进的网络、视频、传感器以及控制技术等，能够直接从堆场管理系统中获得相应指令，在借助算法分析，明确堆场的具体位置坐标，再将其转化为信息发送到指令执行设备中。比如码头桥吊司机仅需要根据控制系统屏幕的信息显示内容，同时操作三四台机器从事作业。所以通过利用智能远程控制系统，有助于提升起重设备在堆场内的使用效率和作用效率，进而改善码头操作环境。

（3）REID技术。由于内河码头主要作业内容即是对集装箱进行装卸和运输，为保障作业精确性，可利用REID技术。其是指射频自动识别信号技术，能够获取目标工作对象的信息，再通过识别分析，准确定位目标，从而实现相应的作业。该项技术的运用无需人工干预，可在各种恶劣环境下开展有序动作。同时REID技术不仅能够自动识别用户高速移动的多个物体，还能够联合IC数据卡，在数据交换的基础上，将货物准确装卸到对应的运输设备，同时对各项读取信息进行储存和传输，有利于简化作业人员录入运输资料的操作流程，缩短集装箱卡机在运输通道上的停留时间[3]。

（4）AI技术。人工智能技术在内河码头建设中具有重要意义，比如通过AI视频识别技术可通过图像采集、图像预处理、特征提取、设计分类器、决策分类等实现作业优化。比如在进行图像数据采集时，为有效应对碰撞、磨损、掉漆等事故，防范出现号码字符残损和缺失等情况，需提升辨认率。并可附加外加光源，尽可能减少天气和光线对辨认结果的干扰，有效改善系统预处理和箱号辨认精度。再经过去噪、平滑以及变换等图像处理操作，进而凸显图像重要信息和特征。最后，对分类其进行设计，按照程序制定科学的识别规则，按照相应规律进行图像识别，以此提升辨识率，确定图像目标。在建设过程中为避免图像成像出现噪声，应当针对其出现不同滤波采用相应处理方式，在采用二值化处理，将字符与背景进行分离，再利用神经网络，有效训练和辨认字母及数码，可发挥AI技术优势，自动处理码头作业任务，减少人工干预，提升整体运行效率。

（5）智能导航技术。在内河码头作业过程中，如货物运输司机不熟悉场地内道路，很容易出现行车路线错误的问题，不仅影响作业效率，还有可能出现安全事故。因此在自动化建设期间，可利用智能导航技术，为货运司机提供清晰的路线引导，提高港区内部安全系数和通行效率，并能够解决道路拥堵等问题。其主要是采用北斗技术，基于纠偏研究以及复杂道路算法处理等，针对内河码头建立内部导航系统，引导货运司机准确到达场地指定位置。同时也可自动接受各项作业任务信息，加快信息传递，保证货运效率得到大幅提升[4]。

3.2 信息化建设

智能内河码头的建设，需要提高信息化水平，通过建立信息共享平台，构建码头操作系统，有利于接受并按照通关需求生成相应的单证，便于货主进行申报和政府部门审批，提升码头单位操作效率。同时在信息化技术的支持下，能够全面汇总物流信息，为相关物流链路上的所有单位及人员等提供快捷的查询服务。比如利用EDI技术，有效对参与贸易各方的商业文件数据进行处理和分析，其可参考国际上公认的EDI标准报文格式，借助专用计算机网络实现信息的传递、接受和处理，全程由计算机自动化操作，无需人为干预。同时EDI技术能够实现数据交接和自主办单等业务，相关人员借助互联网、移动小程序技术为客户提供办单服务，并实现交提箱拖车作业指令分拨、自助安排作业任务车队，保证闸口和场地内办公无纸化。除此，EDI技术能够作为连接内部和外部客户的纽带，接受客户委托、协调内部运作、统筹现场作业等。而且有利于通过EDI对接方式，将企业内部系统的进出口业务数据，发送到客户服务模块中，实现自助办单，有助于为客户提供全流程跟踪、信息监控等服务，提升内河码头信息化水平，形成一站式服务[5]。

4.未来智能内河码头的发展方向

在未来发展阶段，针对智能内河码头建设发展，除了提升自动化和信息化水平外，还将注重绿色化建设，其是今后实践中的重要方向。尤其是在内河水运事业不断发展、对生态环境质量要求越来越高的趋势下，内河码头绿色化建设需求日益增加。因此，智能内河码头建设将会围绕可持续发展目标，强调节能环保，在双碳政策引导下，合理规划码头场地，与自然环境形成协调关系。并侧重对不可再生的岸线资源实施科学规划，落实保护控制措施。比如在未来发展进程中，内河码头针对节能减排将探索使用岸电、天然气等清洁化能源，大力推广太阳能、水能、风能等可再生资源。对于码头装卸的扬尘问题，将引进防风抑尘网技术、绿化生态抑尘技术等，避免粉尘扩散。另外，我国将会针对内河码头建设，加快对相关节能减排、绿色低碳和环境保护战略的制定，积极强化顶层设计，构建完善的绿色水运标准化体系，推动智能内河码头的健康发展。

5.结语

综上所述，基于当前我国内河航运事业以及物流运输体系的发展，内河码头的吞吐量逐渐上涨，为有效提升作业效率，实现资源优化和高效利用，则必须推进智能内河码头建设，通过利用现代科学技术加强自动化和信息化水准，切实提升管理能力，助力地区经济发展。由此在内河码头建设中，应当结合其现存的问题，积极借鉴国内外发展经验，科学运用各项自动化技术和信息化手段，构建完善的智能运行系统，以此提升码头综合竞争能力，并不断趋向绿色化发展，实现可持续目标。