5G對全球集裝箱港口自動化發(fā)展的影響及應用研究

張杰

摘要：傳統(tǒng)集裝箱港口普遍面臨人力成本高、勞動強度大等問題。5G技術(shù)的興起，為集裝箱港口自動化建設(shè)提供了新的契機。因此，本文從5G對全球集裝箱港口自動化發(fā)展的影響出發(fā)，并介紹了相關(guān)發(fā)展的應用場景，以期為自動化港口的建設(shè)與發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);集裝箱港口;自動化發(fā)展

引言

港口作為重要的交通運輸樞紐，對經(jīng)濟發(fā)展具有重要影響。因而需要采用有效措施提高其作業(yè)效率，提高自動化技術(shù)水平，5G技術(shù)的有效應用，為自動化港口建設(shè)提供新動能的同時，使集裝箱港口優(yōu)勢明顯增強。因此，5G技術(shù)對于建設(shè)智能化集裝箱港口具有重要意義。

一、5G對全球集裝箱港口自動化發(fā)展的影響

信號傳輸升級，引導運輸車更可靠

5G的先天技術(shù)優(yōu)勢不僅能夠?qū)崿F(xiàn)將貨物沿既定路線送往指定位置，保證到達時間的準確無誤，更能完成具有較高技術(shù)難度的指令發(fā)布網(wǎng)絡信號傳輸工作。此前受到網(wǎng)絡技術(shù)的制約，港口自動導引運輸車指令數(shù)據(jù)傳輸時常出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，AGV小車作業(yè)受到影響，效率不高。5G技術(shù)的應用，提高了引導運輸車的可靠性能。5G網(wǎng)絡技術(shù)的應用，能夠有效解決傳統(tǒng)模式中易出現(xiàn)的通信干擾、高時延等問題，從而實現(xiàn)自動導引運輸車低時延和高可靠的傳輸模式，自動導引運輸車通信質(zhì)量、作業(yè)的可靠性獲得保證，自動化的碼頭運營效率大幅度提升。5G網(wǎng)絡技術(shù)全面積的覆蓋、邊緣計算生產(chǎn)專網(wǎng)的有效部署。除此之外，將計算能力下沉到基站的邊緣，將進一步降低港口的網(wǎng)絡時延，進而提升集裝箱港口網(wǎng)絡傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃浴?/p>

（二）5G與AI技術(shù)融合，實現(xiàn)智能化理貨

通過5G網(wǎng)絡信號傳輸模式，能通過高清晰的視頻方式實時采集、核對出集裝箱的箱號，損壞位置，不僅節(jié)約了人力和物力，還能實現(xiàn)碼頭理貨的高效與實時，從而推動智能化理貨操作優(yōu)化，成為5G+港口的融合發(fā)展的創(chuàng)新性成果。5G技術(shù)的大帶寬、低時延性能，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)畫面實時傳回中控室，實現(xiàn)流程的全程監(jiān)控。在傳統(tǒng)通信的模式下，系統(tǒng)通常只能對單一圖片識別、處理，而5G技術(shù)的應用下能夠?qū)崿F(xiàn)更高清晰度的視頻回傳。有效結(jié)合AI技術(shù)，能自動的完成箱號等數(shù)據(jù)的識別、以及集裝箱箱體驗殘等，提高了理貨的操作效率，增強集裝箱港口的運作能力[1]。

二、5G對全球集裝箱港口自動化發(fā)展的應用場景

（一）智能安防

智能化、自動化的集裝箱港口正常運行，需要實現(xiàn)對整個運營過程的實時有效監(jiān)控。5G高寬帶、多路回傳高清監(jiān)控視頻的功能，對位置實現(xiàn)有效精準的定位，同時，在工作人員的操作規(guī)范性上有監(jiān)督的作用。港口的車輛過往關(guān)鍵節(jié)點設(shè)立卡口設(shè)備，實現(xiàn)遠程的調(diào)度、逆行進行詳細分析以及定位追蹤等。另外，5G通過與無人機、高清攝像機的結(jié)合，能夠?qū)Ω劭趨^(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施以及環(huán)境、電力線路等進行實時的密集巡查和安防，通過與AR技術(shù)的全景攝像機結(jié)合，對港口區(qū)域進行視頻監(jiān)控應急處置。與此同時，5G技術(shù)還能夠利用8K和VR的有效結(jié)合，對港口區(qū)域進行實時指揮、對作業(yè)方式能夠及時靈活調(diào)整，實現(xiàn)整體港口區(qū)域的智能安防。

（二）港機遠控

港口的自動化裝卸不僅是建設(shè)指揮港口的重要內(nèi)容，也是集裝箱港口提高競爭力與經(jīng)濟效益的保證。現(xiàn)階段，我國多數(shù)港口在輪胎吊和軌道吊實行的都是人工作業(yè)，主要的問題有作業(yè)成本高、風險大、效率低，因而對港機遠程控制有著巨大的需求。由于港機遠程控制對通信網(wǎng)絡有特殊、較高要求，傳統(tǒng)設(shè)備及4G技術(shù)無法滿足港機對網(wǎng)絡通信的要求。因此，通過利用超低時延、高寬帶的5G技術(shù)則能夠有效提高作業(yè)效率、并及時將港機的視頻信息回傳發(fā)送到港口碼頭的遠程操作中心，操作中心接受到指令后再將控制命令發(fā)送給港機，從實現(xiàn)而對港機遠程自動化的控制和高清晰的視頻監(jiān)控，不僅改善了相關(guān)作業(yè)人員的操作環(huán)境，更能降低操作安全風險，進而提高集裝箱港口的整體作業(yè)效率。

（三）司機管理

集裝箱港口整體運營過程中，集裝箱司機、橋吊司機人員的任務最為繁重，另外，港區(qū)內(nèi)作業(yè)環(huán)境相對惡劣，容易出現(xiàn)疲勞駕駛、危險駕駛的情況。不僅對司機安全造成威脅，更使港口的經(jīng)濟效益出現(xiàn)損失。應用信息化的技術(shù)手段，監(jiān)督、管理司機工作尤為重要。5G技術(shù)與AI視覺技術(shù)的有效應用，能夠?qū)λ緳C的行駛路線、司機日常排班情況以及司機作業(yè)過程中所處的位置信息進行有效的管控與監(jiān)督，避免司機在港口工作中擅自離崗、疲勞、危險駕駛，更能有效防止司機出現(xiàn)非法作業(yè)為集裝箱港口帶來經(jīng)濟損失。將5G技術(shù)應用于集裝箱港口運營工作中，為集裝箱港口提供了安全保障的同時，使港口效能大幅度提升，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的穩(wěn)步提高[2]。

結(jié)論

總而言之，集裝箱港口的自動化發(fā)展與5G、AI技術(shù)密不可分，若要實現(xiàn)港口的智能化、科學化發(fā)展，離不開集裝箱港口業(yè)務模式、生產(chǎn)運營模式的發(fā)展與變革。因此，需要要加強全球智慧港口的建設(shè)，進一步加強相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈與信息鏈的有效融合，推動集裝箱港口的自動化發(fā)展。

參考文獻：

[1]何業(yè)科，李戎，劉政剛.5G通信組網(wǎng)技術(shù)在自動化集裝箱碼頭智能導引車上的應用[J].中國港口，2020（11）：21-23.

[2]李媛紅.智能集裝箱技術(shù)標準研究[J].中國標準化，2020（06）：51-54+59.