山東省港口集團有限公司舉行全自動化集裝箱碼頭智能管控系統(tǒng)A-TOS發(fā)布暨成果推廣戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式,發(fā)布“時代楷?!薄斑B鋼創(chuàng)新團隊”自主研發(fā)的全自動化集裝箱碼頭智能管控系統(tǒng)A-TOS。
該系統(tǒng)全域自主,實現(xiàn)了從底層軟硬件到上層應用關鍵核心技術的完全自主可控;全智引領,“類人腦”進行生產(chǎn)指揮調(diào)度、規(guī)劃決策和系統(tǒng)的測試運維,以獨有的“九大創(chuàng)新技術”搶占智慧綠色港口發(fā)展制高點;全向超越,確立了“五大優(yōu)勢”,“毫秒級”刷新響應,無感升級,生產(chǎn)操作、設備控制、信息處理三位一體智能管控,智能配載效率提升17倍以上,助力創(chuàng)出了全球全自動化集裝箱碼頭作業(yè)最高效率。該系統(tǒng)實現(xiàn)了“從0到1”的創(chuàng)新突破,各項指標全面超越擁有30多年應用歷史的國外同類產(chǎn)品,各項功能、性能效率、易用性、可靠性和用戶文檔集已通過國家一級軟件評測中心的鑒定測試。經(jīng)中國航海學會組織評審,認定該項目整體達到了國際領先水平,標志著在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中,山東港口又一次用自主創(chuàng)新標定了中國港口高水平科技自立自強的新高度。
發(fā)布會上,山東港口青島港與迪拜環(huán)球港務(中國)公司、北部灣港股份有限公司、安徽省港口運營集團有限公司、湖北港口集團有限公司、山東港口科技集團簽署成果推廣戰(zhàn)略合作協(xié)議,就全自動化集裝箱碼頭智能管控系統(tǒng)A-TOS的推廣和應用達成共識。這是港航領域的強強聯(lián)合和優(yōu)勢疊加,各方將在港口科技創(chuàng)新、數(shù)字化智能化轉型等領域開展深度合作,共享智慧綠色港口建設最新成果,加快推動智慧綠色港口高質(zhì)量發(fā)展。
創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力。作為世界最大港口集群,山東港口組建以來,把建設“國際領先的智慧綠色港”放在“五個國際領先”發(fā)展定位的首位,全力提速智慧綠色港建設。在全國率先發(fā)布智慧綠色港頂層設計方案,布局10大重點研發(fā)方向,組織實施10大重點科技工程,創(chuàng)新“1+N”開放共享共建模式,爭當智慧綠色港口產(chǎn)業(yè)鏈的“鏈長”和國家技術創(chuàng)新的優(yōu)質(zhì)“策源地”;以獲批全國首個交通強國“智慧港口建設”試點單位為契機,以“自動化碼頭技術交通運輸行業(yè)研發(fā)中心”、“智慧港口技術創(chuàng)新中心”等5個省部級重點實驗室和研發(fā)中心為支撐,牽頭承擔國家重點研發(fā)計劃4項、省級重點研發(fā)計劃5項,獲得科學技術獎71項,獲得578項專利授權,發(fā)表667篇論文論著,先后有《自動化集裝箱碼頭設計規(guī)范》等多項國家、行業(yè)和團體標準通過評審并正式發(fā)布,與更多伙伴共享智慧港口創(chuàng)新成果;率先建成了全球領先、亞洲首個真正意義上的全自動化集裝箱碼頭、“氫+5G”智慧綠色生態(tài)碼頭,建設了全球首個集裝箱智能空軌集疏運系統(tǒng)、全球首個順岸開放式全自動化集裝箱碼頭、全球首個專業(yè)化干散貨全自動化碼頭、全球首臺自動化門機,持續(xù)為全球智慧港口建設運營提供了“中國經(jīng)驗”“中國方案”。
面對全球港航領域數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的發(fā)展趨勢,“時代楷?!薄斑B鋼創(chuàng)新團隊”以實際生產(chǎn)需求為導向,圍繞服務升級、效率提升全力攻關,自主打造了算法更智能、功能更豐富、架構更先進、運行更敏捷、界面更友好的新一代碼頭黑科技“超級智腦”——“云原生+”全自動化集裝箱碼頭智能管控系統(tǒng)A-TOS。該系統(tǒng)運用云原生等技術開發(fā)了集計劃、調(diào)度和控制于一體的智能管控系統(tǒng),實現(xiàn)了碼頭“毫秒級”全場選位、“秒級”設備調(diào)度、“毫秒級”數(shù)據(jù)動態(tài)刷新和不停工系統(tǒng)升級,讓碼頭作業(yè)更快捷、更精準、更智能,是支撐全自動化碼頭高效運行的新一代“大腦”和“神經(jīng)中樞”。今年6月28日,山東港口青島港全自動化集裝箱碼頭在“德翔許明”輪作業(yè)中,橋吊平均單機作業(yè)效率達到60.18自然箱/小時,效率一舉提升14.2%,第九次刷新自動化碼頭作業(yè)世界紀錄,用智能碼頭的軟件“中國芯”標注新時代中國港口發(fā)展的新高度。
該系統(tǒng)運用深度學習、專家系統(tǒng)等技術,推動傳統(tǒng)自動化生產(chǎn)模式向動態(tài)分析、科學決策、優(yōu)化迭代的全智能化生產(chǎn)模式轉變,以“九大創(chuàng)新技術”搶占智慧綠色港口發(fā)展的制高點。
率先構建全國產(chǎn)智慧港口“新基建”。新系統(tǒng)構建了包含數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)在內(nèi)的國產(chǎn)基礎信息平臺及其適配的服務器,實現(xiàn)了從底層硬件到上層應用關鍵核心技術的完全自主可控。
創(chuàng)新實現(xiàn)“云原生”技術在港航領域的落地應用。一個集裝箱從進入碼頭到最后裝船,共有16個關鍵環(huán)節(jié)和近100種不同作業(yè)狀態(tài)。如果按照一天處理1萬標準箱計算,會產(chǎn)生1600余萬個作業(yè)狀態(tài),如此大的計算量,對碼頭“大腦”的“聰明度”是嚴峻的考驗。山東港口的新系統(tǒng)能夠充分利用云計算的靈活性、可拓展性和彈性,根據(jù)碼頭實際業(yè)務量動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)負荷,實現(xiàn)系統(tǒng)資源消耗的最佳分配,讓“大腦”更“聰明”,干起活來更順暢。同時,能夠?qū)崿F(xiàn)“無感升級”,在不影響碼頭正常作業(yè)的同時完成系統(tǒng)升級和維護。
創(chuàng)新架構設計,打造“無接口”一體化智控系統(tǒng)。目前,全球主流自動化碼頭的系統(tǒng)存在維護復雜、優(yōu)化升級慢、可擴展性不強、兼容性差等短板。新系統(tǒng)在其設計時就致力于一體化設計、一體化運行,推進碼頭生產(chǎn)操作系統(tǒng)、設備控制系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)三大核心高度融合,實現(xiàn)了生產(chǎn)資源、計劃調(diào)度和作業(yè)控制的無縫銜接,提升了系統(tǒng)整體性能,達到了“13”的效果。
創(chuàng)新算法應用,構建全智能碼頭“數(shù)智一體”算法平臺。運用大數(shù)據(jù)及人工智能技術,設計了十余項關鍵核心算法模型,能夠全面覆蓋碼頭近1000種作業(yè)工況,具備“智能擇取、即取即用”雙重優(yōu)勢,提升研發(fā)效率60%,為后續(xù)多元開發(fā)奠定了堅實基礎。
創(chuàng)新全智能碼頭“極速模式”。目前世界最大集裝箱船載箱量為2.4萬標準箱,其船上所有集裝箱橫向排列足有近150公里。新系統(tǒng)通過“極速智配”,僅需5分鐘即可將150公里長的集裝箱進行有序排列,確保了貨物運輸精確無誤。
創(chuàng)新全智能碼頭“靈巧模式”。該系統(tǒng)創(chuàng)建了全新的裝卸船模式,實現(xiàn)集裝箱即到即裝,讓上百萬集裝箱、200余臺大型設備在作業(yè)中不沖突、不排隊,橋吊有效作業(yè)時間提高10%。同時能智能應對氣象變化,通過降低集裝箱堆碼高度等方式,有效規(guī)避臺風、瞬時大風等惡劣天氣的碼頭安全風險。
創(chuàng)新全智能碼頭“信息管網(wǎng)”。新系統(tǒng)將生產(chǎn)計劃策略、作業(yè)任務序列等全流程作業(yè)環(huán)節(jié)構建成286個“信息管網(wǎng)”,通過智能篩選,對各類信息進行自動調(diào)流,實現(xiàn)了最快、最優(yōu)處置,為系統(tǒng)精準決策奠定基礎。
創(chuàng)新研發(fā)全棧IT智慧運維管理平臺。構建了專業(yè)技術經(jīng)驗庫,等于配備了AI智能醫(yī)生,能夠?qū)?shù)據(jù)中心軟硬件設備、生產(chǎn)應用系統(tǒng)運行狀態(tài)、日志及事件進行智能分析、實時診斷、趨勢預警,對網(wǎng)絡病毒、系統(tǒng)漏洞進行主動防御、自我修復,全程無需人工干預。
打造生產(chǎn)系統(tǒng)全鏈智能壓測全新引擎。顛覆了同類產(chǎn)品需要人工測試的傳統(tǒng)模式,首次實現(xiàn)了全流程、全天候的自動化系統(tǒng)測試。能夠自動生成、反饋評測報告,測試效率提升10倍以上。
算法更智能:“決策類人腦”,讓每一條決策更加精準。就像AlphaGo面對361個棋子一樣,全新智能系統(tǒng)以整個碼頭為棋盤,以數(shù)十萬個集裝箱為棋子,在優(yōu)化算法上實現(xiàn)了新的突破。該系統(tǒng)能夠依托各類信息反饋的數(shù)據(jù),從泊位計劃、船舶配載等維度,對碼頭生產(chǎn)運營進行全周期監(jiān)測、分析,依托AI做出更準確的生產(chǎn)規(guī)劃和預測;通過不斷訓練和推理,“類人腦”對各類調(diào)度計劃進行自學習、自優(yōu)化、自完善。
運行更敏捷:“響應零待時”,讓計算速度百倍提升。碼頭操作系統(tǒng)如同人們?nèi)粘I钍褂檬謾C一般,數(shù)據(jù)刷新速度將直接影響客戶體驗。目前,大部分港口操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)刷新保持在“秒”級,數(shù)據(jù)傳輸延遲明顯,作業(yè)指令銜接不暢,系統(tǒng)加載耗時長,影響碼頭效率。新系統(tǒng)將數(shù)據(jù)刷新控制在“毫秒”以內(nèi),真正意義上實現(xiàn)了響應“零待時”。以一個碼頭集裝箱堆場為例,“毫秒級”數(shù)據(jù)刷新相比“秒級”,助力設備派發(fā)效率提升4倍。
功能更豐富:“作業(yè)便捷化”,讓碼頭效率屢創(chuàng)新高。碼頭作業(yè)工況復雜,新系統(tǒng)從近300種作業(yè)工況中計算出500余種作業(yè)算法,設計了1300余項適應各類復雜工況的功能,徹底解放作業(yè)人員的雙手,并在綜合考量環(huán)境、時間、距離、能耗等因素的基礎上,從碼頭現(xiàn)場近200臺自動化設備中智能選取最合適設備、最優(yōu)路徑,采用最優(yōu)模式及交互銜接方式進行作業(yè),實現(xiàn)集裝箱即到即裝、即收即送,實現(xiàn)作業(yè)無間斷、更安全、低能耗的目標。相對于同類碼頭,每輪調(diào)度時間減少67%,設備調(diào)度能力提升52%,周轉時間降低15%,等待時間減少21%,碼頭效率提升14.2%。
架構更先進:“升級不停工”,徹底顛覆傳統(tǒng)模式。日常生活中,手機、電腦系統(tǒng)升級,需暫停使用、重啟更新,一套流程耗時十幾分鐘甚至更長,但這個過程對碼頭生產(chǎn)來說影響極大。按照吞吐量500萬級標準箱的碼頭計算,每次停止作業(yè)將帶來上百萬元的損失,船公司則需要為每條船額外花費數(shù)十萬元追回空耗的時間。新系統(tǒng)通過使用“云原生”技術,實現(xiàn)了“7*24小時”不停產(chǎn)升級,為客戶提供了硬核服務保障。
界面更友好:“一窗展示”“功能模組化”,DIY式新體驗。該系統(tǒng)不僅能實時展示生產(chǎn)進度、船箱信息、設備狀態(tài)、潮汐變化等全生產(chǎn)要素,而且支持不同船舶視圖的“一屏顯示”和全堆場視圖的“毫秒瞬開”,呈現(xiàn)3D全景動態(tài),精準靈活掌握生產(chǎn)情況直至每個集裝箱的狀態(tài)。同時具有極大可擴展性、兼容性,能像拼“樂高積木”一樣,根據(jù)不同用途將不同功能的服務模塊組合、拼接,以定制服務滿足不同港口的個性化需求。
山東港口全自動化集裝箱碼頭智能管控系統(tǒng)A-TOS,有力推動了智慧港口領域設備、資源的智能調(diào)度和智能化控制等技術的進步,提升了全自動化集裝箱碼頭生產(chǎn)作業(yè)及資源利用的協(xié)同管控水平和對外服務質(zhì)量,引起社會各界的廣泛關注。
2022年8月28日,中國航海學會在青島組織召開了“全自動化集裝箱碼頭智能管控系統(tǒng)A-TOS”項目科技成果評價會,中國航海學會常務副理事長張寶晨代表評價委員會發(fā)表評價意見,認為項目針對全自動化集裝箱碼頭缺乏自主研發(fā)的一體化智能管控系統(tǒng)的問題,提出了基于云原生架構的自動化碼頭智能管控系統(tǒng)A-TOS方案,攻克了系統(tǒng)架構、模型算法、測試運維等關鍵技術,開發(fā)了完整系統(tǒng),經(jīng)應用,支撐了大型全自動化集裝箱碼頭全域多場景運行管控,提升了作業(yè)效率,實現(xiàn)了核心技術的完全自主可控。經(jīng)評價委員會討論,認定該項目整體達到了國際領先水平。
中國工程院院士、中國人工智能學會名譽理事長李德毅表示,山東港口牢牢把握港口數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的發(fā)展趨勢,堅持走科技創(chuàng)新之路,掌控核心技術,為打造國際化智慧港口操作系統(tǒng)“中國樣本”、輸出“中國方案”作出了積極貢獻。希望山東港口以A-TOS系統(tǒng)成功發(fā)布為契機,依托豐富的生產(chǎn)應用場景,繼續(xù)應用并推廣新一代人工智能技術,打造港口科技創(chuàng)新高地,賦能港口行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,為科技強國、交通強國、海洋強國建設作出更大貢獻。
山東港口以科技自主創(chuàng)新為客戶創(chuàng)造價值、提升服務體驗,贏得了廣大客戶一致好評。韓新海運(上海)有限公司青島分公司總經(jīng)理金正謙(Mr. Kim Jungkyum)認為,這次新系統(tǒng)成功上線,對船公司來說又是一個重大利好,不僅能更加方便傳輸數(shù)據(jù)信息,及時提供準確的裝卸船數(shù)據(jù)和個性化班期服務,而且能繼續(xù)穩(wěn)步提升船舶作業(yè)效率,減輕疫情對船舶班期影響,為船公司節(jié)省高額租金。韓新海運愿意與山東港口聯(lián)手,助力海上運輸跑出“加速度”,共同為暢通大循環(huán)、聯(lián)通雙循環(huán)提供支撐保障。
從2019年開始,山東港口與華為技術有限公司在深化數(shù)字人才培訓合作、數(shù)字航運、數(shù)字化轉型(AI、數(shù)據(jù)安全等)等領域就有著深入合作。華為港口解決方案總監(jiān)董廣川表示,近年來,山東港口堅持科技創(chuàng)新,專注于推動傳統(tǒng)港口向數(shù)字化港口轉型,形成了港口智慧科技的“井噴”現(xiàn)象。山東港口是華為成立海關港口軍團后首個簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議的伙伴,雙方“強強聯(lián)合”,共同探索智慧港口數(shù)字化轉型之道。在本次系統(tǒng)研發(fā)中,山東港口采用了中國開放原子開源基金會歐拉操作系統(tǒng)和高斯數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)了底層關鍵核心技術的自主可控,是數(shù)字技術與傳統(tǒng)行業(yè)深入融合的典范,為世界智慧港口建設再次提供了“中國樣本”。下一步,華為將依托山東港口龐大的港口群、豐富的應用場景,充分發(fā)揮技術、人才、經(jīng)驗等綜合優(yōu)勢,拓展合作新空間,為山東港口數(shù)字化轉型培養(yǎng)人才、提供智力支持,助力山東港口打造國際領先的“智慧綠色港”,為交通強國建設積極貢獻力量。
面向未來,山東港口將堅定不移落實“科技強國”“海洋強國”“交通強國”戰(zhàn)略,走在前、開新局,知重負重、攻堅克難、勇爭一流,全力推動生產(chǎn)經(jīng)營、科技創(chuàng)新、新能源技術應用等各項工作進位爭先,加快建設世界一流的海洋港口。(青島日報/觀海新聞記者 周曉峰)米樂M6 M6米樂米樂M6 M6米樂米樂M6 M6米樂米樂M6 M6米樂
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