点将台 | 践行交通强国战略 引领智慧港口技术——中交三航院自动化码头技术研究中心
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编者按：
在信息化技术快速发展、运输船舶大型化不断加速以及“以人为本”理念不断深入等影响下，建设具有精准感知、泛在互联、协同运作和自主决策等特点的自动化码头，是贯彻落实《交通强国建设纲要》和《关于建设世界一流港口的指导意见》的重要举措，同时也是智慧港口建设的重要载体，港口提质增效和高质量发展的重要支撑。
中交三航院积极践行港口自动化转型升级和发展要求，围绕船舶靠离泊和货物装卸搬运两大生产运营主线，深度融合5G、北斗、大数据、AI、物联网和数字孪生等新型数字化技术，通过构建“船、岸、人、机、物”五位一体综合平台和基于数字孪生的生产仿真、调度管理、预防预测和实时监控等功能，实现港航信息可视化、生产过程自动化、调度管理智能化和物流服务敏捷化。
在自动化集装箱码头设计方面，中交三航院以大海为画板、车流为线条、集装箱为色彩、装卸设备为画笔、管控系统为灵魂，擘画码头设计蓝图。通过构建资源集约、智能高效、安全便捷和绿色低碳的建设技术体系，为港口提供定制化、高端化的自动化码头技术解决方案，并已在国内的上海港、深圳港、厦门港、南通港、苏州港以及国外的阿布扎比哈里发港、以色列海法新港等集装箱码头成功应用，打造一个又一个经典港口项目。
三航院
自动化码头技术研究中心
中心技术人员承担了交通运输部行业标准《自动化集装箱码头设计规范》和《自动化集装箱码头建设指南》等编制任务，完成专著1本，获得专利授权6项。
01
典型自动化
集装箱码头项目
1
全球体量最大的全自动化集装箱码头
洋山四期
洋山四期工程集装箱码头岸线总长2350m，共布置7个远洋深水集装箱泊位，设计年通过能力达630万TEU。总体布局科学合理，实现了岸线、土地等资源利用的最大化，港内、外主要交通基本实现单向交通。
装卸工艺系统采用了世界上最先进的自动化集装箱码头装卸工艺系统，其中码头装卸采用主小车人工干预远程操控、副小车全自动化的双小车岸桥作业，水平运输采用无人驾驶自动导引运输车（AGV），堆场采用自动化轨道式龙门起重机（ARMG）作业，装卸设备全电驱动，码头作业实现零排放。
洋山四期工程2017年12月开港。投产运营以来，工程生产效率屡创世界纪录，昼夜吞吐量达15092TEU。
项目荣获中国土木工程詹天佑奖、全国优秀工程勘察设计金奖、国家科技进步二等奖、国家优质工程银奖等。
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项目特色
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目前全球一次建成规模最大、智能化程度最高、拥有完全自主知识产权的自动化集装箱码头。
2
中国首个自动化集装箱码头
厦门远海
厦门远海自动化码头岸线长度447m，靠泊等级为10万吨级兼顾15万吨级集装箱船，设计年吞吐量95万TEU。箱区由传统RTG改造为ARMG。ARMG基础结构为国内首次对已建传统无桩基钢筋混凝土RTG跑道梁进行改造，设置钢轨以及可调式轨道锚固系统。
2016年3月，码头正式开港运营，是中国第一个全智能、零排放的全自动化集装箱码头，并于2020年率先发布全国首个打造5G全场景应用的智慧港口。
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项目特色
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中国首个投入运营的自动化集装箱码头，其独特的堆场平行布置及5G全场景应用为国内传统集装箱码头的自动化改建提供了可复制的解决方案。
3
中国在“一带一路”沿线国家首个自动化集装箱码头
阿布扎比哈里发港二期
阿布扎比哈里发港二期码头工程岸线长度1200m，前沿水深18m，满足3E级集装箱船靠泊要求，设计吞吐量250万TEU。基于码头窄纵深、大能力和高效率要求，装卸工艺系统选用“单小车岸桥+（智能）集卡+单悬臂ARMG+智能闸口”技术配置，箱区水平布置和侧面交接作业。设计采用欧美等发达国家的相关标准、规范。
2018年12月，码头正式开港运营。
项目荣获2020年度中国港口协会科技进步二等奖及2021年度水运交通优秀设计一等奖。
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项目特色
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中资企业在海外建成投产的第一座自动化集装箱码头，是中国自主创新的智能化技术向发达国家输出的代表工程之一，也是“一带一路”的典范项目。
4
地中海东岸首个自动化集装箱码头
以色列海法新港
海法新港是以色列60年来建设的首个新码头，是地中海东岸第一座自动化集装箱码头，也是迄今为止地中海沿岸最先进、最绿色、建设速度最快和成本最节省的码头。一期工程岸线总长805.5m，可靠泊载箱量2.4万TEU超大型集装箱船，设计通过能力106万TEU。码头采用具有自主知识产权的智能化操作系统，成功将中国芯应用于外国港。另外码头ARMG基础协同、陆域形成回填料选材、污水零排放和危险品应急处置等创新设计，获得了国际咨工的高度认可和批准。
2021年9月1日，码头正式开港运营。2021年11月17日，习总书记同以色列总统通电话时，评价海法新港项目为中以创新合作的“标志性项目”“两国关系的亮点和助推器”。
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项目特色
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中以两国首个港口类合作项目，是中国在地中海东岸“投资+运营”的第一座自动化集装箱码头，实现了中国智慧港口设计、建造技术在国外码头的成功应用。
5
国内首个老港区整体改造为全自动化集装箱码头
深圳妈湾智慧港
深圳港妈湾港区海星码头1#~4#泊位改造工程将原3.5万吨级散杂货泊位整体改造为2个20万吨级全自动化集装箱泊位，岸线长850m，陆域面积约40.47万㎡，年设计吞吐量94万TEU。针对老港现状，研发了5G+自动驾驶集卡工艺的自动化集装箱港区总体布置技术，提出了自动化驾驶集卡与港外集卡的空间+时间隔离的交通组织模式。利用人工智能、北斗定位等最新技术，打造由传统码头升级改造为行业级智慧港口的整体解决方案。
2021年6月，妈湾港正式开港运营，开港1周年吞吐量突破106万标箱，新增航线28条。
项目获得水运协会2016年度水运工程优秀咨询成果奖一等奖、2021年水运协会科技进步二等奖、2020年度中国航海学会科学技术奖一等奖。
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项目特色
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国内首个老港区整体改造为20万吨级全自动化集装箱港区，粤港澳大湾区首个5G低碳智慧港，为我国老港区专业化自动化改造提供可借鉴的案例。
6
长江流域首个大规模自动化集装箱码头
苏州港太仓港区四期工程
苏州港太仓港区四期工程位于长江下游南支河段上段白茆沙水道南岸，码头长1292米，建设4个5万吨级集装箱泊位，水工结构按照靠泊10万吨级集装箱船设计，年设计吞吐量为200万TEU。已投用的轨道吊自动化装卸单机最高效率达31箱/小时，堆场昼夜作业能力接近4000TEU，全面达到且超过原设定的目标，取得良好的应用效果。
2022年6月22日，项目通过竣工验收。工程的建成对提升江苏港口服务国家战略能力意义重大、影响深远，也将进一步完善长三角和长江流域集装箱运输体系，对长三角及沿线地区经济持续快速发展，以及上海国际航运中心的建设起到重要作用。
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项目特色
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长江流域第一个也是规模最大的自动化集装箱码头，形成了对长江中下游具有广泛适用性的自动化集装箱港区和现代绿色港口的建设模式。
02
规范专著
主编中华人民共和国行业标准《自动化集装箱码头设计规范》（JTS/T 174-2019）、《自动化集装箱码头建设指南》（JTS/T 199-2021）。
其中，《自动化集装箱码头设计规范》是我国第一本自动化码头领域的行业规范，也是对现行水运工程技术标准体系内容的补充和完善。该规范对进一步推动我国自动化集装箱码头的高质量发展，打造智慧高效、绿色低碳、安全便捷和世界一流港口具有积极意义。
出版专著《自动化集装箱码头设计与实践》。
该书是一本结合国内自动化集装箱码头建设需求，较为系统地介绍自动化集装箱码头设计应用技术的专著，介绍了国外典型自动化集装箱码头、自动化集装箱码头总体布局模式、自动化集装箱码头平面布置、自动化集装箱码头装卸设备选型及工艺布置、自动化集装箱码头堆场协同设计、自动化控制及计算机管理系统等，以及多个国内外集装箱码头案例，具有很强的实践性。
内容来源：港航院 海外部
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