天津港北疆港区C段智能集装箱码头
在天津港集装箱码头公司远程操控中心，巾帼班女司机正在监控全自动化堆场集装箱装卸作业
无人驾驶电动集卡经过位于天津港集装箱码头的无人智能解锁站
7月15日，天津港码头，“桑拿天”酷热难耐。不过，室外作业多年的集装箱岸桥司机刘启却不用再感受这闷热的天气，在离地40多米的岸桥上低头吊装集装箱了。他搬进了舒适、敞亮的远程操控中心，看着屏幕便可操作控制杆，吊起集装箱。
这是天津港集团全力打造世界一流智慧绿色枢纽港口的一个缩影。
天津港，国家重要的战略资源，京津冀及“三北”地区的海上门户、雄安新区主要出海口，“一带一路”的海陆交汇点、新亚欧大陆桥经济走廊的重要节点和服务全面对外开放的国际枢纽港。
近两年来，天津港集团矢志创新、攻坚克难，突破一项又一项关键技术：25辆无人驾驶电动集卡在全球首次实船作业、集装箱地面智能解锁站在全球率先投产、全球首创传统集装箱码头全流程自动化升级改造项目全面运营、率先打造全球智慧港口建设2.0版新标杆……
如今，一座智能、高效、绿色环保的现代化港口正在形成，为世界智慧港口、绿色港口建设贡献出“中国方案”“天津样板”。
智慧升级 新技术深度融合，无人码头应运而生
“岸桥准备就绪”“轨道桥准备就绪”“无人集卡排序完成”“软件系统一切正常”……7月16日，随着天津港集装箱码头公司工作群里一条条汇报相继弹出，对讲机里传出一声令下：“‘华鑫878’轮全流程自动化作业现在开始！”
只见操控大厅的大屏幕上，天津港集装箱码头有限公司北区码头的港口自动化驾驶示范区内，一排排无人驾驶电动集卡鱼贯而出，停靠在岸边指定位置。
在刘启等人的远程监控、协助操控下，岸桥吊装设备准确地抓起靠岸船舶上的集装箱，稳稳将其放到无人驾驶卡车上。
装载集装箱后，无人驾驶卡车根据北斗导航系统指引，按照实时测算的最优行驶线路，有序行驶至智能解锁站。
解锁站里，经激光视觉扫描系统扫描，确定集装箱所使用的锁具类型，计算机迅速调出解锁方式，指挥机械臂完成解锁。
解锁后，无人驾驶卡车再次启动，行驶至指定堆场。轨道桥吊装设备“自动”卸载集装箱后，将其摆放在预定位置。
全部流程，一气呵成。而码头现场，却看不到一名工作人员的身影。
“自动化岸桥+无人驾驶电动集卡+地面智能解锁站+自动化轨道桥”的全流程自动化作业新路径，就是天津港集团两年来多个突破和创新成果之一。
据了解，天津港集团将“智慧港口”建设作为港口高质量发展的新动能，推动互联网、大数据、人工智能等新技术与港口各领域的深度融合。通过“边生产、边改造、边调试、边投产”的实施方式，天津港于今年1月实现全球首创的传统集装箱码头全流程自动化升级改造。
以集装箱智能解锁站为例。记者了解到，在海上运输的过程中，为了避免风浪造成集装箱出现掉落的情况，需要在集装箱之间安装锁具来进行固定。而集装箱下船之后，为方便运输和堆放，需要把锁具卸下来。
这样一道工序，之前世界各大港口都希望能够通过机械操作去完成，但是却始终没能实现。原因就在锁具的种类多，结构存在着很大的差异，导致开锁的方式千差万别，很难用一个简单的操作去完成。
如今，在天津港，这个问题得到了突破——通过激光视觉扫描系统扫描确定集装箱锁具类型，再确定解锁方式，指挥机械臂来完成装卸。
之前，两名工人一起装卸需要一分钟左右时间。智能化升级后，无需一人便可在二三十秒内完成。
而这样的智能化升级背后，是一个个自主创新。像这样，随着智能加解锁以及防摇防扭、无人驾驶集卡引导等关键技术的攻破，自动化码头升级改造的“堵点”被一个个打通。
“现在，司机坐在办公室里，用两个手柄和按键就能进行控制操作，一些设备甚至可以完全达到自动化。”天津港集装箱码头有限公司党委书记刘杰强说，随着传统集装箱码头全流程自动化升级改造项目全面运营，操作系统智能化的发挥使天津港整体作业效率和集疏运能力大幅提升。
如今的天津港集装箱码头成了名副其实的“无人码头”。相比之前的传统码头，因为恶劣天气的影响，或者是操作人员的疲劳导致效率降低的情况，不会再出现，这里已成为一个24小时不间断“营业”的码头。
从这里出发，沿着海岸线，向北再走4公里，来到北疆港区，一台台七彩元素涂装的自动化轨道桥和岸桥让人眼前一亮，这便是天津港正在打造的新一代智慧码头——C段智能集装箱码头。
在天津港（集团）有限公司党委书记、董事长褚斌看来，传统集装箱码头自动化改造是天津港智慧港口建设1.0版，C段智能集装箱码头则是2.0版。
据了解，C段智能化集装箱码头建设一共是3个泊位，1100米岸线，总共有12台岸桥、42台自动化轨道吊，76台水平运输设备。“目前，实验室仿真环境下已经完成3个泊位3条船并行作业的场景模拟，实现全设备、全要素和全流程顺利跑通，正在基于全工况进行持续的功能优化。”天津港第二集装箱码头有限公司信息部副经理刘喜旺告诉记者，这意味着，整个C段码头“智慧大脑”系统已经完成主要功能开发和验证，为现场的联调联试及投产运营打下坚实基础。
这里，将成为一个依托5G、人工智能等技术，智慧程度最高、建设周期最短、运营效率最优、绿色发展最佳的全球领先智能化集装箱码头。
高效便捷 减少人工60%，整体作业效率提升20%
传统码头的智能化升级改造，使得原来相对落后的生产能力向更加强大的生产能力转变，同时带来更大的作业效率提升。
“自动化码头各项指标达到世界领先水平，减少人工60%以上，单箱能耗下降20%，整体作业效率提升近20%。”谈到传统集装箱码头自动化改造后的变化时，褚斌说。
不仅如此，智能导航、智能响应等智能客响服务，以及集疏运一体化系统、全国ETC系统等智能通关方案，也让外部来港客户在体验码头自动化作业的同时，更感受到高效便捷的服务。
“以前提落（集装）箱，最快也要一个小时，现在几分钟或者是十几分钟就完活了。”天津集装箱物流司机孙胜宇感触颇深。
与孙胜宇有着相同感受的，不在少数。以往，找不准码头场位，到位后排队耽误活儿，一直以来是困扰外集卡司机的焦点问题。对此，集装箱公司设计了全国自动化集装箱码头首个外集卡全路径引导系统，运用北斗导航、智能RFID识别、云计算等技术，帮助集卡司机跟随导航到达码头指定点位，实现了立即作业“无等候”。集卡司机只需通过手机“点一点”，便能对场地情况及安全要求一目了然，实现一秒定位、精准到达。
该系统投入运行以来，集卡场内运行时间缩短了20%，自动化轨道桥连续作业率提升15%。与此同时，该系统的应用还提升了码头安全管控水平，有效避免了由于司机对场地不熟悉而引发的险肇和安全事故，减少了车辆绕路期间的尾气排放，降低了能源消耗。
唐先生，某物流公司的一名拖车司机。多年来，他的工作便是在天津港各集装箱码头堆场与公司堆场之间进行集装箱“倒短”作业。他算了这样一笔账：由于码头提箱效率提升，过去平均每天能够“倒短”六到七趟，现在每天十四五趟不成问题。多劳多得，自己的月收入也有了显著提高。“这可是实实在在落在口袋里的‘实惠’。我们拖车司机都是如此，船公司、货主、企业自然更不用说！”
智慧港口建设推动效率之变，也激发出港口活力。今年上半年，天津港集团集装箱吞吐量就已突破1000万标准箱，同比增长20%以上，比去年提前一个月完成千万箱突破，也创下历史最好成绩。
绿色环保 零污染、零排放，打造全球首个“零碳码头”
以前，邮轮停靠码头后还要继续燃油维持运转，不仅噪音大、味道呛，船体还会有震动，乘客体验很不好。如今，在我国北方第一个邮轮母港——天津港东疆港区南端的国际邮轮母港，这一状况正在发生改变：游轮靠岸后，便可使用岸基供电设备充电来维持其运转，让码头变得安静，让乘客获得舒适的体验，更让港口的生态环境得到改善。
有统计数据显示，船舶靠泊期间由其辅机发电所产生的碳排量约占港口总排碳量的40%以上，是影响港口及所在城市空气质量的重要因素之一。推广靠港船舶使用岸电，是改善城市空气质量、打造绿色港口的重要举措。
这一变化不仅发生在国际邮轮母港。近年来，天津港积极推进船舶岸电系统建设，目前已有33个泊位实现岸电覆盖，全部自有港口作业船舶靠泊保持岸电使用率100%，年岸基供电量累计达200万千瓦时。
以拖轮为例。在天津港，拖轮接用岸电的年均用电量超过120万千瓦时，减少燃油消耗达300余吨。不仅如此，天津港集团在轮驳行业开创“智慧”先河的“智慧拖轮”也是真正的降排能手。与传统拖轮相比，“智慧拖轮”所有照明灯均采用LED，主海水泵采用温度、变频控制降低能耗75%以上，可有效降低碳污染排放量。
这只是天津港集团着力打造绿色港口的一个缩影。
在生产模式、运输方式上，天津港也更加“绿色”。据天津港集团有关负责人介绍，在全国率先实现煤焦100%铁路运输的基础上，他们还推进矿石与煤炭双重“钟摆式”运输，打造“公转铁+散改集”双示范港口，2020年全年铁矿石铁路运输占比达62.7%，“散改集”完成170万标准箱，同比增长80%。
工艺流程的升级也为绿色生产“添砖加瓦”，天津港远航码头公司升级“正面吊”模式，成功实现装载机车上直接装箱，平均每列装车时间缩减1.25小时。
新旧动能不断迭代更新、风光发电助力低碳能源结构。天津港联盟国际公司运用能量回馈技术平均每年可节约电能84万千瓦时，场桥全部“油改电”，实现“零污染”“零排放”；分布式光伏发电系统日平均发电时长约达13小时，自2015年投入使用以来总发电量已达29.5万余千瓦时，减排二氧化碳105吨。加快实施港口机械清洁化改造，LNG等清洁能源被广泛应用，仅以集装箱公司为例，74辆LNG集卡每年就可减少碳排放1960吨。全国自动化集装箱码头首个外集卡全路径引导系统，减少车辆绕路期间的尾气排放，降低能源消耗……
即将投入使用的北疆港区C段智能集装箱码头，则有望成为全球首个“零碳码头”：全场设备全部使用清洁能源，智慧楼宇、七彩廊道全部采取光伏发电，港口资源节约循环利用水平明显提升。与传统作业模式相比，在作业效率持平的情况下，建设投入降低30%以上，能耗降低20%以上，运营成本降低25%。
“通过光伏发电等清洁能源生产，‘北疆C段’将不仅实现岸基供电，让停靠的船舶‘零排放’，还能给周边供电，真正成为绿色港口。”天津港第二集装箱码头有限公司总经理杨荣说。
