【獨家】AI賦能智慧港口——美國的自動化碼頭

弗吉尼亞國際集裝箱碼頭（Virginia International Gateway）坐落于弗吉尼亞諾福克港，位于弗吉尼亞州樸次茅斯的伊麗莎白河沿岸，是一家私營的集裝箱碼頭，由馬士基集團建設和運營。

該碼頭堆場垂直于岸線布置，共投資4.5億美元，于2007年建成投產，2010年租給了弗吉尼亞港務局，2014年馬士基公司將碼頭出售給弗吉尼亞港務局。

碼頭占地57600m2，其開發(fā)的第一階段占地23100m2，每年可處理約100萬TEU；第二階段增加了約6000m2的額外空間和100萬TEU的容量。

碼頭采用“單小車岸橋+跨運車+自動化軌道吊”的作業(yè)工藝，是一種半自動化碼頭。

自動化軌道吊最大起重能力40t，適于“堆五過六”作業(yè)，跨距內可堆放8排集裝箱，行駛速度300m/min，不支持雙箱作業(yè)。

堆場堆箱區(qū)垂直碼頭岸線布置，冷藏箱區(qū)布置在自動化堆場之外。

碼頭的終端操作集中在終端操作中心進行遠程控制，提高了碼頭的作業(yè)效率。

據統(tǒng)計，弗吉尼亞集裝箱碼頭岸橋平均作業(yè)效率為32~36自然箱/小時。

表2 弗吉尼亞集裝箱碼頭基本情況和主要設施設備

數(shù)據來源：http://www.portofvirginia.com/facilities

紐約新澤西港——全球集裝箱碼頭（GCT Bayonne）

紐約新澤西港地處巴拿馬運河的大西洋門戶，是紐約灣區(qū)內最大的港口。港口相比北美東海岸的其他港口，擁有著更多的內陸與海外貨運航線。

港口的集裝箱碼頭有4個：豪蘭呼克海運碼頭（Howland Hook Marine Terminal）、新澤西港海運碼頭（Port Jersey Marine Terminal ）、紐瓦克港-伊麗莎白海運碼頭（Elizabeth-Port Authority Marine Terminal）和布魯克林海運碼頭（Brooklyn Marine Terminal），碼頭都出租給不同的港口運營商。

2018年，紐約新澤西港的集裝箱吞吐量為718萬TEU，在2019年Lloyd’s List發(fā)布的全球港口排名中，位列第23位。

圖2 紐約新澤西港集裝箱吞吐量（2010-2018）

數(shù)據來源：Lloyds List

圖3 紐約新澤西港集裝箱碼頭分布圖

資料來源：http://www.panynj.gov/port/about-port.html

全球集裝箱碼頭（Global Container Terminal Bayonne）是距離紐約新澤西港入口最近的集裝箱碼頭，也是港口中唯一能夠為通過蘇伊士和巴拿馬運河的大型船舶提供服務的集裝箱碼頭，具有重要的戰(zhàn)略地位。

2014年，碼頭引入先進的現(xiàn)代化設備，采用更加安全、合理的設計方案，使其一度成為北美最先進的碼頭之一。

全球集裝箱碼頭是東海岸港口中率先引入綜合卡車預約系統(tǒng)的碼頭，利用碼頭泊位和陸上的現(xiàn)代化設計的優(yōu)勢以及在自動化技術的改進，對碼頭的堆場和閘門進行了進一步的綜合升級，大幅提高了貨物的裝卸速度，緩解了碼頭的擁擠情況。

港口采用流線型閘門工藝，每個門都配備有光學字符識別軟件（OCR）、無線射頻識別技術（RFID）和遠程通信技術，最大程度提高了卡車的通過效率，陸側的RMG集裝箱起重機的放置都采用傾斜一定角度的排放方式。

目前該碼頭處于半自動化狀態(tài)，但是其所有的操作事務均由后臺進行遠程指導和監(jiān)控。

圖4 全球集裝箱碼頭區(qū)位圖

資料來源：www.globalterminalsbayonne.com

表3 全球集裝箱碼頭基本情況和主要設施設備

數(shù)據來源：www.globalterminalsbayonne.com

長灘港——長灘集裝箱碼頭（LBCT）

長灘港位于美國加利福尼亞州長灘市，是世界上最繁忙的海港之一，也是美國跨太平洋貿易的主要港口。

該港口占地3200英畝，擁有31英里的海岸，10個碼頭，62個泊位和68臺巴拿馬型龍門起重機。

2018年，長灘港集裝箱吞吐量為810萬TEU，在2019年Lloyd’s List發(fā)布的全球港口排名中，位列第20位。

圖5 長灘港集裝箱吞吐量（2010-2018）

數(shù)據來源：Lloyds List

長灘集裝箱碼頭是美國西海岸最繁忙的碼頭之一，總投資約為12億美元。它是將兩個舊碼頭合并重建成的一個全新的現(xiàn)代化全自動碼頭，也是北美首個全自動化碼頭。

長灘集裝箱碼頭擁有3個泊位：E24、E25和E26，由東方海外集團經營。碼頭一期工程于2016年4月啟用，在2016年5月3日，振華重工在美國長灘市舉行自動化碼頭（LBCT）設備的交接儀式，此次交接標志著北美洲首個全自動化集裝箱碼頭順利投入商業(yè)運營。

長灘集裝箱碼頭采用“橋吊+自動導引車+自動化軌道吊”的作業(yè)工藝，其水平運輸方式為電池驅動帶舉升AGV。

堆場垂直于碼頭岸線布置，海側有自動導引車與自動堆碼起重機的交換區(qū)。

此類碼頭布置形式有效隔離了船舶—堆場作業(yè)和堆場—集卡作業(yè)。

自動導引車負責堆場海側與碼頭之間，以及鐵路裝卸作業(yè)線與堆場之間的集裝箱運輸，操作完全自動化。

圖6 長灘集裝箱碼頭平面布置圖

資料來源：https://www.lbct.com/Operations

表4 長灘集裝箱碼頭基本情況和主要設施設

數(shù)據來源：https://www.lbct.com

圖7 洛杉磯—長灘港集裝箱碼頭布局圖

資料來源：Alphaliner

洛杉磯港——特拉帕克碼頭（TraPac Terminal）

洛杉磯港位于美國洛杉磯市中心以南25英里的圣佩德羅灣。

港口占地4200英畝，水域面積3300英畝，兼具客運與貨運碼頭，包括汽車、干散貨、集裝箱、液體散貨等等。

2018年，洛杉磯港的集裝箱吞吐量為945萬TEU，在2019年Lloyd’s List發(fā)布的全球港口排名中，位列第17位。

圖8 洛杉磯港集裝箱吞吐量（2010-2018）

數(shù)據來源：Lloyds List

特拉帕克碼頭是美國第一個自動化集裝箱碼頭，一期工程于2007年竣工，二期工程于2015年11月投產，三期工程于2016年開始運營。

碼頭采用“自動跨運車+自動化軌道吊”的作業(yè)工藝，其運輸采用“儲能系統(tǒng)+純電動重型卡車”的方案，儲能系統(tǒng)24小時不間斷為卡車充電，使純電動卡車完全實現(xiàn)自動化零排放作業(yè)。

碼頭的自動輻射檢測系統(tǒng)用于監(jiān)控正在軌道運輸?shù)募b箱，保證集裝箱的正常輸送，大幅度提升了作業(yè)效率和貨物運輸速度。

表5 特拉帕克碼頭基本情況和主要設施設

數(shù)據來源：https://www.portoflosangeles.org

由于碼頭工會的影響，由外資經營的美國港口碼頭和美國本土碼頭營運商經營的碼頭的發(fā)展方向互不相同，前者有向全自動碼頭方向發(fā)展的趨勢，而后者則朝著半自動化碼頭方向發(fā)展。

本文由中國港口網www.3qlive.com特約

上海海事大學付玉鵬、周鑫、沙梅獨家提供

參考文獻