洋山港四期自动化码头

洋山港四期自动化码头是全球规模最大、设备最先进的全自动化码头,其建设成功标志着中国港口行业在运营模式和技术应用上实现了里程碑式的跨越升级与重大变革。


上海国际航运中心洋山深水港区四期码头是全球规模最大、设备最先进的全自动化码头。随着2017年12月10日四期开港,航运码头人工驾驶集装箱卡车来回穿梭这一景象已不再显现,一切变得安静而有序。四期的加入使上海港的年吞吐量有望突破4×107 TEU,达到目前全球港口年吞吐量的十分之一,成为国家名片“中国港口”的杰出代表。
20世纪90年代中叶,国际集装箱运输的发展趋势逐渐面向船舶大型化、经营联盟化、运输干线网络化。党中央和国务院对建设上海国际航运中心作出了重大战略部署,启动了上海洋山深水港的选址工作。经过了10 年的论证和建设,上海洋山深水港于2005 年正式开港。洋山深水港位于长江和东海交汇处,离岸30多千米,全部由大、小洋山等数十个岛屿组成,是世界上首个依托岛礁建成的超大型港口。其中,四期工程位于洋山深水港一—三期西北侧,由颗珠山岛、小乌龟岛、蒋公柱岛及花鱼礁等围海填筑约2.23×106平方米形成。2014 年12 月,上海洋山港四期工程全面开建。四期工程为世上最大、最先进的智能化码头,基础采用新工艺,对勘探成果要求高,面临技术难度大、外海勘察依托条件差等难题,而且许多技术问题无规范可循和类似工程可借鉴。
上海洋山港四期工程总投资1.284 8×1010元,总用地面积达223 万平方米,岸线长度达2 350 米。整个工程建设了2 个7 万吨级以及5 个5 万吨级的集装箱泊位,1个工作船泊位,泊位总长约2 800米,可满足多艘大型集装箱船同时靠泊,设计年吞吐量6.3×106 TEU,其中水工结构均按靠泊1.5×105 吨级集装箱船舶设计与建造,设计年吞吐能力初期为400 万标准箱,远期可达到630 万标准箱。最终设备的规模是26 台岸桥、130+辆AGV 和120 台轨道吊。放眼全球,一次性建成投运规模如此之大的自动化码头是史无前例的。2021年洋山港四期完成570万标准箱的吞吐量。



在上海洋山港四期码头系统中,自动化装卸系统是整个全自动码头的“中国芯”。设备调度管理控制系统(ECS)和码头生产管理系统(TOS)都是由我国自主研发而成的,组成了洋山四期全自动化码头的“心脏”与“大脑”。 ECS 是一种环保、高效、经济的码头自动化装卸系统,用以实现自动化码头装卸设备的调度控制及设备间的协调工作。ECS 相当于自动化码头的“心脏”,主要根据TOS 规划和指令来完成对装卸设备的作业控制、流程优化、安全保护、监控管理和智能调度,取代了传统码头的司机及相关设备终端,智能化地指挥设备安全、自动、高效地把集装箱搬运到任务目的位置。
洋山港四期码头的AGV 设备控制系统也值得说一说,它与其他同类自动化码头相比有以下几个特点。
(1)AGV 自动换电技术。
(2)大规模AGV 路径规划及交通控制。
(3)顶升式AGV 支架交互技术。
(4)AGV 无线通信冗余技术。
(5)动态可配置作业区域技术。
(6)AGV 对悬臂式轨道吊进行交互作业技术。
(7)AGV 粗定位技术。
上海洋山智慧港口物流系统无论在智能化、自动化、信息化技术水平上,还是在低成本、高可靠性以及节能环保性能上都处于国内外同行的领先地位。洋山四期的建设标志着中国港口行业在运营模式和技术应用上实现了里程碑式的跨越升级与重大变革,对推进我国智慧城市建设和建设交通强国具有重要意义,对我国主要港口集装箱码头具有可推广性和复制性,具有十分显著的经济效益和社会效益,也为全球自动化码头建设提供了范本案例。