通信与调度技术是智慧港口中AGV与无人集卡协同作业的核心支撑,通过实时数据交互、智能算法优化和动态资源分配,显著提升港口水平运输环节的作业效率。以下从技术原理、具体应用和实际效果三个层面展开分析:
5G/6G低时延通信
实时数据交互:5G网络提供10ms以内的低时延和100Mbps以上的高带宽,确保AGV与无人集卡的位置、速度、任务状态等数据能实时上传至中央控制系统,同时接收调度指令。例如,在厦门远海码头,5G专网使无人集卡与龙门吊的信息交互延迟降低至8ms,实现混合装船作业的精准协同。
多设备协同:通过边缘计算技术,将部分计算任务下沉至港口基站或AGV/无人集卡本地,减少数据传输延迟。例如,青岛港自动化码头采用边缘计算节点,使AGV路径规划的响应时间缩短至50ms以内。
智能调度算法
动态路径规划:基于强化学习或蚁群算法,根据实时交通状况(如其他车辆位置、障碍物分布)动态调整AGV与无人集卡的行驶路径。例如,上海港的智能调度系统通过分析历史作业数据,优化路径规划,使船舶作业效率提升30%以上。
任务优先级管理:根据任务紧急程度(如船舶靠泊时间、货物时效性)、路径复杂度等因素,动态分配AGV与无人集卡的任务顺序。例如,在天津港C段码头,系统优先调度距离岸桥最近的AGV完成集装箱转运,减少空驶距离。

岸桥-堆场水平运输
无缝对接:通信技术确保AGV与无人集卡在岸桥下精准停靠,误差控制在厘米级。例如,青岛港通过5G+北斗高精定位,使AGV与岸桥的对接时间从3分钟缩短至1分钟以内。
编组作业:调度系统根据集装箱目的地和车辆状态,动态编组AGV与无人集卡,形成“车队”协同运输。例如,南通港通过车路云一体化方案,实现多台无人集卡编组作业,运力提升40%。
堆场-闸口自动化作业
快速通关:通信技术实现无人集卡与闸口系统的实时数据交互,自动完成称重、验箱、放行等流程。例如,阳逻港通过5G+OCR识别技术,使闸口通关时间从5分钟缩短至30秒。
堆场内优化:调度系统根据集装箱堆存位置和车辆路径,动态调整AGV的存取顺序,减少堆场内拥堵。例如,山东大型海铁联运场景中,多台徐工AGV通过智能调度实现“无冲突”作业,堆场周转效率提升25%。
多式联运协同
海铁联运无缝衔接:通信技术实现AGV/无人集卡与铁路场站的信息共享,提前规划集装箱转运路径。例如,天津港通过智能调度系统,使海铁联运集装箱的中转时间从6小时缩短至2小时。
公铁水多式联运:调度系统根据不同运输方式的运力、成本和时效性,动态分配任务给AGV或无人集卡。例如,合肥港通过L4级无人驾驶技术结合5G定位,优化公铁水联运路径,单箱运输成本降低15%。
作业时间缩短
单箱作业时间:通过通信与调度技术优化,AGV与无人集卡的单箱作业时间从传统模式的8-10分钟缩短至3-5分钟。例如,青岛港自动化码头单箱装卸效率达40标准箱/小时,较传统码头提升60%。
船舶在港时间:智能调度系统减少船舶等待时间,平均在港时间缩短20%-30%。例如,上海港通过优化调度,使大型集装箱船的在港时间从72小时缩短至48小时。
资源利用率提高
车辆利用率:通信技术实现AGV与无人集卡的24小时连续作业,设备利用率从60%提升至90%以上。例如,阳逻港单台无人集卡日均作业量达120标准箱,较人工驾驶提升50%。
能源效率:调度系统优化行驶路径,减少空驶和急加速/减速,降低能耗。例如,厦门远海码头通过路径优化,使AGV与无人集卡的单位箱能耗降低18%。
成本降低
人力成本:自动化作业减少对人工的依赖,单港人力成本降低30%-50%。例如,天津港C段码头通过AGV与无人集卡协同,减少现场操作人员80%。
维护成本:通信技术实现设备状态实时监控,提前预警故障,减少停机时间。例如,青岛港通过预测性维护,使AGV故障率降低40%,维护成本下降25%。
6G+AI融合调度:6G网络将提供更低时延(1ms以内)和更高可靠性,结合AI算法实现更精准的动态调度。例如,未来港口可能通过6G实现AGV与无人集卡的“意识同步”,完全消除协同延迟。
数字孪生优化:通过构建港口的数字孪生模型,在虚拟环境中模拟不同调度策略的效果,提前优化作业流程。例如,上海港正在试点数字孪生技术,预计可将调度优化时间从小时级缩短至分钟级。
区块链赋能信任机制:利用区块链技术实现AGV、无人集卡与港口系统间的数据可信共享,提升协同作业的安全性。例如,未来港口可能通过区块链记录每台设备的作业数据,防止篡改和纠纷。