摘要：本文围绕港口自动驾驶，特指L3及L4高级别自动驾驶在港口的技术形态及推广现状，研究分析了行业规模、国内外各大港口典型的应用技术类型、当前主要产品形态、推广应用情况，并对未来港口运输自动驾驶的发展态势进行了展望。
关键词：港口、自动驾驶、AGV、DCV、ASC、C-V2X
一、引言
随着人工智能、5G、车联网、大数据、云计算等技术的不断进步，自动驾驶行业快速发展。在北京、深圳、合肥等地，人们已经可以体验自动驾驶的出租车、公交车。在干线物流领域，涌现了赢彻科技、千挂科技、主线科技等一批自动驾驶科技企业，其中赢彻科技的L3级干线自动驾驶营运里程已经超过万公里[1]。在城配领域，有新石器、美团、京东的配送小车在城市道路上穿梭，进行着最后一公里配送。在矿山领域，慧拓、主函数的无人驾驶矿卡已经在偏远的矿区代替司机24小时搬运煤矿。在港口领域，由于我国集装箱吞吐量巨大、时效要求高，且具备作业场景封闭、载具标准等特点，成为了自动驾驶推广的最佳场景。天津港、青岛港、上海港等一大批大型港口陆续使用自动驾驶甚至是无人驾驶车辆实现集装箱搬运。
二、我国国内港口分布及吞吐量
根据《年交通运输行业发展统计公报》，年我国港口完成货物吞吐量.8亿吨，完成集装箱吞吐量2.96亿标准箱[2]。对照《全球港口发展报告（）》，全球港口完成集装箱吞吐量约8.53亿标箱[3]，我国集装箱吞吐量占全球比例达到34.7%之多。如表1所示，年全球港口吞吐量排名TOP50中，中国就有29个；TOP10中，中国的港口占据了8家。应该说我国的大型港口在全球港口贸易中占据着举足轻重的地位。
表1年我国排名全球TOP50的港口
三、港口自动驾驶的主流技术及典型产品形态
港口自动驾驶主要有三种方案，分别是自动导引运输车AGV(AutomaticGuidedVehicle)、无人驾驶集卡DCV（DriverlessContainerVehicle）、无人跨运车ASC(AutonomousStraddleCarrier)。这三种方式都已经达到了L3有条件自动驾驶或者L4无人驾驶的级别。
1.自动导引运输车AGV
最早应用到港口的AGV，在技术上通常依靠大量的磁钉进行导航，实现相对固定的线路运输。该技术发展较早，在许多港口也有大量的应用，技术成熟，但是成本较高。通常在有隔离区的新码头投入使用，如图1所示。
图1AGV自动导引运输车
在年，厦门远海集装箱码头就开始投建AGV。青岛港于年安装了4万个磁钉用于几十台AGV导航，经过持续运营优化，运输效率可达到48箱/h[4]。上海洋山港在年和年分别上线了台和10台AGV，并依靠6万多个磁钉导航[5]。
由于传统AGV依赖于磁钉的导航，应用限制较大。随着自动驾驶技术的发展，以及雷达、摄像头、高精度定位、地图技术、C-V2X的不断提升，依赖于车辆自身感知、判断、决策的自动驾驶形态逐渐崭露头角。这类集装箱自动搬运车辆统称自动驾驶平板车，具体产品名称较多，包括IGV（IntelligentGuidedVehicle）智能导引车、ART（ArtificialIntelligenceRobotofTransportation）人工智能运输机器人、AIGT（AIGuidedTransporter）无人驾驶集装箱运输车、IMV（IntelligentMobileVehicle）智能移动运输平板车。基于此类自动驾驶技术的水平运输车，可以自由穿梭在港口道路上。
2.无人驾驶集卡DCV
DCV本质上就是对集卡进行了自动化升级改造，主要依赖摄像头、毫米波雷达、激光雷达、C-V2X通信技术、北斗高精度定位等实现自动驾驶。不仅在港口内可以与有人驾驶车混行，甚至能行驶到港外的公开道路上，如图2所示。
图2港外开放道路上行驶的自动驾驶集卡DCV编队
其次，集卡编队的形式，在安全性和经济性之间有较好的平衡。DCV单车成本约为～万元[6]。
DCV是近些年越来越受到港口青睐的新一代港口自动驾驶形态。从目前各个港口大量的运输集卡数量看，未来DCV有更广阔的前景。目前我国至少有10个港口已经部署了DCV。
海洋山港已经能够实现DCV的5车编队1秒时距的队列自动行驶，全天候往返于洋山港与集疏运中心之间，通过东海大桥全程97公里的社会道路开展点对点集装箱转运业务，部署的车辆规模已经达到台左右，在全球范围内名列前茅。天津港聚集了西井、主线科技等厂家的DCV，整体数量也接近台[7]。
3.无人跨运车ASC
ASC集集装箱水平运输、龙门起重机垂直吊装功能于一体，如图3所示。
图3无人跨运车ASC
由于跨运车本身高度有限，通常只能满足1~3个集装箱高度的堆放。我国集装箱码头普遍堆场密集，为保证空间利用效率通常会堆放4~5层集装箱，所以无人跨越车ASC在国外港口应用较多。
四、港口自动驾驶发展及应用现状
1.国外港口
从全球范围来看，自动化集装箱码头已经有不错的发展。较早进行港口无人驾驶探索的有荷兰、德国、新加坡、英国等地。
欧洲最早开始自动化码头建设，全球首个第一代自动化集装箱码头是位于荷兰鹿特丹港的欧洲联合码头公司（ECT）的DS集装箱码头，于年投入运营。年开始，累计从荷兰VDL集团采购了超过台AGV。在德国汉堡港，Altwenwerder集装箱码头的AGV车，于年初就达到将近有台[8]。
值得