記者 趙波
9月27日，由“連鋼創新團隊”自主研發的全自動化集裝箱碼頭智能管控系統A-TOS正式釋出，該系統實作了“從0到1”的創新突破，各項名額全面超越擁有30多年應用曆史的國外同類産品，各項功能、性能效率、易用性、可靠性和使用者文檔集已認證國家一級軟體評測中心的鑒定測試。經中國航海學會組織評審，認定該項目整體達到了國際領先水準，标志着在新一輪科技革命和産業變革中，山東港口又一次用自主創新标定了中國港口高水準科技自立自強的新高度。
釋出會上，山東港口青島港與迪拜環球港務（中國）公司、北部灣港股份有限公司、安徽省港口營運集團有限公司、湖北港口集團有限公司、山東港口科技集團簽署成果推廣戰略合作協定，就全自動化集裝箱碼頭智能管控系統A-TOS的推廣和應用達成共識。這是港航領域的強強聯合和優勢疊加，各方将在港口科技創新、數字化智能化轉型等領域開展深度合作，共享智慧綠色港口建設最新成果，加快推動智慧綠色港口高品質發展。
該系統全域自主，實作了從底層軟硬體到上層應用關鍵核心技術的完全自主可控；全智引領，“類人腦”進行生産指揮排程、規劃決策和系統的測試運維，以獨有的“九大創新技術”搶占智慧綠色港口發展制高點；全向超越，确立了“五大優勢”，“毫秒級”重新整理響應，無感更新，生産操作、裝置控制、資訊處理三位一體智能管控，智能配載效率提升17倍以上，助力創出了全球全自動化集裝箱碼頭作業最高效率。
面對全球港航領域數字化、網絡化、智能化的發展趨勢，“時代楷模”“連鋼創新團隊”以實際生産需求為導向，圍繞服務更新、效率提升全力攻關，自主打造了算法更智能、功能更豐富、架構更先進、運作更靈活、界面更友好的新一代碼頭黑科技“超級智腦”——“雲原生+”全自動化集裝箱碼頭智能管控系統A-TOS。該系統運用雲原生等技術開發了集計劃、排程和控制于一體的智能管控系統，實作了碼頭“毫秒級”全場選位、“秒級”裝置排程、“毫秒級”資料動态重新整理和不停工系統更新，讓碼頭作業更快捷、更精準、更智能，是支撐全自動化碼頭高效運作的新一代“大腦”和“神經中樞”。今年6月28日，山東港口青島港全自動化集裝箱碼頭在“德翔許明”輪作業中，橋吊平均單機作業效率達到60.18自然箱/小時，效率一舉提升14.2%，第九次重新整理自動化碼頭作業世界紀錄，用智能碼頭的軟體“中國芯”标注新時代中國港口發展的新高度。
中國“智”造新高度，赢得充分認可山東港口全自動化集裝箱碼頭智能管控系統A-TOS，有力推動了智慧港口領域裝置、資源的智能排程和智能化控制等技術的進步，提升了全自動化集裝箱碼頭生産作業及資源利用的協同管控水準和對外服務品質，引起社會各界的廣泛關注。
2022年8月28日，中國航海學會在青島組織召開了“全自動化集裝箱碼頭智能管控系統A-TOS”項目科技成果評價會，中國航海學會常務副理事長張寶晨代表評價委員會發表評價意見，認為，項目針對全自動化集裝箱碼頭缺乏自主研發的一體化智能管控系統的問題，提出了基于雲原生架構的自動化碼頭智能管控系統A-TOS方案，攻克了系統架構、模型算法、測試運維等關鍵技術，開發了完整系統，經應用，支撐了大型全自動化集裝箱碼頭全域多場景運作管控，提升了作業效率，實作了核心技術的完全自主可控。經評價委員會讨論，認定該項目整體達到了國際領先水準。
中國工程院院士、中國人工智能學會名譽理事長李德毅表示，山東港口牢牢把握港口數字化、網絡化、智能化的發展趨勢，堅持走科技創新之路，掌控核心技術，為打造國際化智慧港口作業系統“中國樣本”、輸出“中國方案”作出了積極貢獻。希望山東港口以A-TOS系統成功釋出為契機，依托豐富的生産應用場景，繼續應用并推廣新一代人工智能技術，打造港口科技創新高地，賦能港口行業高品質發展。
韓新海運（上海）有限公司青島分公司總經理金正謙（Mr. Kim Jungkyum）認為，這次新系統成功上線，對船公司來說又是一個重大利好，不僅能更加友善傳輸資料資訊，及時提供準确的裝卸船資料和個性化班期服務，而且能繼續穩步提升船舶作業效率，減輕疫情對船舶班期影響，為船公司節省高額租金。韓新海運願意與山東港口聯手，助力海上運輸跑出“加速度”，共同為暢通大循環、聯通雙循環提供支撐保障。
華為港口解決方案總監董廣川表示，山東港口是華為成立海關港口軍團後首個簽署戰略合作協定的夥伴，雙方“強強聯合”，共同探索智慧港口數字化轉型之道。在本次系統研發中，山東港口采用了中國開放原子開源基金會歐拉作業系統和高斯資料庫，實作了底層關鍵核心技術的自主可控，是數字技術與傳統行業深入融合的典範，為世界智慧港口建設再次提供了“中國樣本”。下一步，華為将依托山東港口龐大的港口群、豐富的應用場景，充分發揮技術、人才、經驗等綜合優勢，拓展合作新空間，為山東港口數字化轉型培養人才、提供智力支援，助力山東港口打造國際領先的“智慧綠色港”，為交通強國建設積極貢獻力量。
相關連結：“九大創新技術”搶占制高點據介紹，該系統運用深度學習、專家系統等技術，推動傳統自動化生産模式向動态分析、科學決策、優化疊代的全智能化生産模式轉變，以“九大創新技術”搶占智慧綠色港口發展的制高點。
率先建構全國産智慧港口“新基建”。新系統建構了包含資料庫和作業系統在内的國産基礎資訊平台及其适配的伺服器，實作了從底層硬體到上層應用關鍵核心技術的完全自主可控。
創新實作“雲原生”技術在港航領域的落地應用。一個集裝箱從進入碼頭到最後裝船，共有16個關鍵環節和近100種不同作業狀态。如果按照一天處理1萬标準箱計算，會産生1600餘萬個作業狀态，如此大的計算量，對碼頭“大腦”的“聰明度”是嚴峻的考驗。山東港口的新系統能夠充分利用雲計算的靈活性、可拓展性和彈性，根據碼頭實際業務量動态調整系統負荷，實作系統資源消耗的最佳配置設定，讓“大腦”更“聰明”，幹起活來更順暢。同時，能夠實作“無感更新”，在不影響碼頭正常作業的同時完成系統更新和維護。
創新架構設計，打造“無接口”一體化智控系統。目前，全球主流自動化碼頭的系統存在維護複雜、優化更新慢、可擴充性不強、相容性差等短闆。新系統在其設計時就緻力于一體化設計、一體化運作，推進碼頭生産作業系統、裝置控制系統、資訊處理系統三大核心高度融合，實作了生産資源、計劃排程和作業控制的無縫銜接，提升了系統整體性能，達到了“1>3”的效果。
創新算法應用，建構全智能碼頭“數智一體”算法平台。運用大資料及人工智能技術，設計了十餘項關鍵核心算法模型，能夠全面覆寫碼頭近1000種作業工況，具備“智能擇取、即取即用”雙重優勢，提升研發效率60%，為後續多元開發奠定了堅實基礎。
創新全智能碼頭“極速模式”。目前世界最大集裝箱船載箱量為2.4萬标準箱，其船上所有集裝箱橫向排列足有近150公裡。新系統通過“極速智配”，僅需5分鐘即可将150公裡長的集裝箱進行有序排列，確定了貨物運輸精确無誤。
創新全智能碼頭“靈巧模式”。該系統建立了全新的裝卸船模式，實作集裝箱即到即裝，讓上百萬集裝箱、200餘台大型裝置在作業中不沖突、不排隊，橋吊有效作業時間提高10%。同時能智能應對氣象變化，通過降低集裝箱堆碼高度等方式，有效規避台風、瞬時大風等惡劣天氣的碼頭安全風險。
創新全智能碼頭“資訊管網”。新系統将生産計劃政策、作業任務序列等全流程作業環節建構成286個“資訊管網”，通過智能篩選，對各類資訊進行自動調流，實作了最快、最優處置，為系統精準決策奠定基礎。
創新研發全棧IT智慧運維管理平台。建構了專業技術經驗庫，等于配備了AI智能醫生，能夠對資料中心軟硬體裝置、生産應用系統運作狀态、日志及事件進行智能分析、實時診斷、趨勢預警，對網絡病毒、系統漏洞進行主動防禦、自我修複，全程無需人工幹預。
打造生産系統全鍊智能壓測全新引擎。颠覆了同類産品需要人工測試的傳統模式，首次實作了全流程、全天候的自動化系統測試。能夠自動生成、回報評測報告，測試效率提升10倍以上。
“五大優勢”凸顯核心競争力算法更智能：“決策類人腦”，讓每一條決策更加精準。就像AlphaGo面對361個棋子一樣，全新智能系統以整個碼頭為棋盤，以數十萬個集裝箱為棋子，在優化算法上實作了新的突破。該系統能夠依托各類資訊回報的資料，從泊位計劃、船舶配載等次元，對碼頭生産營運進行全周期監測、分析，依托AI做出更準确的生産規劃和預測；通過不斷訓練和推理，“類人腦”對各類排程計劃進行自學習、自優化、自完善。
運作更靈活：“響應零待時”，讓計算速度百倍提升。碼頭作業系統如同人們日常生活使用手機一般，資料重新整理速度将直接影響客戶體驗。目前，大部分港口作業系統資料重新整理保持在“秒”級，資料傳輸延遲明顯，作業指令銜接不暢，系統加載耗時長，影響碼頭效率。新系統将資料重新整理控制在“毫秒”以内，真正意義上實作了響應“零待時”。以一個碼頭集裝箱堆場為例，“毫秒級”資料重新整理相比“秒級”，助力裝置派發效率提升4倍。
功能更豐富：“作業便捷化”，讓碼頭效率屢創新高。碼頭作業工況複雜，新系統從近300種作業工況中計算出500餘種作業算法，設計了1300餘項适應各類複雜工況的功能，徹底解放作業人員的雙手，并在綜合考量環境、時間、距離、能耗等因素的基礎上，從碼頭現場近200台自動化裝置中智能選取最合适裝置、最優路徑，采用最優模式及互動銜接方式進行作業，實作集裝箱即到即裝、即收即送，實作作業無間斷、更安全、低能耗的目标。相對于同類碼頭，每輪排程時間減少67%，裝置排程能力提升52%，周轉時間降低15%，等待時間減少21%，碼頭效率提升14.2%。
架構更先進：“更新不停工”，徹底颠覆傳統模式。日常生活中，手機、電腦系統更新，需暫停使用、重新開機更新，一套流程耗時十幾分鐘甚至更長，但這個過程對碼頭生産來說影響極大。按照吞吐量500萬級标準箱的碼頭計算，每次停止作業将帶來上百萬元的損失，船公司則需要為每條船額外花費數十萬元追回空耗的時間。新系統通過使用“雲原生”技術，實作了“7*24小時”不停産更新，為客戶提供了硬核服務保障。
界面更友好：“一窗展示”“功能模組化”，DIY式新體驗。該系統不僅能實時展示生産進度、船箱資訊、裝置狀态、潮汐變化等全生産要素，而且支援不同船舶視圖的“一屏顯示”和全堆場視圖的“毫秒瞬開”，呈現3D全景動态，精準靈活掌握生産情況直至每個集裝箱的狀态。同時具有極大可擴充性、相容性，能像拼“樂高積木”一樣，根據不同用途将不同功能的服務子產品組合、拼接，以定制服務滿足不同港口的個性化需求。
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