Роль искусственного интеллекта в процессе автоматизации морских портов и терминалов
научный журнал «Актуальные исследования» #11 (14), июнь '20

Роль искусственного интеллекта в процессе автоматизации морских портов и терминалов

Произведён анализ области применения искусственного интеллекта в порту, а также различные подходы к организации работы портовых машин искусственным интеллектом

Аннотация статьи
терминал
автоматизация
порт
ИИ
искусственный интеллект
Ключевые слова

Актуальность

В современных условиях, чтобы поддерживать уровень экономической устойчивости отраслей морского и речного транспорта, нужно обеспечить эффективность их деятельности. Качество, безопасность - основные характеристики уровня устойчивости технико-экономической системы подобной морскому и речному транспорту, а также морским и речным портам. Главном образом эти характеристики определяют уровень её конкурентоспособности. Чтобы повысить эффективность управления морскими и речными судоходными и бортовыми системами, на государственном уровне принимаются попытки разработки и реализации различных проектов, львиную долю среди которых занимают информационные интеллектуальные технологии. Внедрение подобных проектов позволит значительно повысить уровень автоматизации и, соответственно, эффективность морских и речных транспортных систем, а также уровень безопасности операций в порту.

Для того, чтобы достичь высоких результатов и превзойти наших зарубежных конкурентов, в начале необходимо проанализировать и почерпнуть тот опыт, который они приобрели. На данный момент рынок искусственных технологий на Западе представлен двумя компаниями – первопроходцами Kalmar, которые обладают багажом уже накопленного опыта и ELEMENTAI с их оркестровкой порта, которые в данный момент набирают обороты.

Проект автоматизация порта компанией Kalmar носит название SmartPort. Решения Kalmar SmartPort способствуют повышению эффективности за счет автоматизации процессов, что ведет к сокращению эксплуатационных расходов и повышению безопасности и эксплуатационной готовности оборудования. Кроме того, автоматизация делает операции более последовательными, предсказуемыми и надежными. Вот основные виды операций, автоматизацию которых предлагает компания:

  • Автоматическая идентификация и отслеживание перемещения грузовиков по территории для усиления режима охраны, повышения безопасности, плавности и эффективности рабочего процесса.
  • Повышение безопасности и эффективности операций на судах за счет автоматического распознавания и регистрации каждого контейнера при выполнении погрузки или разгрузки.
  • Автоматическая регистрация контейнеров на въезде в терминал, позволяющая уменьшить среднее время оборота грузового автотранспорта.
  • Удаленный контроль над оборудованием, позволяющий повысить его эксплуатационную готовность, что обеспечивает его оптимальную эффективность.
  • Увеличение производительности операторов кранов RTG и эффективности системы за счет автоматизации передачи грузов между кранами RTG и терминальными тягачами или погрузчиками.
  • Автоматизация оформления отчетности и управления запасами в режиме реального времени, чтобы сократить время на поиск контейнеров.
  • Увеличение коэффициентов использования оборудования за счет выдачи производственных заданий в зависимости от его местонахождения, что позволяет подбирать надлежащее оборудование для каждой операции.

На данный момент “рукой” компании были созданы полностью автоматизированные портовые терминалы:

  • DP World London Gatewau (Англия)
  • DP World Brisbane (Австралия)
  • Eurofos (Франция)
  • TraPac (США)

В морских терминалах преимущества автоматизация заключаются не только в обработке большего количества грузов. Умные системы также позволяют морским портам повысить эффективность одного из своих предельных и конечных ресурсов – пространства. Автоматизация процессов позволяет укладывать грузы с заметно большей плотностью и существенно экономить свободное пространство грузовых терминалов.

Главная проблема комплексной автоматизации – это очень высокая цена перехода на новые технологии. Развертывание автоматизации на любом портовом терминале будет стоить более 2 миллионов долларов за каждый акр (около 4 тыс. кв. м).

Теперь перейдём к технологии, известной как оркестровка порта от компании ELEMENTAI.

По мере внедрения систем совместного использования данных портовым кооперативом (ПК) различные субъекты экосистемы (портовые власти, операторы терминалов, перевозчики, бенефициарные грузовладельцы и т. д.) получают стимул к согласованию своих дорожных карт цифровой трансформации. Это позволяет им воспользоваться новыми взаимовыгодными возможностями для повышения эффективности.

В то время как ПК предлагают беспрецедентную способность обмениваться оперативными данными, истинная сквозная оптимизация в реальном времени между партнерами по логистике требует платформы обмена разведывательными данными. Построенная на базе ПК, такая платформа обеспечит стандартный интерфейс для обмена мнениями, прогнозами, общими целями и ограничениями между участниками совместной ИИ в открытой структуре.

Чтобы быть достижимым, видение совместной ИИ должно осуществляться рациональными шагами, подкрепленными убедительными бизнес-кейсами в темпе отдельных организаций. Каждый шаг включает развертывание управляемого ИИ агента, который связан с традиционными системами записи и другими агентами в сети, поддерживаемой открытым интеллектуальным API. В такой сети работают ИИ агенты:

  • индивидуально дополнять и информировать ключевые человеческие директивные органы для Единой оперативной цели (например, планирование экипажа), и
  • совместно действовать согласованно для упорядочения операций в соответствии с общей целью.

Таким образом, предпочтительный подход заключается в постепенном развертывании очагов возможностей ИИ, которые сходятся к совместной организованной системе.

Предоставляя агентам ИИ возможность вести переговоры друг с другом через организационные границы, это сотрудничество может распространяться на всю экосистему портов. Действуя для оптимизации КПЭ, продиктованных прерогативами их соответствующих владельцев, агенты могли бы определить общие цели и взаимовыгодные возможности в ближайшем реальном времени:

  • Время оборота судна будет улучшено на уровне терминального оператора путем оптимизации распределения причальных и причальных кранов с использованием предвидения кластерных моделей судов.
  • Поток судов будет улучшен на уровне портовых властей за счет использования информации о навигационных узких местах в устьях рек, якорных стоянках и причальных районах.
  • Время пребывания контейнеров может быть сокращено за счет обеспечения видимости для внутренних перевозчиков, бенефициарных владельцев грузов и сторонних логистических партнеров о состоянии контейнеров и прогнозируемых контрольных точках по всей логистической цепочке.

При использовании сетевого подхода ИИ ключевые показатели эффективности могут быть объединены и сбалансированы на ежедневной основе по мере изменения условий ведения бизнеса. Таким образом, ПК имеют потенциал для развития от платформ обмена данными до платформ совместного использования интеллекта.

Конкуренция в рамках искусственного интеллекта также может прийти и с Востока – из Китая. На данный момент уже готовы как минимум 3 терминала, два из которых (Phase 4, Qianwan) были введены в строй в 2017 году. К сожалению, недостаточно информации для более подробного анализа основных функций ИИ в данных портах. Известно лишь, что там применяются дистанционно управляемые портальные причальные краны типа судно-берег (STS), автоматические штабелеукладчики (ASC), а также автоматические управляемые контейнерные тележки (AVG).

Исходя из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что на данный момент наши зарубежные конкуренты достаточно далеко продвинулись в вопросе полной автоматизации портово-терминальных работ. Они обладают достаточно большим опытом даже для самых нестандартных работ. Однако, это не повод отчаиваться, ведь в рамках капитализма и мировой рыночной экономики мы можем использовать их опыт, их специалистов и свои ресурсы, чтобы автоматизировать наши собственные порты и терминалы.

Текст статьи
Ведется прием статей
Прием материалов
c 01 августа по 16 августа
Остался 1 день до окончания
Препринт статьи — после оплаты
Справка о публикации
БЕСПЛАТНО
Размещение электронной версии
20 августа
Загрузка в elibrary
20 августа
Рассылка печатных экземпляров
24 августа