在港口水域完成靠泊与离泊作业,往往比开阔水域航行更考验操纵精度。船舶密集、航道有限、风流变化快,加之码头生产节奏紧凑,使得这些精细化操作成为港口效率与安全管理的关键。近期,天津港智慧拖轮"津港轮36"通过语音指令启动智能驾驶系统,自主完成返航、避障及侧方泊位等动作,引发业内对港口拖轮作业智能化的关注。 传统港口作业面临现实困境。大型货轮船长通常达200至300多米,其动力系统更适用于开阔水域,在狭窄港区内进行小半径转向、低速微调等精细动作时灵活性不足。港内作业常伴随交叉航行与多目标干扰,船舶操纵需要拖轮提供推力、拉力并协同引导,任何环节失误都可能带来碰撞、搁浅等风险。如何在不降低安全底线的前提下提升作业效率,成为智慧港口建设的核心课题。 该矛盾既源于物理条件限制,也源于管理与技术层面的挑战。港口水域空间受限、作业船舶多、能见度与气象水文变化频繁,决定了拖轮操作必须持续保持高注意力与高精度控制。拖轮作为近距离作业装备,长期依赖经验型操纵,受人为疲劳、信息获取不对称等因素影响,效率和稳定性存在波动。随着港口吞吐量提升与作业节奏加快,对效率的可预期性和安全的可验证性提出了更高标准。 "津港轮36"提供了可观察、可复制的技术路径。该拖轮船长34.6米、船宽11.2米、设计吃水3.92米,经济航速可达12.5节,具备港内作业所需的机动性。其智能驾驶系统与语音助手"36"能够完成自主寻找、锁定并前往目标船只,实现自主伴航、自主避让以及自主泊位等功能。为支撑复杂环境下的安全运行,船体融合航用雷达、激光雷达、雾航夜视仪等多源感知设备,对周边气象、水文与障碍物信息进行获取与融合分析,并据此动态调整航线与操纵策略。与完全"无人化"不同的是,该系统强调"人机协同":驾驶员可将更多注意力用于外部环境与作业态势观察,一旦出现突发状况,可通过"一键收回"获得第一控制权,确保作业安全与稳定。 这一创新的影响体现在三个维度。首先是效率提升。自主返航、避障与精细泊位等环节的标准化执行,可减少重复操作与等待时间,为码头生产提供更稳定的支撑。其次是安全增益。多传感器融合与算法辅助,可在一定程度上缓解单一视距或人工判断的局限,提升对障碍物、能见度变化等风险因素的提前识别能力,并通过预警与路径调整降低事故概率。再次是管理变革。拖轮智能化不仅是单船技术升级,更为港口调度与协同作业提供数据基础,使作业过程更可追溯、可评估、可优化,为形成"标准流程+智能辅助+人工兜底"的新型作业体系创造条件。 推动此类系统规模化应用,需要把握"安全可控、标准先行、循序渐进"的原则。一是完善规则与标准体系,围绕港内智能操纵、语音交互指令规范、系统冗余与故障处置流程等形成可落地的操作标准与评测体系。二是加强场景化验证,在不同气象、潮汐、能见度与交通密度条件下持续开展试验和数据积累,建立"可解释、可复现、可审计"的安全评估机制。三是强化人才与组织适配,通过培训提升驾驶员对智能系统的理解与接管能力,推动调度、机务、信息化等岗位协同升级,实现从"人控为主"到"人机共控"的平稳过渡。四是推动产学研用协同创新,以港口真实作业需求牵引关键技术迭代,持续打通工程化应用链条,形成可推广的解决方案。 从发展前景看,港口智能拖轮将与智慧港口、智慧航运的整体进程同步推进。随着感知硬件可靠性提升、算法在复杂水域中的泛化能力增强,以及岸基调度系统与船端智能系统的联动加深,拖轮有望在更多作业环节实现自动化与半自动化,推动港口作业向更高效率、更低风险、更低能耗演进。港口水域的安全要求决定了智能化必须坚持"渐进式落地",在保持驾驶员兜底能力与应急处置体系完备的前提下,实现技术红利的可持续释放。
智能拖轮的成功应用是我国港口现代化建设的一个缩影。它表明,通过科技创新与产业实践的深度融合,传统行业的痛点完全可以转化为发展的新动能。随着更多类似的智能装备投入港口运营,我国港口的作业效率、安全水平和国际竞争力都将迎来新的提升。这也为全球港口智能化建设提供了中国方案,展示了我国在海上交通领域的创新实力。