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在港口无人水平运输场景中，经纬恒润提供了车、路、网、云、图全栈式自研解决方案，包含了自动驾驶车辆、路侧车路协同、 全场高可靠定位、 5G 远程驾驶、运营调度管理、数字孪生、仿真系统、高精地图等专业模块，组成了一套完整的智慧港口解决方案。 车辆精准对位系统 CPS （ Chassis Positioning System ）作为港口无人水平运输系统中影响作业效果最关键的组成部件之一，需要能够快速且精准地为作业车辆提供具体距离与方向上的引导，从而为实现高度自动化装卸集装箱的过程提供保证。 CPS 系统引导的精确性直接影响作业车辆的作业效率与成功率。现有的传统 CPS 主要是基于单线雷达配合机械旋转结构来实现对一个区域的扫描，在多车道作业场景下，仅能支持一个车道作业，且切换车道时机械结构需要进行较大幅度的移动，导致检测精度降低，影响整体自动化作业的流畅性。 为了解决上述问题，经纬恒润自研了 CPS 系统，其采用多线激光雷达同时对多个车道进行立体覆盖检测，利用充足的点云数据对箱体与车辆进行高精度定位。通过与云端调度系统进行通信交互，无论是有人 / 无人集卡作业过程均能实现高效的位置引导，较大地提高了作业效率。此外，经纬恒润自研 CPS 系统相较于单线雷达系统还具有多车道同时检测、瞬时切换车道、输出稳定跳变幅度小等优势。 系统介绍 经纬恒润 CPS 系统主要由传感器、计算单元、通信单元三部分组成。传感器采用多线激光雷达方案，可以全面覆盖待检测车道，避免了机械机构带来的不稳定性，支持多车道同时检测；计算单元采用经纬恒润自研平台，可以实现从底层硬件、操作系统到应用算法的全流程可控；通讯单元可以支持 5G 、有线网络和 V2X 等多种通讯链路，系统的安装部署更加灵活。 系统特点 除了传统的车辆定位及引导功能，经纬恒润 CPS 系统还依托公司自动驾驶系统的平台优势，针对现场作业的痛点问题，形成了以下的特色功能。 ▎ 性能稳定，快速响应 由于无人集卡作业对于 CPS 系统的检测精度要求更高，同时受 CPS 系统的作业环境限制（往往只能安装在桥吊的部分位置上），计算单元只能使用嵌入式设备。经纬恒润 CPS 系统的检测算法进行针对性优化，既满足在有限算力平台上长时间稳定运行，又保证自动驾驶车辆引导任务的性能要求。 同时，针对现场作业异常场景出现概率低、难复现的问题，经纬恒润 CPS 可以实时对异常场景数据进行存储和记录，快速定位和解决问题，提高生产效率。 ▎ 自动清洗，便捷维护 经纬恒润 CPS 针对港口散货装卸等多沙尘场景，提供了选配的自动清洗装置，可以完成对于雷达设备泥土、污渍的自动化清 洗， 降低日常维护保养的成本。 应用案例 目前，经纬恒润 CPS 产品已在京唐港集装箱码头部署运营，为港口 L4 智能驾驶业务自动驾驶系统提供了有力支撑，已经可以很好地实现无人智能集卡全自动装卸箱的整体流程，装卸箱过程的作业效率相对人工更高。同时，无人作业也为安全性提供了保障。 岸桥部署如下图所示，设备安装于岸桥的联系梁上。岸桥需要检测的车道数量更多，经纬恒润 CPS 系统的检测算法做了相应调整，可同时覆盖桥下各个作业车道。 岸桥部署 场桥部署如下图所示，设备安装于靠近作业车道一侧的桥梁上，结合雷达 FOV 视场角计算确保可以对有人 / 无人集卡两条车道的检测及精确引导。 场桥部署

在港口无人水平运输场景中， 经纬恒润 提供了车、路、网、云、图全栈式自研解决方案，包含了自动驾驶车辆、路侧车路协同、全场高可靠定位、 5G 远程驾驶、运营调度管理、数字孪生、仿真系统、高精地图等专业模块，组成了一套完整的智慧港口解决方案。 其中，仿真系统作为智慧港口整体解决方案的一个重要组成部分，具备“回溯既往、掌控当下、预测未来”的场景效果和应用价值，并且在港口规划、开发测试、生产运营等不同阶段发挥作用。 在规划阶段，港口需要对比不同的建设布局和资源配置方案，如道路布局、堆场容量配置；在开发测试阶段，港口需要测试验证不同的策略和算法，如路口通行规则、集卡调度策略、堆场计划算法；在生产运营阶段，港口需要实时评估不同决策带来的影响，如交通管制等。 仿真系统是港口数字孪生系统的重要组成部分，通过对生产过程全要素、全流程建模，可对集装箱码头作业细粒度还原。因此，码头仿真系统可以为港口提供面向不同规划和策略的测试验证环境以及面向运营决策的推理计算模块，助力港口数字化建设，提高运营效率。 系统组成 仿真系统依托于数字孪生基础架构，由 仿真前端、场景可视化、仿真逻辑、仿真后端、扩展接口 共同构成。 ▎仿真前端 · 场景编排： 用户通过鼠标和快捷键操作使用编排功能。面向不同港口的不同规划，编排功能可以帮助用户在数字孪生系统中快速完成港口“建设”，并可将保存后的不同规划方案在仿真过程中使用，对比论证。 · 任务设置： 仿真任务设置支持两种模式。实际生产任务模式：以历史或者未来的生产任务和船舶堆场状态为起始条件仿真；困了。、参数生成场景模式：根据泛化的场景描述参数，自动生成生产任务等仿真初始条件。 · 数据看板： 数据看板在码头三维可视化窗口上叠加显示，以 2D 图表的形式展示仿真过程数据，显示内容包括堆场箱区占用率、各种类型箱子的数量和占比、不同机械设备的作业效率等等。数字看板上显示的数据内容和图表形式，以及整个数据看板的布局，支持用户按照自己喜好进行修改并保存。 ▎场景可视化 · 三维视景： 码头仿真系统基于数字孪生系统可视化平台，以仿真生成的岸桥、场桥、 HAV 、 TOS 等设备状态数据、堆场状态以及作业任务数据，驱动三维场景，实现码头仿真过程的动态显示。 · 信息增强： 支持堆场箱区贝位布局显示、车辆状态标识、车辆规划路径、集装箱任务路径等用于信息增强的三维辅助信息显示。 ▎仿真逻辑 · 实体模块： 针对港口内的场桥、岸桥、 HAV 、有人集卡等作业机械和车辆，仿真系统搭建了符合作业规则以及运动特性的实体仿真模块，可以在仿真系统中执行水平运输和垂直运输的作业任务。 · 算法模块： 针对港口内的 TOS 、 ECS 、 FMS 等调度算法系统，仿真系统搭建了对应的算法仿真模块，可以支持仿真任务完整闭环运行。 ▎仿真后端 · 仿真调度： 可以支持并行仿真，仿真过程可以暂停、恢复，以及选择倍速运行。方便用户监控仿真过程，以及快速得到仿真结果。 · 用户管理： 管理员可配置不同的用户权限，仿真用户之间可共享编排场景和任务设置的内容。 ▎扩展接口 · 通信适配： 支持对接真实系统，可适配被测对象的通信协议，具备通用性。 系统特点 · 具备场景编排功能： 该功能下方便用户对比分析不同码头布局，编排后的码头场景由标准化的集装箱码头布局文件描述。 · 仿真任务可灵活创建： 既支持实际生产任务导入，又支持参数化场景构建。构建好的仿真任务由标准的集装箱生产作业任务文件描述。 · 支持仿真加速： 可支持倍速 100 ，帮助用户进行快速仿真测试迭代以及快速仿真推理计算。 · 具备不同运行模式： 仿真原型模式，生产预演模式以及在环验证模式。 · 仿真过程随机且可重复。 应用案例 经纬恒润 数字孪生及仿真系统已在山东济宁港航龙拱港、河北港口集团京唐港布局应用，为客户提高集装箱码头生产运营效率提供了强大的工具。未来，数字孪生及仿真系统还会扩展到矿山、园区自动驾驶等场景，为更多的行业客户创造价值。科技发展日新月异， 经纬恒润 将继续坚持自主创新，为客户提供更高质量、更好体验、更具有市场竞争力的产品和服务，为实现客户场景数字化、自动化、智能化目标而努力！