2. 港口场景与作业流程
港口无人运输车不是孤立运行的机器人，它嵌入在集装箱码头的空间布局与装卸工艺之中。理解码头“从哪里来、到哪里去、在哪个环节交接”，是自动驾驶系统定义任务、规划路径、设计交互逻辑的前提。本节从码头布局、水平运输任务、装卸工艺和混行场景四个角度，建立无人运输车的作业语境。
一、集装箱码头布局：无人车运行的空间骨架
典型集装箱码头由海侧到陆侧依次分为：泊位与岸线、岸边集装箱起重机（岸桥）作业区、堆场、闸口与陆侧集疏运区。无人运输车主要活动在岸桥与堆场之间的水平运输通道，以及堆场内部的交接区域。
- 岸桥作业区：岸桥从船上卸箱，放置到无人车或有人集卡上，是水平运输的起点或终点。
- 水平运输通道：连接岸桥与堆场，通常为双向多车道，设有固定交接位、超车道和避让区。
- 堆场：由轨道吊或轮胎吊完成集装箱堆存，无人车在堆场交接位与堆场设备交互。
- 闸口与陆侧：外部集卡进出码头，与无人车共享部分道路资源，是混行风险较高的区域。
码头布局决定了无人车的可行驶区域、任务起终点和交互对象。例如，岸桥下方通常为高精度定位区，堆场交接位要求横向误差小于 5 cm，而水平通道则更强调速度与避让效率。
二、水平运输任务：从指令到执行的闭环
无人运输车的核心任务是完成集装箱在岸桥与堆场之间的水平位移。一个完整任务通常包含以下环节：
- 任务下发：码头操作系统（TOS）根据船舶配载和堆场计划，生成运输指令，包含起点、终点、箱号、优先级。
- 路径规划：调度系统为无人车分配全局路径，避开拥堵和封闭区域。
- 空载行驶：无人车从停车区或上一任务终点驶向岸桥交接位。
- 对位与装载：在岸桥下方精确停车，等待岸桥放箱，完成锁销确认。
- 重载运输：按规划路径驶向堆场交接位，途中处理避让和超车。
- 卸载与确认：在堆场交接位与轨道吊或轮胎吊交互，完成卸箱。
- 任务完成上报：向调度系统反馈状态，等待下一指令。
关键参数示例：岸桥下对位精度要求横向 ±3 cm、纵向 ±5 cm；堆场交接位对位精度要求横向 ±5 cm；水平通道最高车速通常限制在 20～25 km/h；单次任务循环时间约 6～10 分钟。
三、装卸工艺：无人车与港机的交互逻辑
装卸工艺决定了无人车与岸桥、堆场设备之间的交接方式。常见工艺包括：
| 工艺环节 | 交互设备 | 无人车动作 | 关键约束 |
|---|---|---|---|
| 岸桥卸船装车 | 岸桥 | 精确对位、等待放箱、锁销确认 | 对位精度高、禁止人员进入 |
| 水平运输 | 调度系统 | 按路径行驶、避让、超车 | 车道限速、动态避障 |
| 堆场卸车 | 轨道吊/轮胎吊 | 进入交接位、等待吊具、驶离 | 交接位占用时间短、顺序严格 |
| 空载返回 | 调度系统 | 按空载车道返回或前往下一任务 | 避免与重载车流冲突 |
在自动化码头中，岸桥和堆场设备通常由远程操作员控制，无人车需要与这些设备进行时序协同。例如，岸桥放箱前必须确认无人车已到位且处于安全状态；堆场吊具下降前必须确认无人车已停稳。这些交互通过码头设备控制系统（ECS）与无人车调度系统之间的报文完成。
四、有人与无人混行场景：安全与效率的平衡
在相当长的时间内，港口将处于有人集卡、无人运输车、人员、叉车共存的混行状态。混行场景对无人车提出更高要求：
- 有人集卡：驾驶行为不确定，可能突然变道、抢行或违规停车，无人车需具备防御性驾驶策略。
- 行人：码头作业人员可能穿越车道，无人车需在低照度、遮挡条件下可靠检测。
- 其他设备：叉车、正面吊等移动设备尺寸大、盲区多，交互时需预留安全距离。
- 通信与调度：混行区域需统一调度，避免无人车与有人车在交接位发生死锁。
常见误区：把无人车当作“有人车的替代品”，只关注单车智能，而忽略码头层面的交通组织。实际上，混行效率取决于调度策略、交接位分配、优先级规则，而非单纯的车端感知距离。
复盘一个典型混行问题：无人车在岸桥下等待放箱时，后方有人集卡因无法超车而排队，导致岸桥作业循环被打断。解决思路不是让无人车“更快”，而是优化交接位布局、设置超车道，并在调度层面对有人车和无人车进行分时分区管理。
# 典型任务报文示例（简化）
{
"task_id": "T20240512001",
"vehicle_id": "AGV-017",
"from": "QC-03_BERTH",
"to": "YARD-A12_BLOCK",
"container_id": "CSNU7654321",
"priority": 2,
"status": "ASSIGNED"
}
理解码头布局、水平运输任务、装卸工艺和混行场景，是后续学习无人车定位、感知、规划与控制算法的工程基础。只有把车放进真实的港口作业链条中，才能设计出既安全又高效的自动驾驶系统。