Trong xu thế chuyển đổi số và phát triển cảng biển thông minh, Công ty Cổ phần Dịch vụ Kỹ thuật và Đào tạo Cảng Hải Phòng (HPTTS) – đơn vị thành viên của Cảng Hải Phòng – đã nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm thành công Truck Positioning System (TPS) hệ thống định vị xe container ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ xử lý hình ảnh thời gian thực.

Giải pháp không chỉ hỗ trợ lái xe đưa phương tiện vào đúng vị trí dưới cẩu giàn (Quay Crane - QC) một cách nhanh chóng, chính xác mà còn góp phần nâng cao năng suất khai thác, bảo đảm an toàn vận hành và hiện thực hóa mục tiêu xây dựng cảng xanh, cảng thông minh.

Giải quyết bài toán định vị xe container dưới cẩu giàn

Trong khai thác cảng container, việc đưa xe đầu kéo vào đúng vị trí dưới cẩu QC là công đoạn có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Chỉ một sai lệch nhỏ trong quá trình căn chỉnh cũng có thể khiến cẩu phải chờ, kéo dài thời gian nâng hạ container, làm giảm năng suất khai thác và gia tăng nguy cơ mất an toàn trong khu vực tác nghiệp.

Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, đội ngũ kỹ sư HPTTS đã phát triển hệ thống TPS nhằm hỗ trợ lái xe xác định chính xác vị trí dừng tối ưu dưới cẩu giàn.

Hệ thống sử dụng các thuật toán AI kết hợp công nghệ xử lý hình ảnh theo thời gian thực để nhận diện vị trí phương tiện, sau đó phân tích khoảng cách và hiển thị tín hiệu hướng dẫn trực quan thông qua bảng LED. Nhờ đó, lái xe có thể dễ dàng điều chỉnh hướng di chuyển và dừng xe đúng vị trí chỉ trong thời gian ngắn, giảm đáng kể thao tác căn chỉnh thủ công.

Ứng dụng AI và thị giác máy tính trong khai thác cảng

Điểm nổi bật của TPS là khả năng ứng dụng AI và công nghệ thị giác máy tính (Computer Vision) để theo dõi liên tục vị trí của xe container trong môi trường khai thác thực tế.

Thông qua việc xử lý hình ảnh theo thời gian thực, hệ thống tự động nhận diện phương tiện, tính toán sai lệch vị trí và đưa ra hướng dẫn điều chỉnh tức thời với độ chính xác cao. Việc số hóa hoàn toàn quá trình định vị giúp giảm sự phụ thuộc vào kinh nghiệm của lái xe, đồng thời hạn chế các sai sót trong quá trình đưa xe vào vị trí nhận hoặc hạ container.

Đây là một trong những bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng AI vào hoạt động khai thác cảng biển, góp phần nâng cao mức độ tự động hóa và tối ưu hóa quy trình vận hành.

Nâng cao năng suất khai thác và hiệu quả vận hành

Việc đưa TPS vào sử dụng mang lại nhiều lợi ích thiết thực đối với hoạt động khai thác cảng.

Trước hết, hệ thống giúp rút ngắn đáng kể thời gian căn chỉnh phương tiện dưới cẩu QC, từ đó giảm thời gian chờ của thiết bị trong mỗi chu kỳ nâng hạ container. Khi thời gian chờ được cắt giảm, năng suất khai thác cầu bến cũng được cải thiện, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống cẩu và phương tiện vận chuyển.

Theo kết quả thử nghiệm, chỉ cần giảm khoảng 10 giây cho mỗi lượt nâng hạ, với năng suất trung bình khoảng 30 container/giờ, hệ thống có thể tiết kiệm khoảng 100 phút thời gian chờ mỗi ngày. Trong điều kiện khai thác phù hợp, mức tiết kiệm này tương đương khả năng xử lý thêm khoảng 50 container/ngày, góp phần nâng cao năng lực thông qua của cảng mà không cần đầu tư thêm thiết bị.

Đây là hiệu quả đáng kể đối với các cảng container có lưu lượng phương tiện lớn, nơi mỗi giây tiết kiệm đều mang lại giá trị kinh tế rõ rệt.

Tăng độ chính xác và bảo đảm an toàn trong khai thác

Bên cạnh việc nâng cao năng suất, TPS còn giúp cải thiện đáng kể độ chính xác trong quá trình hạ container.

Việc định vị đúng vị trí giúp cẩu giàn thực hiện thao tác nâng hạ nhanh hơn, hạn chế tình trạng phải điều chỉnh nhiều lần hoặc xảy ra va chạm giữa container với phương tiện.

Điều này không chỉ giảm nguy cơ hư hỏng hàng hóa, thiết bị mà còn góp phần bảo đảm an toàn cho người lao động trong khu vực khai thác – yếu tố luôn được các cảng biển hiện đại đặt lên hàng đầu.

Góp phần xây dựng cảng xanh và phát triển bền vững

Ở góc độ quản lý vận hành, TPS còn mang lại nhiều lợi ích về môi trường.

Khi thời gian chờ của xe container được rút ngắn, phương tiện sẽ giảm thời gian nổ máy tại bãi, qua đó tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải phát sinh trong quá trình khai thác.

Giải pháp này phù hợp với định hướng phát triển cảng xanh, giảm phát thải carbon và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng mà Cảng Hải Phòng đang triển khai, đồng thời đáp ứng xu hướng phát triển logistics bền vững trên thế giới.

Hoạt động ổn định trong nhiều điều kiện khai thác

TPS đã được thử nghiệm thành công tại cẩu QC12 thuộc Chi nhánh Cảng Tân Vũ và cho thấy khả năng vận hành ổn định trong nhiều điều kiện thực tế.

Hệ thống duy trì hiệu quả hoạt động ngay cả khi thiết bị rung lắc, cường độ ánh sáng thay đổi hoặc trong điều kiện thời tiết bất lợi như mưa lớn và sương mù. Kết quả này cho thấy giải pháp có khả năng thích ứng tốt với môi trường khai thác đặc thù của cảng biển, nơi các yếu tố ngoại cảnh luôn biến động và ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sản xuất.

Khẳng định năng lực đổi mới sáng tạo của đội ngũ kỹ sư Cảng Hải Phòng

Việc nghiên cứu, phát triển và làm chủ công nghệ TPS là minh chứng cho năng lực nghiên cứu, đổi mới sáng tạo của đội ngũ kỹ sư HPTTS trong việc xây dựng các giải pháp công nghệ phục vụ trực tiếp hoạt động khai thác cảng.

Thay vì phụ thuộc vào các giải pháp nhập khẩu, việc chủ động phát triển hệ thống trong nước giúp giảm chi phí đầu tư, tăng khả năng tùy biến theo yêu cầu thực tế và tạo nền tảng để tiếp tục nghiên cứu các ứng dụng AI khác trong lĩnh vực logistics và cảng biển.

Đây cũng là bước tiến quan trọng trong chiến lược ứng dụng công nghệ số của Cảng Hải Phòng, hướng tới xây dựng hệ sinh thái khai thác cảng hiện đại với mức độ tự động hóa ngày càng cao.

Động lực thúc đẩy chuyển đổi số ngành cảng biển

Việc triển khai thành công hệ thống Truck Positioning System (TPS) không chỉ mang lại hiệu quả về năng suất, an toàn và tiết kiệm chi phí mà còn khẳng định quyết tâm của Cảng Hải Phòng trong việc đẩy mạnh ứng dụng AI, tự động hóa và chuyển đổi số vào hoạt động sản xuất.

Trong bối cảnh ngành logistics và cảng biển đang bước vào giai đoạn chuyển đổi mạnh mẽ theo xu hướng công nghệ 4.0, những giải pháp như TPS sẽ góp phần xây dựng mô hình cảng thông minh, tối ưu hóa quy trình khai thác, nâng cao chất lượng dịch vụ và gia tăng năng lực cạnh tranh của Cảng Hải Phòng. Đồng thời, đây cũng là nền tảng quan trọng để doanh nghiệp tiếp tục phát triển các giải pháp số mới, từng bước hiện thực hóa mục tiêu xây dựng hệ sinh thái cảng biển – logistics hiện đại, hiệu quả và phát triển bền vững.

Nguồn: Tổng hợp