Mehr Effizienz und Sicherheit: Autonome Fahrzeuge navigieren durch die Zukunft der Häfen

DIE HERAUSFORDERUNG

In einer Welt, in der 80 % des Welthandels über die lebenswichtigen Arterien der Häfen abgewickelt werden, sind die Herausforderungen durch Ineffizienz und Sicherheitsbedenken erheblich. Überfüllte Fahrspuren, Übermüdung der Menschen und betriebliche Engpässe behindern den Durchsatz und erhöhen das Unfallrisiko. Da allein die Arbeitskosten mehr als 50 % der gesamten Transportkosten in den großen Häfen der Welt ausmachen, liegt die Notwendigkeit von Innovationen auf der Hand. Der Mangel an qualifizierten Lkw-Fahrern während der Spitzenzeiten verschärft die Situation zusätzlich.

Der globale Markt für intelligente Häfen steht vor einem bemerkenswerten Wachstum: von geschätzten 1,9 Milliarden Dollar im Jahr 2022 auf 5,7 Milliarden Dollar im Jahr 2027, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 24,3 %. Führende Pilotprojekte für autonome Fahrzeuge laufen bereits in Häfen im Nahen Osten, in Europa, China und den Vereinigten Staaten, mit Schlüsselakteuren wie ABB, IBM, WestWell und Kalmar.

EINLEITUNG DER LÖSUNG: REVOLUTIONIERUNG DES HAFENBETRIEBS MIT AUTONOMEN FAHRZEUGEN (AVs)

Autonome Fahrzeuge läuten eine neue Ära der Effizienz und Sicherheit im Hafenbetrieb ein. Stellen Sie sich vor, dass selbstfahrende Lastwagen nahtlos durch riesige Containerberge navigieren, Gabelstapler geschickt durch enge Kurven manövrieren und intelligente Containerträger autonom gleiten. Das ist keine Science-Fiction, sondern die unmittelbare Zukunft, angetrieben von modernster Technologie.

Der Einsatz von autonomen Fahrzeugen in Häfen stellt jedoch eine besondere Herausforderung dar:

• Komplexe Layouts mit Brücken, die Höfe und Liegeplätze miteinander verbinden, ohne spezielle Bereiche für die Automatisierung.
• Gemischter Betrieb mit herkömmlichen manuellen Fahrzeugen.
• Einzelne Lkw-Spuren, die die Durchfahrt durch Container-Stapelbereiche behindern.
• Beeinträchtigung der Kommunikationssignale durch Container, Kaikräne und Schiffe.
• Häufige Interaktionen mit ferngesteuerten Hafenkränen, manuellen Fahrzeugen und Arbeitern.

ENTMYSTIFIZIERUNG DES AUTONOMEN HAFENS: KERNKOMPONENTEN

• Fahrzeuge - Selbstfahrende LKWs, AGVs und IGVs, die mit hochpräzisen GNSS/INS-Sensorkombinationen für zentimetergenaue Positionierung, Laserscannern für die Hinderniserkennung und Bordcomputern für Echtzeitnavigation und -steuerung ausgestattet sind.

• Flottenmanagementsystem - Fortschrittliche Algorithmen für die dynamische Routenplanung und Echtzeitoptimierung, die Fahrzeuge dynamisch um Staus herumleiten und den Batteriestand und den Fahrzeugzustand überwachen, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.

• Back-End-Kontrollzentrum - Verfolgt den Fahrzeugstatus, zeigt Sensordaten und geplante Routen an und bietet Echtzeit-Visualisierung, Datenanalyse und Steuerungsschnittstellen, um Ingenieuren einen Einblick in den Entscheidungsprozess des Systems zu geben.

• V2X-Technologien - Fahrzeuge und Infrastruktur verbinden sich drahtlos über 5G-Netzwerke und ermöglichen eine ständige Kommunikation für Verkehrsupdates, Hinderniswarnungen und eine zentrale Steuerung.

Abbildung 1. Der CGI-610 GNSS/INS-Doppelantennenempfänger wurde für anspruchsvolle Kurs- und Positionierungsanwendungen entwickelt.

EIN TIEFER EINBLICK IN DIE KERNTECHNOLOGIEN VON CHC NAVIGATION FÜR DAS AUTONOME FAHREN

CHC Navigation ist auf die Bereitstellung von Positionierungs- und Navigationslösungen für verschiedene Fahrzeuge und Geräte spezialisiert. Zu den Kerntechnologien gehören:

• Proprietäre Hochleistungs-GNSS-Chips für optimierte Leistung.
• Multi-Konstellations- und Multi-Frequenz-GNSS für verbesserte Signalverfügbarkeit und Genauigkeit.
• RTK, PPP-RTK für Positionsgenauigkeit im Zentimeterbereich.
• Trägheitsmesseinheiten (IMUs) in Automobilqualität für kontinuierliche 3D-Orientierungs- und Bewegungsdaten.
• Eng gekoppelte GNSS/INS-Integration für nahtlose Navigation in signalschwachen Umgebungen.
• Maschinelles Sehen für zusätzliches Umgebungsbewusstsein in ausgewählten Anwendungen.

DER WETTBEWERBSVORTEIL DES EINSATZES VON AVS

• Steigerung der Effizienz: Beschleunigung des Containertransports zur Verbesserung der Durchlaufzeit, was einen Wettbewerbsvorteil darstellt

• Wächter der Sicherheit: Beseitigung von Unfällen, die durch menschliche Ermüdung verursacht werden, und Förderung einer sichereren Umgebung.

• Kostenoptimierer: Senkung der Arbeitskosten und Rationalisierung der Arbeitsabläufe, um erhebliche Kostensenkungen zu erzielen.

• Berater für datengestützte Entscheidungsfindung: Nutzung betrieblicher Erkenntnisse in Echtzeit, um den Verkehrsfluss zu optimieren, Ressourcen effektiver zuzuweisen und den Wartungsbedarf vorherzusagen.

CHC NAVIGATION: EIN TECHNIK-GESTÜTZTER PARTNER

Der CGI-610 GNSS+INS-Sensor von CHC Navigation ist vollgepackt mit Spitzentechnologie, um eine präzise Navigation für autonome Fahrzeuge zu gewährleisten. Durch die enge Verschmelzung der Messungen von GNSS-Empfängern mit mehreren Frequenzen und Konstellationen und einer taktischen 6-Achsen-IMU unter Verwendung fortschrittlicher Schätzalgorithmen liefert der CGI-610 kontinuierliche, zuverlässige Positions-, Geschwindigkeits- und Lageinformationen, selbst bei Signalproblemen in schwierigen Hafenumgebungen.

Das CGI-610 bietet erhebliche Vorteile gegenüber lose gekoppelten Systemen, da es die Positionsgenauigkeit und Stabilität verbessert. Dadurch können autonome Hafenfahrzeuge präzise durch enge Fahrspuren und dynamische Umgebungen navigieren, Kollisionen vermeiden und zu einer neuen Stufe der Effizienz und Sicherheit beitragen.

DIE ZUKUNFT IST AUTONOM

Autonome Fahrzeuge, die von fortschrittlicher Technologie angetrieben werden, bieten das Potenzial für mehr Effizienz und Sicherheit. Das CGI-610-System von CHC Navigation, ein Beispiel für den technologischen Fortschritt, gewährleistet eine präzise Navigation und bewältigt operative Herausforderungen. Es wird erwartet, dass der Einsatz autonomer Fahrzeuge die Handelsströme straffen, die Sicherheit fördern, die Kosten optimieren und Echtzeit-Dateneinsichten nutzen wird. Dies stellt eine bemerkenswerte Entwicklung im globalen Handel dar, wobei CHC Navigation eine entscheidende Rolle dabei spielt, Häfen in eine technologisch versiertere und effizientere Zukunft zu führen.

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Über CHC Navigation

CHC Navigation (CHCNAV) entwickelt innovative Kartierungs-, Navigations- und Positionierungslösungen, um die Arbeit der Kunden effizienter zu gestalten. Die Produkte und Lösungen von CHCNAV decken zahlreiche Branchen ab, z. B. Geodaten, Bauwesen, Landwirtschaft und Schifffahrt. Mit einer weltweiten Präsenz, Vertriebspartnern in mehr als 120 Ländern und mehr als 1.700 Mitarbeitern ist CHC Navigation heute als eines der am schnellsten wachsenden Unternehmen im Bereich der Geomatik-Technologien anerkannt.