：近年来，上海振华重工（集团）股份有限公司深度参与共建“一带一路”和中蒙俄经济走廊，为国内首个无人跨境运输陆路口岸——中蒙甘其毛都口岸提供关键装备及技术，有效破解跨境运输车辆在通道和运输道路上拥堵的问题。本文以该口岸为例，详细论述无人跨境运输的通关流程，所需的关键设备、关键系统、关键基础设施以及这些装备和系统间如何配合以高效完成无人跨境运输。该方案目前在每日通关时间内可实现单车道最大210车次的入境量，为用户创造巨大经济价值，成为国内智慧口岸建设的标杆工程。

  甘其毛都口岸处于“一带一路”倡议和中蒙俄经济走廊建设前沿，依托其区位优势，成为蒙古国优质矿产进口的“乌金之路”。近年来，甘其毛都口岸的进口煤炭运量大幅增加，而蒙古国塔本陶勒盖至甘其毛都口岸铁路尚未落地，口岸煤炭集运任务全部由公路承担，公路口岸通关能力成为影响口岸通过能力及运输效率的瓶颈[1]。但受疫情冲击，2020年通关量较疫情前下降四分之一，且需支付的通关运输成本大幅上涨。为在中蒙两国法律法规基础上实现高效通关和科学防疫，上海振华重工（集团）股份有限公司率先提出使用混动AGV进行集装箱运输，整合导航技术、集群调度技术、RFID技术、OPC数据采集技术等，使得全国首个无人跨境运输口岸得以顺利运营。

  随着我国对外贸易进一步扩大，各地都对口岸管理效率、口岸营商环境等提出更高要求。近年来，辽宁口岸通过推进国际贸易“单一窗口”建设、推动一体化通关管理、打造更加高效的口岸通关模式，实现辽宁口岸从“电子口岸”向“智慧口岸”的转型[2]；苏州海关尝试基于微信平台搭建“智慧口岸”，将服务类业务、功能应用类业务通过微信服务号的方式对外提供，方便企业及时获取政策信息、货物状态等[3]。

  无人跨境运输口岸建设的关键在于信息化，难点在于如何在符合现有边检要求、海关政策、信息安全的基础上实现海关系统、报关系统、运输管理系统、车辆管理系统的整合。

  为打造国内首个无人跨境运输的标杆，在内蒙古自治区政府、中国海关、中国边检等各部委的联合协商下，推出如下针对无人运输车辆的出境/入境流程，如图1和图2所示，并为AGV发放了专用的物理车牌和电子车牌。

  如图1和图2所示，从事跨境运输的企业在每日运输前需要在海关的单一窗口平台进行单据提交，AGV到达相应的海关/园区卡口时，由海关指定的第三方厂商通过设备读取电子车牌、物理车牌、载重信息等，并调用海关系统接口来核验申报业务数据，符合条件方可抬杆放行。

  网络层：在整个运输区域建设5G基站组建专网，由交换机和专网接入设备为设备层提供网络接入服务；

  控制层：包括依靠磁钉、激光点云定位导航的控制系统以及各种服务设备的PLC控制系统；

  调度层：以车队管理系统为核心对AGV进行集群统一调度，通过GUI监控系统感知设备问题及解决问题，通过平板终端系统实现有人驾驶的正面吊/叉车和AGV的安全交互；

  业务层：由运输管理系统生成每日的运输计划，并控制车队管理系统执行运输计划，同时对接关务系统和报关系统以实现无人跨境运输的出入境流程。

  由于跨境运输涉及中蒙两国，两国的网络制式不同，而AGV只能在同一网络制式下才能工作。考虑到AGV进入蒙方境内园区的距离较短，中蒙两国政府经过协商一致同意在保证网络安全的前提下，将中方的5G专网通过信号放大扩展到蒙方园区，制定如图4所示的网络建设方案。

  作为一种成熟、可靠的非接触式数据读取技术，RFID技术已广泛应用于各行各业，在智慧口岸的建设中也发挥着重要作用，比如宁波智慧口岸就建立了智能集装箱、智能闸口、智能仓储和智能全程监控为一体的口岸RFID技术应用体系[4]。在甘其毛都口岸，该技术主要用于电子车牌识别，便于海关系统对出入境车辆信息进行核对。

  对AGV的管控遵循现行的有人集卡管控方式，即在海关1卡、海关2卡、海关3卡（园区卡口）对车牌号和电子车牌进行识别并核对车辆信息。

  在实际使用中，为了避免读卡器窜道识别的情况，需先根据理论计算获取读卡器的最佳安装位置[5]，然后基于理论值进行微调。根据Friis方程，读卡器工作距离的计算公式为：

  公式（1）中，为波长，为读卡器天线发射功率，为读卡器天线增益，为标签天线增益，为功率传输系数，为标签天线辐射效率，为天线极化效率。

  代入公式，得到值为5.85m。考虑到AGV车道宽度为4m，读卡器距离标签2m为宜，不会发生窜道读取的情况。

  在甘其毛都口岸，气候条件相对恶劣，沙尘暴、-25℃的低温天气时有出现。为了追求运输过程中AGV行驶的可靠性，AGV主要依赖磁钉进行定位和导航。

  磁钉导航技术的原理是将磁钉按照规划地图离散铺设于地下，AGV扫到磁钉时可以获取位置和偏航角信息。在两颗磁钉间行驶时，AGV上的陀螺仪用作角度传感器，测量在惯性参考系下的加速度并进行积分运算，获得AGV当前的速度、偏航角和位置等信息。在对AGV行走轨迹进行控制时，对电机驱动轮采用速度环和位置环的双环闭环控制方案[6]，从而使得AGV具有较高的行驶精度。

  对于不能铺设磁钉的区域，如海关出入境通道的地磅，采用了基于激光点云的定位技术[7]。通过激光雷达对通道进行扫描，将取得的激光距离数据进行处理后转为激光点云数据，经过数据拟合得到通道的中心线所示），从而对AGV行驶进行控制。

  AGV跨境运输的核心在于车队管理系统（Vehicle Management System, VMS）对车辆的统一规划、统一管控。VMS接收到上层运输系统下发的运输任务后，根据AGV的当前位置及任务的终点使用Dijkstra算法或A*算法[8]计算出一条可行驶的路径，并不断将轨迹点下发给导航系统。对多车运行进行控制时，使用快速双重层次包围盒碰撞检测算法[9]来避免车辆之间的碰撞，包围盒的大小取决于车辆的尺寸、当前的速度、加/减速度设置、网络延迟等因素，根据车辆的梯形速度曲线进行求解。VMS的主要功能模块，如图6所示。

  在整个跨境运输环节中，唯一一处需要人机交互作业的是集装箱的装卸环节，因此既要考虑司机和VMS的交互，又要考虑司机误操作带来的安全性问题。

  车载终端是一个安装在正面吊/叉车司机室的平板电脑，通过无线G专网，装有与VMS通信的专用软件。当AGV被分配到某个作业位后，该软件会显示AGV编号、预计到达时间、到达状态等信息，司机只有当AGV的状态变为“已到达”时方可作业。当司机完成抓放箱作业后，点击该软件的指定按钮会向VMS发送作业完成的确认消息。VMS收到消息后会进行人员、车辆信息、操作指令的判断，从逻辑层面防止误操作；同时会读取相应作业区域的光栅信号，确认司机已回退到安全区域，从物理层面防止误操作。该方案的原理图，如图7示。

  依靠科学的规划、可行的方案、可靠的技术、勇于突破的精神，使甘其毛都口岸成为全国首个正式投入运营的无人跨境运输智慧口岸，在引起社会强大反响的同时，也为企业创造了巨大利润。本文所述关键技术的运用是项目成功运行的重要保障，也为其他陆路跨境运输口岸的建设提供了重要参考与指导价值。

  [1]常杜鹃,裴亚娇.提高口岸通关能力对策分析——以甘其毛都口岸为例[J].物流技术,2020,39(5):34-37.

  [2]杨峻松.全面提升辽宁口岸数字化水平加快建设智慧口岸[J].辽宁经济,2023,1:34-38.

  [3]程光明.浅析微信平台在“智慧口岸”建设中的应用[J].信息技术与信息化,2019,9:184-186.

  [4]射频识别（RFID）技术在宁波智慧口岸建设中的应用研究[D].宁波:浙江万里学院,2014.

  [5]深圳市明华澳汉物联网技术有限公司.Friis方程、雷达距离方程[EB/OL].

  [7]刘松,徐梁,周永荣,孙军,陈昊,邓凯.浅谈激光点云数据在机器人定位上的应用[J].中国设备工程,2021,9:183-184.

  [9]刘超,蒋夏军,施惠彬.一种快速的双重层次包围盒碰撞检测算法[J].计算机与现代化,2018,5:6-10.

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