近日中國船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司38800噸智能散貨船“大智”號(hào)的交付，將我國智能船舶的研制向前推進(jìn)了一大步。什么是智能船舶？突破智能船舶的關(guān)鍵技術(shù)是什么？智能船舶將給造船、航運(yùn)業(yè)帶來哪些新機(jī)遇？船舶智能化對(duì)造船工業(yè)將產(chǎn)生哪些深遠(yuǎn)影響……這些均成為國內(nèi)外海事界關(guān)心的熱點(diǎn)、焦點(diǎn)話題。
38800噸智能散貨船的誕生標(biāo)志著全新的船舶設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營理念漸入人心，全船數(shù)據(jù)安全共享、設(shè)備健康評(píng)估、智能輔助決策、船岸一體化等技術(shù)取得突破，在我國智能船舶研制方面具有里程碑式的意義。業(yè)內(nèi)專家表示，“大智”號(hào)屬于智能船舶的1.0版本，智能船舶要進(jìn)入2.0智能物聯(lián)階段，實(shí)現(xiàn)部分自主操作及遠(yuǎn)程控制，乃至最終發(fā)展到船岸港互聯(lián)、完全無人自主操作的3.0階段，還需要經(jīng)歷漫長的路程，其間將充滿挑戰(zhàn)。
劍已出鞘
智能船研制進(jìn)入“百家爭(zhēng)鳴”階段
業(yè)內(nèi)人士指出，所謂智能船舶，是指船舶可利用傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，自動(dòng)感知和獲得內(nèi)部各零部件及外部海洋環(huán)境、天氣、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù)，具有自動(dòng)控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和分析能力，在航行、管理和維修等方面實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行的船舶。當(dāng)前業(yè)界認(rèn)定智能船舶具有三大關(guān)鍵屬性，即：基于先進(jìn)傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、控制和通信技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)輔助決策、遠(yuǎn)程控制和無人自主操作，使船舶營運(yùn)更安全、更經(jīng)濟(jì)、更高效。
當(dāng)前，日本、韓國、中國、歐洲等國家和地區(qū)對(duì)智能船舶的研發(fā)正如火如荼。有消息稱，在日本，包括船廠、設(shè)備商、船東及日本船級(jí)社（NK）等在內(nèi)的27家日本企業(yè)搭建了智能船舶應(yīng)用平臺(tái)，并向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出了關(guān)于船載數(shù)據(jù)服務(wù)器和設(shè)備數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)草案。日本郵船株式會(huì)社技術(shù)副總經(jīng)理山本泰表示，日本郵船將利用真實(shí)數(shù)據(jù)優(yōu)化船隊(duì)營運(yùn)與船舶設(shè)計(jì)，進(jìn)一步追求船舶整體優(yōu)化。今后，日本船廠和航運(yùn)公司聯(lián)手開發(fā)的無人駕駛船，將安裝以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)航行系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，及時(shí)收集和分析與海域天氣、危險(xiǎn)障礙物及貨物有關(guān)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)規(guī)劃最節(jié)省燃料、最安全和航程最短的航線?；谶@些運(yùn)營數(shù)據(jù)，該研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)與實(shí)船相對(duì)應(yīng)的“數(shù)字化雙胞胎”，實(shí)現(xiàn)了船舶性能監(jiān)測(cè)、基于狀態(tài)的維護(hù)檢驗(yàn)等功能。
在韓國，現(xiàn)代重工與微軟、英特爾、SK航運(yùn)、大田創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)與創(chuàng)新中心以及蔚山創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)與創(chuàng)新中心進(jìn)行合作，致力智能船舶的開發(fā)。現(xiàn)代重工已與上述公司簽訂協(xié)議，六方將共同啟動(dòng)一個(gè)名為“航運(yùn)服務(wù)軟件”的智能軟件項(xiàng)目，計(jì)劃在2019年將相關(guān)軟件部署至智能船舶。該軟件系統(tǒng)既可提高船舶安全系數(shù)，也可改善船員們的健康狀況，并滿足安全航運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)要求。
此外，多家歐洲企業(yè)正在相關(guān)國家的支持下合作推進(jìn)無人船的研發(fā)，爭(zhēng)取未來3年內(nèi)在波羅的海實(shí)現(xiàn)船舶完全遙控運(yùn)營，到2025年實(shí)現(xiàn)自主控制的商業(yè)海上運(yùn)輸。而且，憑借在船舶配套領(lǐng)域獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，歐洲在近海智能船舶研究方面已快人一步。
在我國，首艘智能船已順利交付。上海船舶研究設(shè)計(jì)院還聯(lián)合業(yè)內(nèi)相關(guān)單位實(shí)施了智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)（2017-2019），并著手4艘智能示范船的研發(fā)工作。
可以說，目前智能船舶研究進(jìn)入了“百家爭(zhēng)鳴”的階段。針對(duì)船舶智能化，業(yè)內(nèi)科研院所及船舶企業(yè)在兩個(gè)領(lǐng)域同步開展了實(shí)踐探索：一是構(gòu)建以船舶自主感知、認(rèn)知、預(yù)測(cè)和決策為主要形式的有人智能化船舶；二是利用更先進(jìn)的感知和通信技術(shù)，開展以遠(yuǎn)程操控為主要形式的無人船舶研究。
道阻且長
智能船3.0階段充滿挑戰(zhàn)
智能船舶的發(fā)展分為互聯(lián)互通、系統(tǒng)整合、遠(yuǎn)程控制和自主操作等階段。目前，智能船舶研究正圍繞船岸一體、系統(tǒng)整合、輔助決策等展開。還有一些企業(yè)開啟了對(duì)高級(jí)智能船舶的探索。一艘真正意義上的智能船舶要會(huì)思考、會(huì)決策，必須具備自我感知、自我分析、自我反饋、自我學(xué)習(xí)等能力，形成一個(gè)閉環(huán)，要達(dá)到這一階段，需要解決諸多難題。
智能化設(shè)備和系統(tǒng)能否具備在任何條件、任何環(huán)境下駕駛和管理船舶的能力，是首先需要考慮的問題。中國智能船舶創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、上船院院長胡勁濤表示，影響智能船舶發(fā)展的關(guān)鍵因素，包括感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、船舶設(shè)計(jì)及建造技術(shù)等。通信技術(shù)是智能船舶實(shí)現(xiàn)船岸通信、船船通信的關(guān)鍵，人工智能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)無人自主船的基礎(chǔ)。這些決定了智能船舶能否真正“會(huì)思考”“能決策”。而且，遠(yuǎn)洋智能船舶的航行極大程度上依賴通信的暢通，如果出現(xiàn)通信失聯(lián)的情況，智能船舶將如何“自處”？這些因素均要求智能船舶必須具備足夠的“智慧”，否則將面臨巨大的風(fēng)險(xiǎn)。
其次，在信息提供方面，智能船舶航行依賴于外部眾多的信息提供方，涉及港口、海事部門、船管公司、通信商、設(shè)備商，甚至氣象服務(wù)商等。在進(jìn)入智能船舶3.0階段后，保證充分、全面、準(zhǔn)確、及時(shí)地提供這些信息，將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
此外，法律方面的約束也對(duì)智能船舶發(fā)展提出了全新的挑戰(zhàn)。上海國際航運(yùn)研究中心信息化研究室主任徐凱表示，要發(fā)展智能船舶，關(guān)于船舶適航的海事公約和法規(guī)顯然需要修改，船舶引航、邊檢、檢疫等涉及國家主權(quán)的法律也需作出調(diào)整。而且，相關(guān)法律責(zé)任也需厘清。由于智能船舶的“自主”功能涉及的系統(tǒng)提供商和信息提供商較多，一旦智能船舶在航行途中發(fā)生事故甚至違法事件，到時(shí)候由誰負(fù)責(zé)、如何理賠等將成為難題。
