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智能船舶发展:前景广阔,任重道远
CCS深耕智能船舶关键领域,致力探索跨越式发展之路
发布时间:2017-07-17 17:07:00 | 来源:中国船舶新闻网 | 作者:石悦
    随着通信、物联网、大数据等技术的发展,人工智能的优越性已经超出了人们的想象。这点同样适用于船舶领域。目前,国内外不断在船舶数字化、智能化领域加大研究力度。为加强智能船舶服务能力建设,加速智能船舶相关方服务产品的研发,推动与科研机构、工业界、航运企业的全面合作与自主创新,中国船级社(CCS)专门成立了智能船舶工作组,致力开展智能船舶技术的研究、推进与推广工作。CCS积极开展智能船舶规范、指南的编写,开展智能船舶及系统的评估验证,并参与国家课题研究。目前,已有包括散货船、超大型集装箱船、超大型矿砂船(VLOC)、超大型油船(VLCC)在内的多种船型申请了CCS智能船舶附加标志,并开工建造。
    据统计,导致船舶海上事故的主要原因是决策和操作的过失、应急反应不当等人为因素,而智能船舶将显著降低人为操作风险,提高安全性。日前,CCS智能船舶工作组组长蔡玉良在接受本报记者采访时表示:“未来,在船舶行业基础设施、管理水平、产业合作模式全面升级的状况下,在全面降低船舶配员、缓解船企压力、实现航运业全面转型升级的过程中,智能船舶的发展前景十分广阔。”

智能船舶发展正当时
CCS勇挑重担

    前不久,著名音乐人高晓松对人工智能棋手Master连续横扫棋坛职业高手一事发布微博说道:“作为自幼学棋,崇拜国手的业余棋手,看了Master 50:0 横扫中日韩顶尖高手的对局,难过极了。为所有的大国手伤心,路已经走完了。多少代大师上下求索,求道求术,全被破解。未来一个8岁少年只要一部手机就可以战胜九段,荣誉信仰灰飞烟灭。等有一天,机器做出了所有的音乐与诗歌,我们的路也会走完。”没错,如今通信、物联网、大数据、人工智能等技术的飞速发展,令人感慨。
    近年来,大数据、人工智能等技术飞速发展,并与工业生产深度结合,为传统工业的转型升级带来了新的契机。目前,业界所理解的智能船舶是指利用传感、通信、物联网等技术手段,自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据,并基于计算机技术、自动控制技术、大数据技术、智能技术,在航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶。我国正在全面推进“互联网+”、《中国制造2025》、“十三五”国际科技创新、“智慧交通”等战略规划,明确提出了“提高船舶智能化水平,培育智能船舶等战略性新兴产业,提升水上交通运输数字化、网络化、智能化水平”,针对船舶领域提出了精准的发展方向和工作要求。在此背景下,我国船舶工业正快速推进船舶数字化、智能化。
    工业和信息化部分别于2015年和2016年组织开展了“智能船舶顶层规划”、“智能船舶1.0”科研项目,示范船涵盖超大型集装箱船、VLOC、VLCC等三大主力船型。目前,该项目已经进入设计建造阶段,智能航行、智能机舱、智能能效、智能集成平台等系统正处于研发阶段。作为上述2个项目的主要参与方,CCS负责提供相应的规范标准及评估验证服务。
    2017年3月31日,CCS与海航集团有限公司联合国内外6家单位发起成立“无人货物运输船开发联盟”,力争到2021年,交付首艘无人货物运输船。为确保无人船舶的安全性、可靠性、稳定性,CCS已着手建立智能船/无人船评测中心,以满足行业要求。
    国际方面,对无人船法律、法规层面的相关研究工作已经提上日程。2017年2月27日,美国、挪威、丹麦、日本、韩国等9个国际海事组织(IMO)成员国向海安会提交了在无人船领域确定立法范围的提案。此外,美国、英国、比利时和韩国等国家已启动无人船的国内立法程序。据蔡玉良介绍,日前,CCS已向有关主管部门递交了《关于建议开展无人船相关问题研究的报告》,建议从对航运模式的影响、法律法规、运营管理、规范标准等4个方面尽早启动无人船相关技术和规则的研究。CCS希望积极发挥在智能船舶领域的技术积累和人才优势,推动无人船的发展。

CCS加大科研投入力度
加快规范制定步伐

    在智能船舶规范方面,CCS于2015年12月发布的全球第一份《智能船舶规范》是基于其近年来在智能船舶领域不断积累的科研成果,并充分考虑了国内外有关智能船舶应用经验和未来船舶智能化的发展方向编制而成的。同时,CCS积极开展智能船舶相关的船体全生命周期、船舶能效智能管理、船舶设备状态监控和智能诊断、智能系统评估等关键技术研究,引导和规范船舶智能化的发展。
    在船舶网络安全方面,CCS通过对国内外相关标准的研究,完成了《船舶网络空间系统要求及安全评估指南》的编制。该指南能满足现阶段船舶网络系统要求及安全评估的需求,填补了船舶行业网络系统要求和安全评估指南的国内空白,为智能船舶系统的研究提供了支撑。日前,CCS正在结合部分新造船项目开展船舶网络空间安全评估,并在秦皇岛依据该指南完成了某营运船舶的网络空间安全评估。
    在参与工信部2015年高技术船舶科研项目《智能船舶顶层设计及部分智能系统应用示范》中“全船能源智能化控制与管理系统研究”专题的研究中,CCS针对智能船舶市场需求、IMO“e-航海”及船舶监控/报告/验证(MRV)规则的发展趋势,开展智能船舶顶层设计、能源智能化管控和机电设备管理等方面的研究,进一步提高船舶的安全、环保、经济、舒适性及智能化水平,并实现智能系统的实船应用。通过示范工程的建设,提升远洋船舶运输的智能控制水平与管理水平,有效调控远洋船舶运力和船队结构,降低物流成本,减少船舶能耗,并减轻污染气体排放。
    此外,在参与工信部高技术船舶科研计划项目“智能船舶1.0”研发专项全部9个子课题的过程中,CCS在智能船体总设计技术研究、智能系统总体技术及信息平台开发、智能船舶仿真验证评估技术研究、船舶综合能效智能管理性与维护智能系统开发、船舶辅助自动驾驶系统开发、船岸一体通信系统研制等方面积极与相关单位开展联合研究。
    2017年6月28日,无人货物运输船开发联盟成立大会暨第一次理事会在上海召开。该联盟由海航科技集团和CCS推动,联合国内外5家单位共同发起成立,并吸收多家全球知名的相关机构加入。无人货物运输船开发联盟的成立将为解决低端造船产能过剩、环境污染、人为操作失误、海上人才缺失等问题提供有效的解决方案。该联盟将发挥成员单位的各自优势,通过整合国内外先进技术,研制具备自主航行能力的无人货物运输船,并进行市场化推广,从而推动智能航运的发展。

相关软硬环境亟待改善
为无人船保驾护航

    蔡玉良指出,无人船的发展涉及航运界的方方面面,除考虑船舶的数字化、智能化等关键技术外,还需考虑相应的硬件环境和软环境,需要多方共同合作。在船舶技术方面,无论是采用自主航行方案还是远程遥控方案,以物联网、人工智能、自动控制、数据传输与虚拟现实等技术为依托的“无人船”,需要解决传感器融合技术、控制算法技术、信息传输安全技术、动力装置稳定性和可靠性等问题。在硬件环境方面,与无人船配套的如港口码头、轨道、物流等的基础设施、技术手段、管理模式等需要同步升级。此外要建立无人船试验区,以进行无人船相关技术的测试和验证。“值得一提的是,CCS智能船舶/无人船测评中心正在策划过程中,目的就是开展智能系统及无人船的监测评价方法研究,并形成测评能力,满足业界需求,包括:智能船舶/无人船风险分析、智能船舶/无人船仿真平台、智能船舶系统的功能验证、硬件在环测试实验室研究和建设、智能系统软件安全及可靠性测试、智能船舶/无人船人为因素研究、大数据分析及人工智能在船舶领域应用研究。”蔡玉良说。
    在软环境方面,蔡玉良指出,无人船相关的法律法规面临“升级换代”的需求。对于无人船的船舶运营、安全、防污染、海上权益与责任等方面而言,还需要配套的法律法规、规范标准的出台,为无人船的发展保驾护航。
    随着智能技术的飞速发展,无人船无疑将成为未来航运发展的新趋势。但无人船的发展充满着挑战,驾驶、监控等领域的新技术亟待探索;法律法规、国际公约层面的新要求呼之欲出;港口、航道等水陆基础设施尚需完善;船舶无人化可能带来的法律风险和安全风险也在逐渐显现……在无人船发展的道路上,海事业面临的挑战是跨行业的,这期间,离不开主管部门、船企、船级社等部门的通力合作。蔡玉良表示,CCS对智能船舶的发展高度重视,希望积极发挥在智能船舶领域的优势,深耕无人船关键技术和重点领域,为我国重大装备的智能化贡献力量。

 

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