船舶自主駕駛開始“提速”

近日，日本郵船宣布完成了全球首次“有人自動(dòng)航行船舶”的自主航行系統(tǒng)海上試驗(yàn)。這是世界首次基于國(guó)際法規(guī)進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)，完成了國(guó)際海事組織(IMO)2019年6月最新發(fā)布的《自主駕駛船舶試驗(yàn)暫行指南》(MASS)的各種試驗(yàn)項(xiàng)目。
 

日本郵船完成自動(dòng)駕駛試驗(yàn)

這一試驗(yàn)在日本郵船旗下一艘大型汽車運(yùn)輸船“Iris Leader”號(hào)上進(jìn)行，船上安裝了日本郵船與日本海洋科學(xué)(JMS)共同開發(fā)的最佳導(dǎo)航程序——Sherpa System for Real (SSR)船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，可以避免與其他船舶相撞。

“Iris Leader”號(hào)全長(zhǎng)199.99米，型寬34.8米，70826總噸，是一艘巴拿馬船籍的汽車運(yùn)輸船。航行試驗(yàn)分兩段進(jìn)行，第一段為9月14日至9月17日從中國(guó)新沙前往日本名古屋港，第二段為9月19日至9月20日從名古屋前往橫濱，在試驗(yàn)期間由船員正常值班監(jiān)視，使用最佳導(dǎo)航程序進(jìn)行導(dǎo)航。

據(jù)了解，以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)航行系統(tǒng)，將利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，及時(shí)收集和分析與海域天氣、危險(xiǎn)障礙物和貨物有關(guān)的數(shù)據(jù)。人工智能系統(tǒng)會(huì)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。

自動(dòng)航行系統(tǒng)還能預(yù)測(cè)船舶故障和其他問(wèn)題，有助于避免海運(yùn)事故。另外，參與方計(jì)劃未來(lái)推出完全無(wú)人操縱的船舶，希望把目前每年約2000起海運(yùn)事故減少約一半。

日本造船廠和海運(yùn)公司之間的合作，旨在幫助日本在自動(dòng)航行船舶開發(fā)中占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。日本造船廠希望利用這一技術(shù)，把在全球造船業(yè)的市場(chǎng)份額由目前的20%提升至約30%。

歐洲大力倡導(dǎo)自動(dòng)航行船舶

在歐洲，隨著自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)日趨發(fā)展，自動(dòng)航行船舶開發(fā)大戰(zhàn)也在醞釀中。英國(guó)羅爾斯-羅伊斯已經(jīng)公布了開發(fā)自動(dòng)航行船舶的計(jì)劃。

歐盟委員會(huì)日前公布了一項(xiàng)新資金，用于倡導(dǎo)歐洲水域無(wú)人自動(dòng)自主航行。

據(jù)介紹，該項(xiàng)目名為"Autoship"，將建造和運(yùn)營(yíng)2艘遠(yuǎn)程無(wú)人自動(dòng)船，以及它們所需的岸基控制和操作基礎(chǔ)設(shè)施，達(dá)到并完成技術(shù)準(zhǔn)備水平7——運(yùn)營(yíng)環(huán)境中的系統(tǒng)原型展示。

該項(xiàng)目為期三年半，預(yù)算為2760萬(wàn)歐元，其中2010萬(wàn)歐元將由歐盟提供。測(cè)試將在兩次試點(diǎn)展示活動(dòng)中進(jìn)行，解決從波羅的海走廊到歐盟一個(gè)主要海港和腹地的貨物流動(dòng)問(wèn)題。Autoship的建造將主要由2家歐盟技術(shù)提供商進(jìn)行，比如羅爾斯-羅伊斯和康士伯，打造一個(gè)更強(qiáng)大的歐洲集群。

據(jù)歐盟委員會(huì)稱，這一發(fā)展有望通過(guò)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中展示短途海運(yùn)和內(nèi)河水道無(wú)人自動(dòng)航行船，來(lái)加快下一代無(wú)人自動(dòng)航行船的發(fā)展。

該技術(shù)包將包括全自動(dòng)導(dǎo)航、自診斷、預(yù)測(cè)和運(yùn)行調(diào)度，以及通信技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)安全水平顯著，并將船只集成到升級(jí)的電子基礎(chǔ)設(shè)施中。同時(shí)，將為整個(gè)無(wú)人自動(dòng)航行船舶領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、仿真和成本分析研發(fā)數(shù)字化工具和方法。

歐盟稱，“我們的雄心壯志是在5年內(nèi)將這項(xiàng)技術(shù)投放市場(chǎng)，以推動(dòng)遠(yuǎn)洋和洲際無(wú)人駕駛船的發(fā)展。這是一個(gè)擁有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的雄心壯志，涉及價(jià)值鏈和金融商業(yè)方面?！?/span>

我國(guó)加快船舶自動(dòng)駕駛研發(fā)

我國(guó)也在加快船舶無(wú)人駕駛研發(fā)工作。2018年12月，工業(yè)和信息化部、交通運(yùn)輸部、國(guó)防科工局聯(lián)合印發(fā)了《智能船舶發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019—2021年)》(以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》)，明確提出初步建立智能船舶規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，突破航行態(tài)勢(shì)智能感知、自動(dòng)靠離泊等核心技術(shù)等，“保持我國(guó)智能船舶發(fā)展與世界先進(jìn)水平同步”。

2019年，自主航行試驗(yàn)船“智騰”號(hào)成功進(jìn)行自主航行和自主避碰演示，這是國(guó)內(nèi)首次自主航行實(shí)船避碰試驗(yàn)。業(yè)內(nèi)專家表示，這一演示標(biāo)志著作為智能船舶最高級(jí)別的自主航行船舶在我國(guó)的研制取得顯著進(jìn)展。大型船舶的分階段智能，小型船舶的遠(yuǎn)程遙控、自主航行，智能船舶研制的不同方向均在我國(guó)逐漸清晰并延伸。

“智騰”號(hào)是我國(guó)首艘滿足國(guó)際海事組織海上自主水面船舶(MASS)需求的自主航行試驗(yàn)船，由中國(guó)船舶重工集團(tuán)有限公司第七〇四研究所、交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院、智慧航海(青島)科技有限公司合作建造，其核心裝備自主智能航行系統(tǒng)由七〇四所研發(fā)?！爸球v”號(hào)長(zhǎng)21米，寬5.4米，設(shè)計(jì)航速14節(jié)，配置了遠(yuǎn)洋自主航行船舶所必需的智能態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)、自主航行決策系統(tǒng)和自主駕駛控制系統(tǒng)，構(gòu)建了船岸協(xié)同通信系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，同步建設(shè)了岸基運(yùn)控中心，具備自主航行、自動(dòng)避碰、水下避碰、自主靠離泊和遠(yuǎn)程遙控功能，目前已達(dá)到MASS第三階段“周期性無(wú)人在船”的要求，未來(lái)可進(jìn)一步達(dá)到MASS第四等級(jí)“完全自主”船舶的功能要求，后續(xù)該技術(shù)將應(yīng)用于300TEU、500TEU、800TEU自主航行集裝箱船。

為給各種智能船舶的研發(fā)提供支撐，我國(guó)近年來(lái)在智能船舶標(biāo)準(zhǔn)制定、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地建設(shè)等方面開展了大量工作。

就在今年5月8日，由中國(guó)船舶信息中心發(fā)起的智能船舶“標(biāo)準(zhǔn)孿生”國(guó)際聯(lián)合研究項(xiàng)目正式啟動(dòng)。吳笑風(fēng)表示，“標(biāo)準(zhǔn)孿生”的意義在于為對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)用標(biāo)準(zhǔn)條款描述的動(dòng)態(tài)表征系統(tǒng)嵌入產(chǎn)品全生命周期中，從而使標(biāo)準(zhǔn)用戶和管理者精準(zhǔn)識(shí)別對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化程度、標(biāo)準(zhǔn)合理性和先進(jìn)性等特征。該項(xiàng)目的開展對(duì)推動(dòng)跨領(lǐng)域合作，以標(biāo)準(zhǔn)化工作支撐船舶和航運(yùn)智能化產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展具有積極作用。

此外，我國(guó)無(wú)人船的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地建設(shè)也已初見(jiàn)成效。去年，由交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院和智慧航海(青島)科技有限公司共同建設(shè)的智能航運(yùn)技術(shù)創(chuàng)新與綜合實(shí)驗(yàn)基地正式啟動(dòng)。該基地將在青島建設(shè)智能航運(yùn)技術(shù)裝備研發(fā)中心、智能航運(yùn)技術(shù)裝備綜合試驗(yàn)場(chǎng)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)海上測(cè)試場(chǎng)、智能航運(yùn)技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化中心、無(wú)人化運(yùn)輸船管控中心、智能航運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)中心等。