无人船发展现状如何,未来会怎么走?

近日,时隔40多年,中国再次对世界屋脊青藏高原进行大规模综合科学考察。在这场举世瞩目的“全民行动”中,无人船以其过人的技术再次进入大众视野。

据相关报道,过去在高原湖泊上通常使用橡皮艇进行科考,但经常会遇到意想不到的风暴,危及科考人员的安全,而使用无人科考艇可以避免这些危险。不仅如此,无人船还可以实现数据采集的自动化,测量数据可以在旅途中获得。

除了科研,近年来,以无人艇、艇为代表的智能船舶在环境监测、区域巡航等领域频频亮相,国内外相关研究成果层出不穷。那么,无人船的发展现状如何,未来会怎么走,会带来哪些变化...记者采访了中国船级社智能船舶工作组组长蔡先生。

智能步伐加快

早在20世纪60年代,遥控无人艇队就被广泛应用于军事领域。近年来,随着自动控制、物联网、大数据等技术的快速发展,与船舶相关的环境感知技术和通信导航技术也得到广泛应用,为智能船舶/无人驾驶船舶的发展提供了广阔的技术可行性。

放眼全球,丹麦启动了无人艇研发项目,挪威开放了无人艇试验区,韩国开发了无人艇通用技术平台,荷兰正在开发利用“漂浮式自动驾驶无人艇”载人运货...

在法律法规层面,相关研究工作也已提上日程。今年2月,包括美国、挪威和丹麦在内的9个IMO成员国向海事安全委员会提交了一份确定无人驾驶船舶领域立法范围的方案。此外,美国、英国等国已经启动了无人船的国内立法程序。

在国内,我国正在全面推进的“互联网+”、“中国制造2025”、“智能交通”等战略规划,明确提出了“提升船舶智能化水平,培育智能船舶等战略性新兴产业,提升水运数字化、网络化、智能化水平”的发展方向和工作要求。

战略路径清晰,中国船舶工业推进船舶数字化、智能化步伐加快——

据蔡介绍,2015和2016年,工信部分别组织开展了“智能船舶顶层规划”和“智能船舶1.0”科研项目。展示船涵盖超大型集装箱船、超大型矿石船、超大型原油船三大主要船型。目前,该项目已进入设计施工阶段;

2015年,CCS发布了全球首个《智能船舶规范》,对智能船舶应具备的各项功能提出了具体要求;

CSSC曙光项目38800DWT智能散货船计划于今年年底交付。该船是我国首艘智能化示范船,可实现机舱辅助决策和船舶健康管理功能。

今年3月,HNA科技集团、中国船级社联合国内外6家单位发起成立“无人货运飞船发展联盟”,力争2021年交付首艘无人货运飞船;4月,大连银泰集团启动了国防和民用技术智能船舶集成项目,并计划在京杭运河建造无人驾驶概念货船。

经济和安全的潜在优势

蔡认为,对经济性和安全性的追求是无人船技术流行的重要原因。

目前,船舶工业仍处于结构调整升级和化解产能过剩阶段。船东对“智能、绿色、安全、高效”的船型有着强烈的渴望。无人船将满足市场日益增长的降成本需求,为行业带来基础设施、管理水平、产业合作模式的全方位升级。

一方面,船上的大部分设备,如救生、消防、防污染、生活设施等,都在很大程度上为船上的船员服务。没有船员,就不需要这些设备,这将降低船舶的重量和能耗,从而降低船舶的建造和运营成本,提高船舶的载货能力。劳斯莱斯认为,这些因素加上重量和空气阻力的降低,将带来65,438+02%至65,438+05%的燃油节省。

此外,从技术角度来看,整合船舶、港口等实时动态数据,有利于优化物流和供应链,提高运输效率。

另一方面,造成海上事故的主要原因是决策和操作失误、应急处置不当等人为因素。德国安联保险2012发布的报告曾指出,75%-96%的海上事故都是人为失误的结果。在无人船的设计方案中,通过专家决策系统和远程控制系统,使船舶的运行主要在工作条件较好的岸边进行,从根本上减少人为因素对船舶航行安全的影响。

具有颠覆性的影响

罗尔斯·罗伊斯航运集团总裁迈克尔·马基宁(Mikael Makinen)曾表示,“无人驾驶船舶是航运业的未来。智能船舶像智能手机一样具有颠覆性,将彻底改变船舶设计和运营的模式。”

蔡也持同样的观点。“不仅如此,无人船将对现有的航运模式、法律法规、运营管理和标准产生巨大影响。”

从航运模式来看,首先,无人船将有助于新兴航运业务的兴起,如船岸综合通信、货物监管和控制、在线货运服务等。,远程和自动驾驶操作的数据收集将创造新的商机和市场;其次,无人船通过信息传输进行远程控制操作或指令传输,船舶的风险防控重点将转向网络安全;从配套环节看,无人船相关技术的发展将促进港口和海事的信息聚集,主要表现在物流信息、海事监管和智能航线信息的高度融合;此外,由于没有船员,传统的船舶责任和保险规则也会发生变化。

可以预见,随着无人船的兴起,一些现有的海事法律法规也需要调整以适应新的业态。蔡认为,这主要涉及几个方面:一是船舶安全法律法规,包括《国际海上人命安全公约》(SOLAS)对结构、救生设备、消防船配员、信号和警报的要求,《国际海上避碰规则》(COLREG)中的前瞻航行策略、灯光信号的相互作用以及与船员设计有关的一些规定,以及需要考虑常规船和无人船的灯光和警报。二是船员管理规定,包括《海员培训、发证和值班标准国际公约》(STCW)、《国际劳工公约》和《船舶最低安全配员规则》中对船员的定义及相关要求、安全配员及其他要求;第三,海事权利和责任的法律法规涉及船长责任、海上救助、法律主体和保险责任。

在运营管理方面,无人船无船员的日常维护不再依赖于船上人员的操作和经验,因此对船上系统的可靠性提出了更高的要求,同时需要构建设备健康管理系统,依靠系统的可靠性和岸上的远程管理和运维保障。鉴于无人船相关系统高度集成,与岸基联网协同的特点,船旗国、港口国、海关、边防等机构对无人船登临的监管模式将从登临执法转向自动获取信息的远程执法;港口和水路需要增加基础设施,以适应无人船的运行,并调整管理机制。

在标准规范方面,根据无人船的特点,需要研究基础技术标准、安全标准、管理标准、检验评估标准等等。

需要全方位支持

站在智能风口,无人船的发展前景可期。同时,作为航运业的一项系统工程,其面临的挑战也是跨领域、跨专业的。蔡认为,面对这些问题,需要主管部门、船公司、船级社、科研、设计、港口等部门共同努力。

他建议,开展航运管理和船舶运营模式研究,加快航运企业升级,以适应无人船的运营管理。本文在关注传统船舶安全问题的同时,研究了船岸一体化给船舶安全带来的新风险。另外,需要重点关注* * *经济背景下,无人船引发的新商业形态。

对于无人船涉及的广泛、多层次的海事法律法规体系,蔡建议,应本着“鼓励科技创新积极性”和“确保安全有序”两种态度相结合的原则,研究现有海事法律法规的适用性,并根据国际国内航运特点,有针对性地制定无人船运营监管政策。

结合无人船信息集成度高、实时共享等特点,蔡建议将智能船/无人船的运营融入到大物流循环中,提高物流效率。具体来说,开发向物流商实时提供舱位预订、货物状态等关键信息的技术,保证交易和货流信息的实时性和可靠性,建立基于无人船运营模式的货运信用体系。

在无人船研发的试验阶段,蔡认为,在合适的航区建立无人船试验区是极其必要的。他建议,实验区的设立要综合考虑气象、水文条件、信号强度、航行密度等水域条件,构建船舶作业监督管理的模拟环境,重点选择示范效应强的航线。

它仍然需要共同努力来促进成熟。

在日前举行的2017世界交通大会上,与会专家几乎不约而同地将“未来交通”的筹码押在了“无人驾驶”上。对于航运业来说,“人工智能+船舶”也是被寄予厚望的。

与有人船相比,“无人船”的优势显而易见。第一,可以更有效地利用船舶空间;二是可以更有效地利用船员技能;第三,燃料可以得到更有效的利用。这些对于无人船获得长期竞争优势非常重要。从全球物流链来看,实时远程监控全球船舶,将船舶更紧密地融入物流或供应链,让全球企业发挥整个船队的最大效率,实现节约和增收。

然而,它绝不是一项技术或一种交通工具就能征服世界。目前人工智能驾驶一艘货船出海是没问题的,但要操控在海上面临更复杂情况的集装箱船还不够。移除信息传输安全、动力装置稳定性、遥控可靠性这“三座大山”,出台支持无人船的海事法律法规,也是一个漫长的过程。

从长远来看,航运业正在发生根本性的变化,更多的变化仍在酝酿之中。无人船的出现只是时间问题,但需要各方的协调和共同努力才能成熟并大规模投入商业使用。正如一些专家所说,只有当人工智能发展到堪比人脑的“强智能”水平,人类才能彻底放开交通工具走向人工智能。

延伸阅读

两大巨头完成了世界上第一次商船远程操作

原本预计无人远程商船将在2020年前投入使用,但现在看来,这个时间可能更早。

日前,罗尔斯·罗伊斯与马士基集团旗下拖船公司Svitzer * *,宣布在丹麦哥本哈根港成功完成全球首艘商船远程操作。

据悉,参与远程操作测试的拖船“斯维策尔·赫尔莫德”号长28米,由土耳其桑马尔造船厂于2016年建造。它由罗伯特·艾伦设计,配备了劳斯莱斯的动力定位系统。遥控系统与动力定位系统相连,动力定位系统由船长在斯维策公司总部的遥控操作基地控制,已多次安全操作。这艘船停泊在码头旁边,先离开码头,然后360度掉头,向斯维策尔总部驶去,然后再次进入码头。

该舰动力系统采用两台MTU 16V4000 M63柴油机,每台功率2000 kW /1800 rpm。船上还配备了各种传感器,利用先进的软件组合各种数据,可以可靠、安全地传输到岸基远程操作中心,使船长能够全面掌握拖船及其周围环境,便于船长远程操作不同的系统部件。

参与演示过程的劳斯莱斯航运业务总裁Mikael Makinen表示,“世界首个船舶远程操作实验的成功具有历史意义。多年来,我们一直坚信并预测无人驾驶远程商船将在2020年前投入运营。凭借Svitzer丰富的运营经验和我们的专业技术的独特结合,我们提前实现了目标。”

Svitzer公司首席技术官Kristian Brauner指出,“作为世界上最大的拖船公司,我们一直积极致力于参与无人艇项目,并开发创新方法来提高拖船作业的安全性和效率,使客户和船员受益。客户反馈、运营成本、环境影响和船舶效率将继续成为我们的驱动力。”

据了解,罗尔斯·罗伊斯公司和斯维策尔公司已经签署协议,继续进行船舶的远程操作和无人驾驶测试。

罗尔斯·罗伊斯海洋工程技术总裁KevinDaffey透露,罗尔斯·罗伊斯和Svitzer将再进行18个月的实验,进行一些无人拖船作业。“我们有很多完全自主的拖船想法,我们甚至可以在没有机舱的情况下工作。这一次,‘赫尔莫德号’只展示了一些核心技术。”

据了解,在展览期间,拖船仍然配备有船长和船员,以确保系统故障时拖船的安全。