11月22日，中國船級社（簡稱CCS）在北外灘國際航運論壇開幕期間，發布了《智能船舶發展展望2022》。發展智能船舶是建設智慧交通的內在要求，我國對船舶智能化給予了高度關注，CCS多年致力于此領域的跟蹤研究，并在今年對智能船舶的發展動向進行了簡要總結，對其未來發展進行了展望。
《智能船舶發展展望2022》通過跟蹤國內外現有智能船舶發展現狀，研究分析船舶的數字化、智能化技術發展路徑與趨勢，基于對相關法規規范標準以及共性和專有技術的綜合分析，解讀智能船舶發展的關鍵要素，對其未來發展趨勢進行預判及展望，為船舶智能化發展提供重要參考。
智能船舶成為船舶工業發展新趨勢
目前，全球2/3以上的國際貿易貨運量、中國約90%的進出口貨運量都是通過海上運輸完成的。海運聯通世界，推動海運裝備技術創新，意義重大。
習近平主席在第二屆聯合國全球可持續交通大會發表主旨講話時指出，“當今世界正在經歷新一輪科技革命和產業變革，數字經濟、人工智能等新技術、新業態已成為實現經濟社會發展的強大技術支撐。要大力發展智慧交通和智慧物流，推動大數據、互聯網、人工智能、區塊鏈等新技術與交通行業深度融合，使人享其行、物暢其流?！?/span>
近年來，在物聯網、大數據、人工智能(AI)等新科技浪潮的推動下，以數字化為基礎、自主化為目標的漸進式船舶智能化已成為船舶工業發展的新趨勢、新熱點，世界主要造船和航運國家紛紛加大了智能船舶研發與應用的投入力度。
2018年，工業和信息化部等三部委聯合印發了《智能船舶發展行動計劃》，大力推動協同創新，積極探索產業新業態和新模式，支撐智能航運建設，促進船舶工業高質量發展。
2019年，交通運輸部等七部委聯合發布《智能航運發展指導意見》，明確將于2050年形成高質量智能航運體系。
2022年，工業和信息化部等五部委聯合印發《關于加快內河船舶綠色智能發展的實施意見》提出了加快推進智能技術研發應用、提升綠色智能船舶產業水平、建立健全綠色智能船舶產業生態等項重點任務。
可以預見，智能功能的引入將提高船舶運營安全、優化操作、降本增效、節能減排、降低船員工作強度、提高船舶運營的透明度，提升船舶安全性、經濟性、環保性，助力航運業可持續發展。
船舶智能化是一項復雜的系統工程，其發展是一個循序漸進的過程。隨著智能船舶技術的研究與探索，船舶的智能功能從局部應用向全船應用拓展，智能水平由輔助決策向自主操作發展。
“一個平臺+N個智能應用”架構引導下的國內實踐探索
目前，現有海事公約規范體系是以船長和船員在船為前提制定的，公約規則、規范標準體系對智能船舶技術發展的順應性變革，將改變船長和船員的法律地位及其法律責任，促進未來國際航運業的發展與重構，并深刻改變航運這一傳統行業。
國際海事組織(IMO)、國際標準化組織(ISO)等國際組織為適應船舶智能化的發展，紛紛將其列為重要議題，逐步推出導則、規范及標準。我國交通運輸部海事局起草了《船舶自主航行試驗技術與檢驗暫行規則》并公開征求意見，旨在明確船舶開展自主航行相關試驗的技術和檢驗要求。
2015年，CCS發布了全球首部智能船舶規范，構建了“一個平臺+N個智能應用”的智能船舶技術架構。英國勞氏船級社(LR)、日本船級社(NK)、挪威船級社(DNV)等船級社陸續發布了智能船舶相關的規范或指南。
CCS提出的“一個平臺+N個智能應用”的構架以數據為基礎，以集成平臺支撐智能應用為技術路徑，通過采集/獲取、存儲、整合、處理、交互、共享與展現船舶數據，實現船舶航行規劃、設備健康評估與視情維護、能效管理等輔助決策應用。具備輔助決策能力的智能應用在散貨船、油船、集裝箱三大主流船型得到了廣泛應用，并拓展到極地科考船、疏浚工程船、汽車運輸船、拖輪等船型。截至2022年10月，累計已有86艘船舶獲得CCS智能船舶附加標志，共26型智能產品獲得CCS產品型式認可。
在多船型圍繞輔助決策積極開展工程實踐的基礎上，“智飛”號和“珠海云”號為代表的船舶以實現遠程操作和自主航行為目標，圍繞航行態勢感知認知、航線規劃、自主避碰和遠程控制等關鍵技術開展系列研究攻關，“珠海云”號科考母船申請并獲得了CCS開闊水域自主航行和遠程控制的附加標志。
相輔相成的智能化關鍵技術
CCS發布的《智能船舶規范》將智能船舶定義為：利用傳感器、通信、物聯網、互聯網等技術手段，自動感知和獲得船舶自身、海洋環境、物流、港口等方面的信息和數據，并基于計算機技術、自動控制技術和大數據處理和分析技術，在船舶航行、管理、維護保養、貨物運輸等方面實現智能化運行的船舶，以使船舶更加安全、更加環保、更加經濟和更加高效。IMO將其稱為海上自主水面船舶(Maritime Autonomous Surface Ships, MASS)，系指在不同程度上可以獨立于人員干預運行的船舶。
《智能船舶發展展望2022》解讀了相輔相成的船舶智能化關鍵技術，列舉了10項共性技術，8項專有技術和4項安全技術，提出智能船舶的發展以物聯網、信息融合等共性技術為基礎，力求智能船舶在航線規劃、自主避碰等專有技術方面實現發展中的突破，同時以風險管理、測試驗證等安全技術作為發展的支撐保障。
——共性技術奠定發展基礎。包括物聯網技術、信息融合技術、人工智能技術、數據管理技術、互操作技術、船舶通信技術、數字化技術、基于模型的系統工程技術、仿真模擬技術、人機交互技術。
——專有技術實現發展突破。包括航行規劃技術、自主避碰技術、自動靠離泊技術、遠程控制技術、船岸協同技術、視情維護技術、智能船體技術、智能能效技術。
——安全技術守護發展前行。包括風險管理、測試驗證、網絡安全、應急響應。
智能船舶未來發展的趨勢與挑戰
《智能船舶發展展望2022》面向可期的未來前景，研判了智能船舶未來發展的趨勢與挑戰，從六個方面探討了船舶智能化技術對于航運業發展的實質意義與實現路徑。
——法規標準引領發展之路。智能船舶技術應用，特別是遙控操作、自主駕駛顛覆了船舶駕駛模式，與之配套法律法規制修訂是智能船舶發展過程中需要解決的問題。法規的制定需要與時俱進，并以整體性的方式構建，兼顧優先解決事項，明確責任與義務、可追溯性以及數據治理等問題。
——數據驅動運營優化之路。通過使用機器學習或算法增強數據處理、分析能力，對船舶自身狀態數據以及外部環境數據進行挖掘分析，融合物流、港口、航保、運價、油價等多因素，在航線自主規劃、設備健康診斷、能效監測與優化控制、溫室氣體減排、貨物狀態監控與優化配載等方面，為船舶運營提供最優方案。
——智能航行人機共融之路。自主航行技術研發是當下和未來的主攻方向，自主航行是一個循序漸進的發展過程：輔助決策 —自主控制、減少配員—無人操作、人在船上—人在岸上、全程監視—必要時干預等。利用人工智能技術實現船舶在開闊水域或特定航線、特定貨物等特定場景下有條件的自主航行是未來切實可行的發展道路。
——測試驗證虛實融合之路。目前，以虛擬仿真為初試、模型測試為中試和實船驗證為終試的閉環的智能船舶綜合測試驗證方法體系已在業界基本達成了共識，這也促進智能船舶的認證體系發生了根本性變革。
——船舶網絡韌性防護之路。船舶網絡安全將成為影響船舶智能化持續安全可靠發展的重要因素。提升智能船舶信息網絡安全，是強化智能船舶檢驗與測試技術創新，保障智能船舶技術產品優質、安全發展的必經之路。船舶網絡安全貫穿船舶全生命周期，應以識別、保護、檢測、響應及恢復為手段，不斷提升船舶網絡韌性。
——行業生態橫縱協同之路。智能船舶以數據為紐帶，縱向貫穿船舶工業上下游產業鏈，橫向連接行業生態價值鏈。打造航運上下游橫縱聯合的行業生態，是智能船舶技術發展必須的環境與條件。船舶智能化發展應以創新驅動為引領，促進技術融合、產業融合，構建數據共享共用機制，充分挖掘數據價值，打造產業協同的研發生態。
來源：中國水運報
