淺析船舶智能化研究現狀及發展

周未明 王宏強

摘 要：綜合利用傳感、通信、信息、計算機等現代化科技，聯系船舶的實際運用環境及條件，促進船舶航行、管理與服務的智能化進程，并且有效提升其高效性、低消耗性、安全性等。本文針對船舶智能化研究現狀及發展進行分析，希望能夠有效促進船舶智能化的建設及發展。

關鍵詞：船舶；智能化研究；現狀及發展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.042

如今，我國船舶領域不斷吸收、學習西方國家優秀船舶智能化經驗，而國內也不斷自主研發及模式創新，進而有效提升我國船舶智能化的水平。而船舶智能化的要求不但應該在技術層面上有所提高，還應該不斷完善船舶管理及服務。

1 船舶智能化研究現狀

1.1 船舶智能航行

由于計算機、傳感器、通信及信息等科技的不斷發展，有效促進了船舶導航設備、自動化設備、環境感知設備的優化及升級。現今，在船舶領域中運用了物聯網技術、信息物理系統以及大數據技術，使得船船、船岸實現有效的信息交互，這就為創建新一代綜合船橋系統（IBS）奠定了堅實的基礎。新一代IBS擁有非常多的優勢，有優質的綜合導航；能夠自動操船；要是航行過程中存在故障，還能夠自動診斷等。此外IBS能夠有效監控船舶周圍及自身狀態，如此不但能夠有效保障船舶的航行安全，還能夠有效節省經營成本。另外，IBS的發展及人工智能的突破能夠推動船舶無人駕駛的開發。如今，船舶無人駕駛的趨勢肯定會成為船舶領域發展的趨勢。由于船舶無人駕駛具備較高的復雜性，并且計算量大、可靠性要求非常高，而很多理論及技術還沒有成熟，因此仍需不斷研究。

1.2 船舶智能管理與服務

船舶交通服務在船舶智能管理及服務中是非常重要的，并且為港口船舶管理、內河交通管理提供了極大的便利，可是現今船舶交通服務只是覆蓋了重要水域，而主要的交互手段是雷達、船載自動識別系統及語音等，并不能有效監控及管理航行船舶的全過程。如今，船舶管理及服務的過程中運用了很多現代化的科技，比如長江電子航道圖3.0版，可以動態顯示船舶航行的實際水深、虛擬航標、航線設計、安全預警、水位預測、主緩流信息服務等，進而使得船舶航行的安全性得到極大的保證；歐洲內河信息服務能夠顯示電子江圖、法律法規、船舶登記等，并且動態顯示船舶實際位置、貨物信息等。此外，不停船簽證是在智能化船舶電子簽證管理系統的基礎上實現的。

1.3 智能化發展中的阻礙

可是智能化進展的過程中也存在很多的困難，包括了：（1）如今由于各方面的限制，再加上海事衛星通信寬帶有限，成本太大，因此想要實現在全球任何位置、任意時間可行的船舶物聯網技術，還需要不斷更新并且升級、布設船舶通信系統；（2）精確的計算能力才能夠有效支撐大數據處理及無人駕駛，這是一般的計算機所達不到的，不但要升級硬件，還有基于處理算法及分布式計算等基礎上，有效強化處理速度及技能。

2 促進船舶智能化的措施

船舶智能化系統具備非常廣闊的發展前景，在軍船上運用，能夠有效節省人力資源，還能夠極大地強化船舶航行的可靠性及安全性，而在商船上運用，能夠有效節省人工成本及維護費用。現今，船舶智能化系統尚未成熟，本文提出下面幾點促進船舶智能化的建議：

2.1 提高系統自身的可靠性

智能化的船舶航行駕駛及管理具備非常多的優勢，可是也會導致出現船舶設備人為巡檢頻率減小的現象。要是船舶上個別設備在航行過程中，產生故障，并且IBS并未發現，或是IBS本身就存在漏洞，這就會使得船舶人員不能有效控制船舶，進而導致出現嚴重的傷亡事故。現今，可靠性理論及故障診斷科技的不斷發展，有效提升了IBS系統的可靠性，因此在今后的設計中應該有效運用可靠性理論，進而使得IBS系統的穩定性及可靠性得到極大的保障。

2.2 解決信息融合問題

IBS處理涵蓋船舶航行狀態、環境感知、船舶控制、數據傳輸與存儲在內的多源異構數據。簡單地這對這些信息進行集成及組合，幾乎不能將這些信息的價值充分體現出來。就故障診斷的方面來說，應該有效分析各項數據之后，才能夠明確故障的實際類型；就航行規劃來說，應該有效聯系船舶周圍的條件及環境，并且分析自身動力性能及經濟性，借助多目標優化的方式，設定最優的航線及航速；就數據傳輸的方面來說，要基于網絡的實際狀況，對數據發送的頻率及實際內容進行有效調節。鑒于此，今后IBS一定要深入探究信息間的聯系及矛盾，借助證據理論的實際運用，并且在貝葉斯理論的基礎上，促進船舶性能的提升，并且使得船舶保持在最佳狀態。

2.3 加強數據應用

在船舶航行的過程中，IBS會累積龐大的數據，在大數據思想的基礎上，借助聚類、可視化分析等理念，深入分析、總結數據，提供“感知現在”、“預測未來”及“面向服務”的實際運用需求。另外，船舶管理部門能夠運用采集到的不同船舶IBS數據。鑒于此，在今后船舶大數據的發展過程中，借助IBS能夠奠定船舶航行、管理及服務的數據基礎。

3 結語

基于大數據、物聯網及信息物理系統所構建的船舶智能化系統，是今后船舶領域的發展趨勢及走向。現今船舶智能化主要表現在船舶航行、船舶管理及服務，相信隨著現代化科技的不斷發展，今后船舶智能化會在船舶制造、航行、管理及服務中均有極大的發揮，進而使得航運的實際成本得到有效降低，并且能夠有效提升航運在全球貿易中的地位及影響力。

參考文獻：

[1]劉凱鋒.國內外疏浚輔助船舶發展現狀及特點淺析[J].工業設計，2016（06）：113-114.

[2]鄭朝成，李政原.營運船舶節能減排現狀及其低碳發展的途徑[J].考試周刊，2016（48）：195-196.

[3]張偉.論船舶電氣自動化發展的現狀及趨勢[J].新課程（中學），2014（11）：158.

作者簡介：周未明（1988-），男，山西忻州人，本科，項目預算經理，從事船舶項目管理工作。