全球智能船舶及規范發展動向

上海國際航運研究中心 郭勝童 徐 凱 彭宜薔

在智能船舶的定義和規范方面，我國走在了世界前列，并且體系更為全面。

近年來，無人交通工具創新浪潮風起云涌。在船舶領域，也出現了對無人駕駛船舶相關技術的研發熱潮。由于船舶無人化不僅要求實現無人航行，還需要實現機艙無人運維、貨物無人監管、無人維修等一系列問題，無法一蹴而就，但其所代表的船舶智能化發展趨勢卻不可逆轉。根據上海國際航運研究中心最新發布的《2018版全球港航信息化發展報告》顯示，中國、日本、韓國、歐洲等國家和地區對智能船舶的研發不斷加快，各大船級社也在積極參與研發，并且爭相發布關于智能船舶規范標準，助推這一趨勢發展。

關于智能船舶的詮釋

在智能船舶的定義和規范方面，我國走在了世界前列，并且體系更為全面。2017年12月，中國船舶工業集團公司研制的iDolphin 38800噸智能散貨船“大智”輪獲得中國船級社（CCS）和勞氏船級社（LR）授予的智能船符號，成為首艘通過船級社認證的智能船舶，也成為了我國智能船舶發展的里程碑事件。

雖然，智能船舶迄今還沒有統一的定義，但各船級社都有自己的闡述。如中國船級社所描繪的智能船舶是指利用傳感、通信、物聯網等技術手段，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、大數據技術、智能技術，在航行、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、更加可靠。

DNV GL在其發布的“未來航運業”報告中提出“智能互聯船舶”（the connected ship）這一新的概念，是指通過傳感器技術、監控系統結合船岸無縫連接以及決策支持工具，將創建一個以數據為中心、響應迅速的全球船舶運輸集成網絡。隨著傳感器和通信技術的發展，遠程操作甚至無人駕駛船舶將成為現實，更多的船上進行的活動轉移到岸基中心。

智能船舶發展情況

作為船舶工業和信息科技的交叉領域，中國、歐洲和日本在智能船舶研發上突飛猛進，已經取得了一些進展。

1、云洲智能無人船研發及產業化項目落戶青島藍谷。2016年底，珠海云洲智能科技有限公司投資的云洲智能無人船研發及產業化項目落戶青島藍谷。該項目計劃一期投資1.5億元，設立智能化研究院，建立專業實驗室，引進高層次人才團隊，利用無人船自主控制和系統集成方面的技術，打造海洋智能裝備、海洋無人系統公共服務平臺及聯合測試和演示中心。

云洲智能無人船研發及產業化項目落戶青島藍谷

2017年12月，羅爾斯-羅伊斯首個智能船舶體驗空間正式開放

2、羅爾斯-羅伊斯開放智能船舶體驗空間。2017年12月，羅爾斯-羅伊斯首個智能船舶體驗空間正式開放。該體驗空間分為兩個區域—“智能分析空間合作營地”和“船隊管理指揮空間”將展示羅爾斯-羅伊斯幫助客戶管理船隊的一系列數字化產品，還設有一處工作空間，允許羅爾斯-羅伊斯與客戶聯合開發最新智能船舶方案，以滿足客戶的個性化需求。

表1 各國船級社研究智能船舶主要案例

表2 CCS智能船舶規范主要功能內容

3、商船三井與Rolls-Royce共同開展船舶智能識別系統應用測試。2018年1月，商船三井與Rolls-Royce共同開展船舶智能識別系統的測試工作，首先在三井公司的客運輪渡上安裝測試。Rolls-Royce的智能感知技術是由各種傳感器的數據與現有船舶系統（如AIS和雷達）的信息進行融合而來的，為船員提供周圍環境更詳細信息。

4、海蘭信攜手揚子江船業進行智能船舶應用研究。2018年3月，海蘭信和揚子江船業簽署《基于智能船與智能裝備的合作協議》，合力推動智能船裝備標準制定、獲得權威船級社證書。海蘭信以船舶綜合導航系統（INS）為基礎研發出智能航行系統、以船舶遠程監控管理系統為基礎研發出船岸通信、數據中心和數據挖掘及管理應用的信息集成平臺今年完成交付，實現在40萬噸VLOC上的首次智能化應用。

5、挪威Yara集團啟動電力推進的零排放無人船舶項目。2018年4月，挪威Yara集團以及Marin Teknikk公司聯手開展了全球首個采用電力推進的零排放無人船舶項目。該項目試驗船舶“YARA Birkeland”號利用自身安裝的全球定位系統、雷達、攝像機和傳感器等，能夠在航道中實現自行避讓其他船舶。船上還配有一套自動停泊系統，使船舶的停泊和起航都無需人力介入。該船除了不用配備船員之外，船上還采用電池作為動力，設計也不需要壓載水艙。

6、馬士基試驗AI情景感知技 術 應 用。2018年4月， 馬 士基航運與總部位于波士頓的Sea Machines Robotics公司合作，在其新建造的冰級集裝箱船上試驗了AI情景感知技術。該裝置利用集裝箱船上的計算機視覺、光檢測和測距（激光雷達）以及感知軟件來改善海上情景感知、目標識別和跟蹤能力。該系統使用先進的傳感器從船舶的環境中收集源源不斷的信息，識別和追蹤潛在的問題，并在駕駛艙內顯示結果。該技術的研究是為未來自動防撞系統提供研究基礎。

挪威Yara集團啟動電力推進的零排放無人船舶項目

7、韓國航企開展智能船舶4.0服務基礎設施。2018年5月，韓國大宇造船、Naver Business Platform（NBP）及英特爾韓國公司（Intel Korea）進行合作，共同建立智能船舶4.0服務基礎設施（Smart Ship 4.0 Service Infrastructure）。智能船舶4.0將不再以設備管理控制為中心，而是構建基于云計算、物聯網等技術，實時收集數據并基于數據分析來管理船舶的架構體系。據此，船東和航運公司可以基于收集的數據保障船舶處于最佳航行狀態，同時還能對船舶進行高效的診斷和維護保養。

船級社發布智能船舶規范

隨著智能船舶研究的熱度不斷提升，各大船級社紛紛發布了關于智能船舶規范文件，但是，對于智能船舶認證思路卻各不相同。中國船級社將智能船舶的功能分為智能航行、智能船體、智能機艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺六大板塊；而美國船級社（ABS）是通過對傳感器、自動導航系統、推進和輔助系統等方面的考核來評判；英國勞氏船級社在其入門級智能船舶指導文件中提到船舶自動化的程度，是從AL1-AL6，分為六個等級，并從設計到營運，針對每個等級的特征進行了準確的規定；日本船級社（NK）明確船舶智能化和無人化的操作和職責，劃分船員操作與智能操作的區別。

《全球港航信息化發展報告》指出，2017年以來，各大船級社聯手造船企業、船舶管理公司以及船舶研究所等機構，不斷地探索智能船舶領域中新規則的制定、新技術的應用和新趨勢的走向，在智能船舶發展的初級階段取得值得肯定的成果，對未來智能船舶的進一步研究奠定了基礎。然而發展必然會產生問題，尤其是智能船舶的認定規則不統一、法律制定脫節、智能化設備和系統不夠完善等問題。因此，智能船舶的發展仍然有很長的路要走，我們想要走的快一點，就需要各方求同存異，通力合作。

中國船級社對智能船舶的認定標準解析

2015年，中國船級社發布全球首部《智能船舶規范》，涵蓋了智能船舶從設計、建造到運營全生命周期的規范。2017年，其發布了與《智能船舶規范》配套的《智能集成平臺檢驗指南》《船舶智能機艙檢驗指南》《船舶智能能效管理檢驗指南》《船舶網絡系統要求與安全評估指南》等系列技術標準文件，對智能船舶的各項功能提出了明確的技術要求，尤其對系統相關的產品認可、圖紙審查、建造檢驗及營運檢驗等環節進行了詳細規定。

2015年，中國船級社發布全球首部《智能船舶規范》

CCS智能船舶分為六大功能模塊：智能航行、智能船體、智能機艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺。當船舶的各項功能均符合CCS智能船舶規范要求時，可授予智能船舶附加標志：

括號內的字母是智能船舶的功能標志，其與智能船舶功能模塊的對應如下：

N—智能航行功能標志；H—智能船體功能標志；

M—智能機艙功能標志；E—智能能效管理功能標志；

C—智能貨物管理功能標志；I—智能集成平臺功能標志；

x—可選功能補充標志；

當船舶具有某一智能功能，即可單獨授予相關的智能功能標志。

除了上述主要功能，規范還對各項智能功能對應的計算機系統、送審圖紙資料、建造與運營檢驗及人員配備做出了明確規定。同時，考慮到未來技術的不斷發展，通過開放式的編寫方式，便于以后不斷納入新的功能，細化技術要求，逐步完善智能船舶規范法規。

從目前智能船研發進展可以看出，船舶智能化水平還處在提升船舶感知能力的階段。從全局來看，船舶智能化仍存在很多的問題需要關切和探討，包括船舶外部數據環境支持、港口智能船舶管理規范、智能船舶運營規范（特別是船員配額的問題）、高可用的通信導航服務、信息安全問題、法律責任問題等等。智能船舶發展任重道遠。