人工智能技術在海運安全上的應用探討

李志特

摘 要：人工智能是基于計算機技術的先進科技的產物，目前人工智能的研發已經取得了一定的效果，并且在多個領域都有所應用。海運安全一直得到各國政府和民眾的中高度重視，在海運安全領域加入人工智能技術，是海運領域和科技領域都在共同關注的內容。本文對海運安全的人工智能應用進行闡述，并且提出了自己的看法和觀點，供相關人員參考借鑒。

關鍵詞：人工智能 海運安全 應用探討

1.前言

自從大航海時代開啟以來，海運安全就成了世界海洋運輸的主題，在早期的歐洲殖民拓張時期，海運都是由西方國家掌握和控制，海運安全還只是區域的問題。到了世界經濟全球化的今天，各個對外發展和開放的國家都面臨著海運安全的問題，尤其是我國作為一個海洋大國，同時進出口貿易活動十分頻繁，海運安全受到政府和企業的格外重視。隨著科學技術的發展，海運船舶也逐漸的智能化，除了在航海技術上的突破之外，在船舶安全和海運安全上也有了很廣泛的應用。

2.海運安全環境因素分析

2.1傳播航行環境

（1）氣象海況條件。影響海洋的氣象環境主要表現在能見度和風力值上，船舶在海洋運行中，遇到雨、雪、霧、冰雹等天氣時，能見度會降低，尤其是大霧天氣，嚴重影響船舶的正常航行。根據海運部門的統計，船舶所發生事故數與能見距離成指數關系，當海上的能見度降至1公里范圍時，發生事故的幾率急劇增大，被視為危險的能見距離。風力也是影響船舶航行的重要自然因素，尤其是在海洋臺風高發的季節和海域內，風力的影響對船舶造成嚴重的危害。具研究表明，當風力在蒲氏4級風以下時，航海事故發生變化還不太明顯，當風力增加到蒲氏6級和6級以上時，發生航海事故的頻率明顯會上升。在海運中，除了風力的氣象影響之外，還有比較海運中所特有的海流和潮汐現象。海流和潮汐因素在海運中也有較大的影響，如果把握不當，容易發生擱淺和觸礁事故。

（2）海域地理環境。海洋是一個開放自由的空間，在公共海域船舶選擇航道的范圍很大，而且海域也比較遼闊，地理環境影響較小。但是在大陸和島嶼的沿岸，受到水深的限制，航道的選擇范圍就比較小了。一些狹窄的海峽和港口，由于航道的寬度較小，同時彎曲度較大，而且航道的交叉點也比較密集，對于船舶的操作技術要求比較高，增加了船舶航行風險。

（3）海域交通環境。在廣闊的公海海域，海域交通情況比較良好。但是在近海附近，尤其是在離岸十公里左右，往來的船舶數量眾多，航道擁擠，船舶之間發生碰撞的幾率也增大。另外，近海附近的環境也比較惡劣，淺灘和暗礁等礙航物分布也比較廣泛，容易造成船舶航行事故。

（4）海域信息情報環境。海域信息情報是指對船舶航行安全保障的必要資料，需要提供給航行者，以便航行者進行分析和決策。海域信息情報一般有以下幾種：海上氣象信息、水文圖書資料、航海通告、航海警告等。在航海過程中，除了確保配備相關資料外，還應該安裝通訊設備，并且確保船舶通訊設備與岸上助航系統能夠及時取得聯絡，并且能夠提供相關的區域信息。信息情報環境狀況可用航海水文圖書齊備狀況、海上VTS系統服務狀況來衡量。

2.2船上環境

船上環境包括船員工作和生活環境。船舶遠距離航行，船員的工作和生活空間比較單一，也比較封閉。為了保證遠距離航行的船員保持健康的工作和生活狀態，需要對船上的環境進行合理的布局和規劃。比如與船員工作相關的操作室和控制室，要科學的采用人機工程學設計，保證船員正常的工作狀態。而船員的休息和娛樂空間最為關鍵，也是船員調整狀態、保證正常生活的重要條件。比如豐富的娛樂設備、文化體驗設施以及營養均衡、口味豐富的食物等。同時船上的外部環境，溫度、濕度、振動和噪音情況也是很重要的影響因素。

3.人工智能的發展

3.1人工智能的概念

人工智能，英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規劃等）的學科，主要包括計算機實現智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現更高層次的應用。人工智能涉及到計算機科學、心理學、哲學和語言學等學科。

3.2人工智能的發展

人類對人工智能的研究可以追溯到20世紀20年代，早在計算機出現之前，圖靈等人就已經預言到，未來將會有可以自己思維的機器。隨著1941年以來電子計算機的發展，在技術的支持下，已經出現了簡單的機器運算。“人工智能”這一概念從提出到現在，經過科學家們多年的研究和創造，已經取得了一定的成績，也引起了一些社會效應。例如，1997年5月，IBM公司研制的深藍（DEEP BLUE）計算機戰勝了國際象棋大師卡斯帕洛夫（KASPAROV）。目前，人工智能已經在多個領域都有一些具體的應用，除了代替人類工作之外，還能夠使得人類活動更加的方便和準確。

4.人工智能技術在海運安全中的應用

4.1無人駕駛船舶的應用

從目前來看，無人駕駛技術已經在公路、鐵路以及航空的運輸中有了初步的應用，而對于傳統的海運來說，由于海運的航程較長，突發情況比較多，因此，無人駕駛技術還沒有取得比較廣泛的應用。根據目前人工智能技術的發展，無人駕駛船舶在未來是可預見性的。目前，全球范圍內已開展了多個智能船舶和無人駕駛船舶項目，比如中國船舶工業集團公司主導開展的綠色海豚38800噸智能示范船建造項目、DNV GL的無人運輸船設計項目、韓國現代重工的智能船舶聯網系統項目等、歐盟資助研發的代號為“MARS”的無人駕駛船項目。無人駕駛船舶優勢在于，不僅能夠最大程度上避免因海盜和自然災害造成船員的人身傷害，同時也能夠在面對天氣和突發的環境狀況時，人工智能能夠深度的學習和判斷，更加精準的解決問題。

4.2人工智能的港口應用

港口建設是海運安全中的重要內容，港口的智能化能夠最大程度的降低海運的成本，提高海運的效率，在另一方面也能夠使船舶更加精確的把握時間安排，避免危害性季節對海運的影響。目前人工智能在集裝箱港口領域已經開始進行初步探索，如我國的青島港全自動化集裝箱碼頭、廈門遠海自動化集裝箱碼頭等。碼頭采用云計算、自動導航定位、自動化設備、無線通信以及智能識別等技術。在人工智能的廣泛應用中，港口集裝箱的自動化逐步完善，極大的提高了作業效率，降低了生產成本。

4.3海運危險物品檢測應用

海運貨物的種類對海運安全也會造成一定的影響，在人工智能的廣泛應用中，海運危險物品檢測也逐漸的智能化，同時檢測的方式也更加便捷，檢測結果也更加精準。檢測系統也能夠對船舶航行影響提供準確的數據信息，對于船員把握航行速度和風險防范都有十分有效的便利。

5.結語

隨著經濟全球化的日益發展，海運安全也成為國際貿易中的重要話題，在人工智能逐步發展的今天，越來越多的人工智能技術也應用到海運安全及港口建設上，為國際間的海洋貿易提供了有利的保障。在未來，海洋運輸安全問題也將會成為主要討論的問題，而更多的人工智能技術也將投入到海運安全保障中。

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