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交通運輸部張寶晨:智能技術(shù)疾進(jìn),無人船時代將加速到來

來源: 中國船舶報 發(fā)布時間:2020-01-03 14:29:59 分享至:

隨著“蛟龍”號載人潛水器、“雪龍2”號極地科考破冰船、“深海勇士”號4500米級載人潛水器、全球首艘30.8萬噸超大型智能原油船(VLCC)等智能船舶不斷問世,航運和造船業(yè)正在加速朝智能、綠色、安全、高效方向轉(zhuǎn)型,智能化、輕量化、綠色環(huán)保成為船舶技術(shù)研究方向。日前,交通運輸部水運科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會主任張寶晨表示,隨著智能航運技術(shù)不斷發(fā)展,航運企業(yè)要么成為物流平臺運營商,要么成為物流平臺運營商的聽命者;傳統(tǒng)的船舶管理企業(yè)在貨運領(lǐng)域可能被新的形式取代;航運監(jiān)管必須采用與智能航運技術(shù)相適應(yīng)的理念、思路、方法和模式。智能航運不僅會把我們帶入船舶貨運無人化時代,還將導(dǎo)致傳統(tǒng)航運業(yè)的深刻革命,會為我國從航運大國走向航運強國提供重大機(jī)遇。

智能航運技術(shù)發(fā)展、將帶來無人船時代

當(dāng)前,隨著投資成本、運營成本加重,以及多元業(yè)務(wù)沖擊,港口和航運主要上市公司主營業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)較低,加上船員結(jié)構(gòu)性短缺,特別是高級船員近年來呈負(fù)增長趨勢,航運業(yè)正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此,張寶晨表示,基于多方因素,科技發(fā)展為智能航運特別是為船舶貨運無人化提供了可能和條件,智能航運時代正在快馬加鞭趕來,將導(dǎo)致全球航運業(yè)態(tài)再造和無人船舶貨運時代的到來。

“智能航運技術(shù)目前在國內(nèi)外都處于發(fā)展初期。”張寶晨表示,近年來,各國政府與國際組織非常重視并支持智能航運發(fā)展。英國和歐盟都確定了發(fā)展智能航運的戰(zhàn)略目標(biāo),日韓也已為此深耕多年。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)TC8-353項標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布,制定了《智能航運標(biāo)準(zhǔn)化路線圖》;歐盟公布了推進(jìn)自主航行船舶研發(fā)計劃,宣稱2020年在波羅的海實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控船營運,2025年實現(xiàn)自主航行商船全球營運;英國發(fā)布了《海事2050戰(zhàn)略》,將技術(shù)開發(fā)放在未來發(fā)展的核心位置;英國勞氏船級社(LR)發(fā)布了智能船舶入級指導(dǎo)文件;荷蘭政府海事機(jī)構(gòu)宣布全部內(nèi)河水域和12海里沿海海域均可開展智能航行測試。未來15年將是發(fā)展和應(yīng)用智能航運技術(shù)的關(guān)鍵期。

我國也確定了未來30年發(fā)展智能航運的指導(dǎo)思想、基本原則、主要任務(wù)和保障措施。2018年12月,工業(yè)和信息化部、交通運輸部、國家國防科工局發(fā)布《智能船舶發(fā)展行動計劃(2019~2021年)》。2019年5月,交通運輸部等7部門發(fā)布《智能航運發(fā)展指導(dǎo)意見》,旨在加快現(xiàn)代信息、人工智能等高新技術(shù)與航運要素的深度融合,培育和發(fā)展智能航運新業(yè)態(tài)。該意見明確了4個階段發(fā)展目標(biāo):到2020年底,基本完成我國智能航運發(fā)展頂層設(shè)計,理清發(fā)展思路與模式,組織開展基礎(chǔ)共性技術(shù)攻關(guān)和公益性保障工程建設(shè),建立智能船舶、智能航保、智能監(jiān)管等智能航運試驗、試點和示范環(huán)境條件。到2025年,突破一批制約智能航運發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),成為全球智能航運發(fā)展創(chuàng)新中心,具備國際領(lǐng)先的成套技術(shù)集成能力,智能航運法規(guī)框架與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系初步構(gòu)建,智能航運發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)境基本形成,構(gòu)建以高度自動化和部分智能化為特征的航運新業(yè)態(tài),航運服務(wù)、安全、環(huán)保水平與經(jīng)濟(jì)性明顯提升。到2035年,較為全面地掌握智能航運核心技術(shù),智能航運技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系比較完善,形成以充分智能化為特征的航運新業(yè)態(tài),航運服務(wù)、安全、環(huán)保水平與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提升。到2050年,形成高質(zhì)量智能航運體系,為建設(shè)交通強國發(fā)揮關(guān)鍵作用。目前,交通運輸部正在制定《智能航運發(fā)展三年行動計劃》。

發(fā)展應(yīng)用核心技術(shù)、掌握智能航運主導(dǎo)權(quán)

近年來,全球智能航運發(fā)展正在提速,這離不開智能航運技術(shù)的迅速發(fā)展。英國PREMARE公司、IBM公司等聯(lián)合啟動了“五月花號”自主航行船項目;新加坡成立自主&遠(yuǎn)程操作船舶卓越中心;我國13500TEU智能集裝箱船“中遠(yuǎn)海運荷花”號、全球首艘超大型油船“凱征”號相繼成功交付。這些均表明,智能船舶技術(shù)取得多方面突破,關(guān)鍵技術(shù)正在轉(zhuǎn)向商業(yè)化應(yīng)用。

張寶晨指出,智能航行技術(shù)是智能船舶的核心技術(shù),無論智能船舶技術(shù)包含多少分支,其中智能航行技術(shù)即用于實現(xiàn)船舶遠(yuǎn)程駕駛、自動靠離泊和自主航行的技術(shù)才是核心。相對核心技術(shù)而言,智能船舶的其他技術(shù)類別在較大程度上都是使船舶整體或其系統(tǒng)、裝備滿足智能航行需求的技術(shù)。船舶智能航行技術(shù)的本質(zhì)是運用現(xiàn)代感知、通信、網(wǎng)絡(luò)信息、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù),取代在船駕駛員眼、耳、腦、手、口,實現(xiàn)船舶航行。目前,國家重點研發(fā)計劃項目“基于船岸協(xié)同的船舶智能航行與控制關(guān)鍵技術(shù)”正在實施中,該項目提出船岸協(xié)同理論、智能航行技術(shù)等級劃分和船舶智能航行與控制系統(tǒng)構(gòu)建等6項方案建議指南,將分別在長江干線、長湖申運河航線和青島沿海典型海域新建3艘示范船,用以研究成果集成。

未來,船舶智能航行技術(shù)發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢:一是從技術(shù)研發(fā)走向全面開展實船驗證,理論認(rèn)識逐步取得共識;二是成熟技術(shù)逐步廣泛應(yīng)用實船,旨在降低在船船員勞動強度和提高安全冗余;三是智能航行核心技術(shù)加快成熟帶動智能航行支持技術(shù)發(fā)展,促進(jìn)智能船舶商業(yè)化應(yīng)用;四是商業(yè)化應(yīng)用和各種形式各種類別示范工程推動集裝箱船、客渡船、公務(wù)船和消防等特種船智能化技術(shù)集成應(yīng)用;五是技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟化 。

不過,張寶晨也指出,狹窄水域的多智能體避碰如何實現(xiàn)、大風(fēng)浪條件下的高質(zhì)量避碰、船舶動力推進(jìn)等系統(tǒng)的高可靠性如何實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)信息安全如何保障……這些船舶智能航行技術(shù)的關(guān)鍵難點都需要通盤考慮。誰掌握了智能航運的關(guān)鍵技術(shù)并實現(xiàn)了廣泛的商業(yè)化應(yīng)用,誰就掌握了全球智能航運發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)。

傳統(tǒng)航運與現(xiàn)代技術(shù)融合、有人船與無人船并存

智能航運是傳統(tǒng)航運要素與現(xiàn)代通信、信息、傳感和人工智能等高新技術(shù)深度融合形成的現(xiàn)代航運系統(tǒng)與業(yè)態(tài),是航運業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。智能航運包括智能船舶、智能港口、智能航保、智能服務(wù)和智能監(jiān)管等五大要素。

張寶晨表示,智能航運及其要素的先進(jìn)程度主要取決于其當(dāng)時所采用的關(guān)鍵技術(shù)的先進(jìn)性和成熟度,但對于具體要素、內(nèi)容和企業(yè)而言,其先進(jìn)程度則主要取決于對投入產(chǎn)出比的考量。對于一個小型件雜貨港口而言,假如大量投入高級別智能化建設(shè)不能獲得回報,就不如在必要的環(huán)節(jié)或局部實施適當(dāng)級別的智能化,而不是追求生產(chǎn)作業(yè)管理的無人化。所以,無論智能航運技術(shù)發(fā)展到何種程度,都會存在航運形式和市場主體的差異性。

與此同時,智能航運的發(fā)展首先將經(jīng)歷從自動化向智能化的演變過程。自動化集裝箱碼頭、自動化船閘等具有相對固定作業(yè)操作模式的工作先實現(xiàn)自動化,自動化在航運作業(yè)的某些環(huán)節(jié)代替了人類重復(fù)性的勞動。而存在多種決策操作可能,存在多種不確定性因素影響,需要分析判斷,并作出多種決策的船舶駕駛則屬于智能的范疇。航運各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能化,構(gòu)成一個相互依賴、充分銜接統(tǒng)一的作業(yè)系統(tǒng)則構(gòu)成來了智能航運。因此,智能航運的發(fā)展將經(jīng)歷簡單的智能化、部分的智能化、高度智能化、完全智能化的過程,從實現(xiàn)為人提供輔助決策到部分過程自主,再到航運要素自主,最后實現(xiàn)航運運輸系統(tǒng)的自主。隨著航運智能化性能的不斷提高,航運參與人員數(shù)量將不斷減少。

不過,張寶晨也指出,無論智能航運發(fā)展到何種階段,有人船與無人船將共存,不同智能等級將同時被使用。智能航運發(fā)展既是一個水平由低到高不斷提升的過程,也是在各個階段都會存在差異化的發(fā)展過程?!按柏涍\無人化正在向我們走來,但這并不意味著所有船舶都要無人化。是否要無人化,關(guān)鍵取決于客觀實際是否需要?!睆垖毘勘硎?,未來的水上交通社會是有人船和無人船并存的社會;未來的船舶工業(yè)要滿足有人船和無人船兩種造船需求;未來的航運監(jiān)管要同時面對無人與有人兩種船舶并存的治理與服務(wù)需求。因此,有人船無人船并存是未來水上交通的終極形態(tài)。

本文關(guān)鍵詞:張寶晨 標(biāo)簽:張寶晨
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