11月22日，中國船(chuán)級社（簡稱“CCS”）在北外(wài)灘國際航運論壇開(kāi)幕期間，發布了(le)《智能(néng)船(chuán)舶發展展望2022》。發展智能(néng)船(chuán)舶是建設智慧交通的内在要求，我國對(duì)船(chuán)舶智能(néng)化給予了(le)高(gāo)度關注，CCS多年緻力于此領域的跟蹤研究，并在今年對(duì)智能(néng)船(chuán)舶的發展動向進行了(le)簡要總結，對(duì)其未來(lái)發展進行了(le)展望。
《智能(néng)船(chuán)舶發展展望2022》通過跟蹤國内外(wài)現(xiàn)有智能(néng)船(chuán)舶發展現(xiàn)狀，研究分析船(chuán)舶的數字化、智能(néng)化技術發展路徑與趨勢，基于對(duì)相關法規規範标準以及共性和(hé)專有技術的綜合分析，解讀智能(néng)船(chuán)舶發展的關鍵要素，對(duì)其未來(lái)發展趨勢進行預判及展望，爲船(chuán)舶智能(néng)化發展提供重要參考。
智能(néng)船(chuán)舶成爲船(chuán)舶工(gōng)業發展新趨勢
目前，全球2/3以上(shàng)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(shàng)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(dà)。
習近平主席在第二屆聯合國全球可持續交通大(dà)會(huì)開(kāi)幕式發表主旨講話(huà)時(shí)指出，“當今世界正在經曆新一輪科技革命和(hé)産業變革，數字經濟、人工(gōng)智能(néng)等新技術、新業态已成爲實現(xiàn)經濟社會(huì)發展的強大(dà)技術支撐。要大(dà)力發展智慧交通和(hé)智慧物流，推動大(dà)數據、互聯網、人工(gōng)智能(néng)、區(qū)塊鏈等新技術與交通行業深度融合，使人享其行、物暢其流。”
近年來(lái)，在物聯網、大(dà)數據、人工(gōng)智能(néng)（AI）等新科技浪潮的推動下(xià)，以數字化爲基礎、自(zì)主化爲目标的漸進式船(chuán)舶智能(néng)化已成爲船(chuán)舶工(gōng)業發展的新趨勢、新熱點，世界主要造船(chuán)和(hé)航運國家紛紛加大(dà)了(le)智能(néng)船(chuán)舶研發與應用(yòng)的投入力度。
2018年，工(gōng)業和(hé)信息化部等三部委聯合印發了(le)《智能(néng)船(chuán)舶發展行動計(jì)劃》，大(dà)力推動協同創新，積極探索産業新業态和(hé)新模式，支撐智能(néng)航運建設，促進船(chuán)舶工(gōng)業高(gāo)質量發展。
2019年，交通運輸部等七部委聯合發布《智能(néng)航運發展指導意見》，明(míng)确将于2050年形成高(gāo)質量智能(néng)航運體系。
2022年，工(gōng)業和(hé)信息化部等五部委聯合印發《關于加快(kuài)内河(hé)船(chuán)舶綠色智能(néng)發展的實施意見》提出了(le)加快(kuài)推進智能(néng)技術研發應用(yòng)、提升綠色智能(néng)船(chuán)舶産業水(shuǐ)平、建立健全綠色智能(néng)船(chuán)舶産業生态等多項重點任務。
可以預見，智能(néng)功能(néng)的引入将提高(gāo)船(chuán)舶運營安全、優化操作(zuò)、降本增效、節能(néng)減排、降低(dī)船(chuán)員工(gōng)作(zuò)強度、提高(gāo)船(chuán)舶運營的透明(míng)度，提升船(chuán)舶安全性、經濟性、環保性，助力航運業可持續發展。
船(chuán)舶智能(néng)化是一項複雜(zá)的系統工(gōng)程，其發展是一個循序漸進的過程。随着智能(néng)船(chuán)舶技術的研究與探索，船(chuán)舶的智能(néng)功能(néng)從(cóng)局部應用(yòng)向全船(chuán)應用(yòng)拓展，智能(néng)水(shuǐ)平由輔助決策向自(zì)主操作(zuò)發展。
“一個平台+N個智能(néng)應用(yòng)”架構引導下(xià)的國内實踐探索
目前，現(xiàn)有海事(shì)公約規範體系是以船(chuán)長和(hé)船(chuán)員在船(chuán)爲前提制定的，公約規則、規範标準體系對(duì)智能(néng)船(chuán)舶技術發展的順應性變革，将改變船(chuán)長和(hé)船(chuán)員的法律地位及其法律責任，促進未來(lái)國際航運業的發展與重構，并深刻改變航運這(zhè)一傳統行業。
國際海事(shì)組織（IMO）、國際标準化組織（ISO）等國際組織爲适應船(chuán)舶智能(néng)化的發展，紛紛将其列爲重要議(yì)題，逐步推出導則、規範及标準。我國交通運輸部海事(shì)局起草了(le)《船(chuán)舶自(zì)主航行試驗技術與檢驗暫行規則》并公開(kāi)征求意見，旨在明(míng)确船(chuán)舶開(kāi)展自(zì)主航行相關試驗的技術和(hé)檢驗要求。
2015年，CCS發布了(le)全球首部智能(néng)船(chuán)舶規範，構建了(le)“一個平台+N個智能(néng)應用(yòng)”的智能(néng)船(chuán)舶技術架構。英國勞氏船(chuán)級社（LR）、日本船(chuán)級社（NK）、挪威船(chuán)級社（DNV）等船(chuán)級社陸續發布了(le)智能(néng)船(chuán)舶相關的規範或指南。
CCS提出的“一個平台+N個智能(néng)應用(yòng)”的構架以數據爲基礎，以集成平台支撐智能(néng)應用(yòng)爲技術路徑，通過采集/獲取、存儲、整合、處理(lǐ)、交互、共享與展現(xiàn)船(chuán)舶數據，實現(xiàn)船(chuán)舶航行規劃、設備健康評估與視(shì)情維護、能(néng)效管理(lǐ)等輔助決策應用(yòng)。具備輔助決策能(néng)力的智能(néng)應用(yòng)在散貨船(chuán)、油船(chuán)、集裝箱三大(dà)主流船(chuán)型得到(dào)了(le)廣泛應用(yòng)，并拓展到(dào)極地科考船(chuán)、疏浚工(gōng)程船(chuán)、汽車運輸船(chuán)、拖輪等船(chuán)型。截至2022年10月，累計(jì)已有86艘船(chuán)舶獲得CCS智能(néng)船(chuán)舶附加标志，共26型智能(néng)産品獲得CCS産品型式認可。
在多船(chuán)型圍繞輔助決策積極開(kāi)展工(gōng)程實踐的基礎上(shàng)，“智飛(fēi)”号和(hé)“珠海雲”号爲代表的船(chuán)舶以實現(xiàn)遠程操作(zuò)和(hé)自(zì)主航行爲目标，圍繞航行态勢感知(zhī)認知(zhī)、航線規劃、自(zì)主避碰和(hé)遠程控制等關鍵技術開(kāi)展系列研究攻關，“珠海雲”号科考母船(chuán)申請(qǐng)并獲得了(le)CCS開(kāi)闊水(shuǐ)域自(zì)主航行和(hé)遠程控制的附加标志。
相輔相成的智能(néng)化關鍵技術
CCS發布的《智能(néng)船(chuán)舶規範》将智能(néng)船(chuán)舶定義爲：利用(yòng)傳感器、通信、物聯網、互聯網等技術手段，自(zì)動感知(zhī)和(hé)獲得船(chuán)舶自(zì)身、海洋環境、物流、港口等方面的信息和(hé)數據，并基于計(jì)算(suàn)機技術、自(zì)動控制技術和(hé)大(dà)數據處理(lǐ)和(hé)分析技術，在船(chuán)舶航行、管理(lǐ)、維護保養、貨物運輸等方面實現(xiàn)智能(néng)化運行的船(chuán)舶，以使船(chuán)舶更加安全、更加環保、更加經濟和(hé)更加高(gāo)效。IMO将其稱爲海上(shàng)自(zì)主水(shuǐ)面船(chuán)舶（Maritime Autonomous Surface Ships, MASS），系指在不同程度上(shàng)可以獨立于人員幹預運行的船(chuán)舶。
《智能(néng)船(chuán)舶發展展望2022》解讀了(le)相輔相成的船(chuán)舶智能(néng)化關鍵技術，列舉了(le)10項共性技術，8項專有技術和(hé)4項安全技術，提出智能(néng)船(chuán)舶的發展以物聯網、信息融合等共性技術爲基礎，力求智能(néng)船(chuán)舶在航線規劃、自(zì)主避碰等專有技術方面實現(xiàn)發展中的突破，同時(shí)以風(fēng)險管理(lǐ)、測試驗證等安全技術作(zuò)爲發展的支撐保障。
——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(gōng)智能(néng)技術、數據管理(lǐ)技術、互操作(zuò)技術、船(chuán)舶通信技術、數字化技術、基于模型的系統工(gōng)程技術、仿真模拟技術、人機交互技術。
——專有技術實現(xiàn)發展突破。包括航行規劃技術、自(zì)主避碰技術、自(zì)動靠離泊技術、遠程控制技術、船(chuán)岸協同技術、視(shì)情維護技術、智能(néng)船(chuán)體技術、智能(néng)能(néng)效技術。
——安全技術守護發展前行。包括風(fēng)險管理(lǐ)、測試驗證、網絡安全、應急響應。
智能(néng)船(chuán)舶未來(lái)發展的趨勢與挑戰
《智能(néng)船(chuán)舶發展展望2022》面向可期的未來(lái)前景，研判了(le)智能(néng)船(chuán)舶未來(lái)發展的趨勢與挑戰，從(cóng)六個方面探讨了(le)船(chuán)舶智能(néng)化技術對(duì)于航運業發展的實質意義與實現(xiàn)路徑。
——法規标準引領發展之路。智能(néng)船(chuán)舶技術應用(yòng)，特别是遙控操作(zuò)、自(zì)主駕駛颠覆了(le)船(chuán)舶駕駛模式，與之配套法律法規制修訂是智能(néng)船(chuán)舶發展過程中需要解決的問題。法規的制定需要與時(shí)俱進，并以整體性的方式構建，兼顧優先解決事(shì)項，明(míng)确責任與義務、可追溯性以及數據治理(lǐ)等問題。
——數據驅動運營優化之路。通過使用(yòng)機器學習或算(suàn)法增強數據處理(lǐ)、分析能(néng)力，對(duì)船(chuán)舶自(zì)身狀态數據以及外(wài)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(zì)主規劃、設備健康診斷、能(néng)效監測與優化控制、溫室氣體減排、貨物狀态監控與優化配載等方面，爲船(chuán)舶運營提供最優方案。
——智能(néng)航行人機共融之路。自(zì)主航行技術研發是當下(xià)和(hé)未來(lái)的主攻方向，自(zì)主航行是一個循序漸進的發展過程：輔助決策—自(zì)主控制、減少配員—無人操作(zuò)、人在船(chuán)上(shàng)—人在岸上(shàng)、全程監視(shì)—必要時(shí)幹預等。利用(yòng)人工(gōng)智能(néng)技術實現(xiàn)船(chuán)舶在開(kāi)闊水(shuǐ)域或特定航線、特定貨物等特定場景下(xià)有條件的自(zì)主航行是未來(lái)切實可行的發展道(dào)路。
——測試驗證虛實融合之路。目前，以虛拟仿真爲初試、模型測試爲中試和(hé)實船(chuán)驗證爲終試的閉環的智能(néng)船(chuán)舶綜合測試驗證方法體系已在業界基本達成了(le)共識，這(zhè)也(yě)促進智能(néng)船(chuán)舶的認證體系發生了(le)根本性變革。
——船(chuán)舶網絡韌性防護之路。船(chuán)舶網絡安全将成爲影響船(chuán)舶智能(néng)化持續安全可靠發展的重要因素。提升智能(néng)船(chuán)舶信息網絡安全，是強化智能(néng)船(chuán)舶檢驗與測試技術創新，保障智能(néng)船(chuán)舶技術産品優質、安全發展的必經之路。船(chuán)舶網絡安全貫穿船(chuán)舶全生命周期，應以識别、保護、檢測、響應及恢複爲手段，不斷提升船(chuán)舶網絡韌性。
——行業生态橫縱協同之路。智能(néng)船(chuán)舶以數據爲紐帶，縱向貫穿船(chuán)舶工(gōng)業上(shàng)下(xià)遊産業鏈，橫向連接行業生态價值鏈。打造航運上(shàng)下(xià)遊橫縱聯合的行業生态，是智能(néng)船(chuán)舶技術發展必須的環境與條件。船(chuán)舶智能(néng)化發展應以創新驅動爲引領，促進技術融合、産業融合，構建數據共享共用(yòng)機制，充分挖掘數據價值，打造産業協同的研發生态。
