船舶自主駕駛開始“提速”

近日，日本郵船宣布完成了全球首次“有人自動航行船舶”的自主航行系統(tǒng)海上試驗(yàn)。這是世界首次基于國際法規(guī)進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)，完成了國際海事組織(IMO)2019年6月最新發(fā)布的《自主駕駛船舶試驗(yàn)暫行指南》(MASS)的各種試驗(yàn)項(xiàng)目。
 

日本郵船完成自動駕駛試驗(yàn)

這一試驗(yàn)在日本郵船旗下一艘大型汽車運(yùn)輸船“Iris Leader”號上進(jìn)行，船上安裝了日本郵船與日本海洋科學(xué)(JMS)共同開發(fā)的最佳導(dǎo)航程序——Sherpa System for Real (SSR)船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，可以避免與其他船舶相撞。

“Iris Leader”號全長199.99米，型寬34.8米，70826總噸，是一艘巴拿馬船籍的汽車運(yùn)輸船。航行試驗(yàn)分兩段進(jìn)行，第一段為9月14日至9月17日從中國新沙前往日本名古屋港，第二段為9月19日至9月20日從名古屋前往橫濱，在試驗(yàn)期間由船員正常值班監(jiān)視，使用最佳導(dǎo)航程序進(jìn)行導(dǎo)航。

據(jù)了解，以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的自動航行系統(tǒng)，將利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，及時收集和分析與海域天氣、危險(xiǎn)障礙物和貨物有關(guān)的數(shù)據(jù)。人工智能系統(tǒng)會根據(jù)這些數(shù)據(jù)，規(guī)劃最節(jié)省燃料、最安全和航程最短的航線。

自動航行系統(tǒng)還能預(yù)測船舶故障和其他問題，有助于避免海運(yùn)事故。另外，參與方計(jì)劃未來推出完全無人操縱的船舶，希望把目前每年約2000起海運(yùn)事故減少約一半。

日本造船廠和海運(yùn)公司之間的合作，旨在幫助日本在自動航行船舶開發(fā)中占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢。日本造船廠希望利用這一技術(shù)，把在全球造船業(yè)的市場份額由目前的20%提升至約30%。

歐洲大力倡導(dǎo)自動航行船舶

在歐洲，隨著自動駕駛汽車技術(shù)日趨發(fā)展，自動航行船舶開發(fā)大戰(zhàn)也在醞釀中。英國羅爾斯-羅伊斯已經(jīng)公布了開發(fā)自動航行船舶的計(jì)劃。

歐盟委員會日前公布了一項(xiàng)新資金，用于倡導(dǎo)歐洲水域無人自動自主航行。

據(jù)介紹，該項(xiàng)目名為"Autoship"，將建造和運(yùn)營2艘遠(yuǎn)程無人自動船，以及它們所需的岸基控制和操作基礎(chǔ)設(shè)施，達(dá)到并完成技術(shù)準(zhǔn)備水平7——運(yùn)營環(huán)境中的系統(tǒng)原型展示。

該項(xiàng)目為期三年半，預(yù)算為2760萬歐元，其中2010萬歐元將由歐盟提供。測試將在兩次試點(diǎn)展示活動中進(jìn)行，解決從波羅的海走廊到歐盟一個主要海港和腹地的貨物流動問題。Autoship的建造將主要由2家歐盟技術(shù)提供商進(jìn)行，比如羅爾斯-羅伊斯和康士伯，打造一個更強(qiáng)大的歐洲集群。

據(jù)歐盟委員會稱，這一發(fā)展有望通過在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中展示短途海運(yùn)和內(nèi)河水道無人自動航行船，來加快下一代無人自動航行船的發(fā)展。

該技術(shù)包將包括全自動導(dǎo)航、自診斷、預(yù)測和運(yùn)行調(diào)度，以及通信技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)安全水平顯著，并將船只集成到升級的電子基礎(chǔ)設(shè)施中。同時，將為整個無人自動航行船舶領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、仿真和成本分析研發(fā)數(shù)字化工具和方法。

歐盟稱，“我們的雄心壯志是在5年內(nèi)將這項(xiàng)技術(shù)投放市場，以推動遠(yuǎn)洋和洲際無人駕駛船的發(fā)展。這是一個擁有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的雄心壯志，涉及價值鏈和金融商業(yè)方面。”

我國加快船舶自動駕駛研發(fā)

我國也在加快船舶無人駕駛研發(fā)工作。2018年12月，工業(yè)和信息化部、交通運(yùn)輸部、國防科工局聯(lián)合印發(fā)了《智能船舶發(fā)展行動計(jì)劃(2019—2021年)》(以下簡稱《行動計(jì)劃》)，明確提出初步建立智能船舶規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，突破航行態(tài)勢智能感知、自動靠離泊等核心技術(shù)等，“保持我國智能船舶發(fā)展與世界先進(jìn)水平同步”。

2019年，自主航行試驗(yàn)船“智騰”號成功進(jìn)行自主航行和自主避碰演示，這是國內(nèi)首次自主航行實(shí)船避碰試驗(yàn)。業(yè)內(nèi)專家表示，這一演示標(biāo)志著作為智能船舶最高級別的自主航行船舶在我國的研制取得顯著進(jìn)展。大型船舶的分階段智能，小型船舶的遠(yuǎn)程遙控、自主航行，智能船舶研制的不同方向均在我國逐漸清晰并延伸。

“智騰”號是我國首艘滿足國際海事組織海上自主水面船舶(MASS)需求的自主航行試驗(yàn)船，由中國船舶重工集團(tuán)有限公司第七〇四研究所、交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院、智慧航海(青島)科技有限公司合作建造，其核心裝備自主智能航行系統(tǒng)由七〇四所研發(fā)。“智騰”號長21米，寬5.4米，設(shè)計(jì)航速14節(jié)，配置了遠(yuǎn)洋自主航行船舶所必需的智能態(tài)勢感知系統(tǒng)、自主航行決策系統(tǒng)和自主駕駛控制系統(tǒng)，構(gòu)建了船岸協(xié)同通信系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，同步建設(shè)了岸基運(yùn)控中心，具備自主航行、自動避碰、水下避碰、自主靠離泊和遠(yuǎn)程遙控功能，目前已達(dá)到MASS第三階段“周期性無人在船”的要求，未來可進(jìn)一步達(dá)到MASS第四等級“完全自主”船舶的功能要求，后續(xù)該技術(shù)將應(yīng)用于300TEU、500TEU、800TEU自主航行集裝箱船。

為給各種智能船舶的研發(fā)提供支撐，我國近年來在智能船舶標(biāo)準(zhǔn)制定、實(shí)驗(yàn)場地建設(shè)等方面開展了大量工作。

就在今年5月8日，由中國船舶信息中心發(fā)起的智能船舶“標(biāo)準(zhǔn)孿生”國際聯(lián)合研究項(xiàng)目正式啟動。吳笑風(fēng)表示，“標(biāo)準(zhǔn)孿生”的意義在于為對象創(chuàng)建一個用標(biāo)準(zhǔn)條款描述的動態(tài)表征系統(tǒng)嵌入產(chǎn)品全生命周期中，從而使標(biāo)準(zhǔn)用戶和管理者精準(zhǔn)識別對象的標(biāo)準(zhǔn)化程度、標(biāo)準(zhǔn)合理性和先進(jìn)性等特征。該項(xiàng)目的開展對推動跨領(lǐng)域合作，以標(biāo)準(zhǔn)化工作支撐船舶和航運(yùn)智能化產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展具有積極作用。

此外，我國無人船的實(shí)驗(yàn)場地建設(shè)也已初見成效。去年，由交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院和智慧航海(青島)科技有限公司共同建設(shè)的智能航運(yùn)技術(shù)創(chuàng)新與綜合實(shí)驗(yàn)基地正式啟動。該基地將在青島建設(shè)智能航運(yùn)技術(shù)裝備研發(fā)中心、智能航運(yùn)技術(shù)裝備綜合試驗(yàn)場、國際標(biāo)準(zhǔn)海上測試場、智能航運(yùn)技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化中心、無人化運(yùn)輸船管控中心、智能航運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)中心等。