本刊記者 陳璐

從一片空白到一陣熱潮，近十年來，世界各主要造船國家和地區(qū)紛紛開始研發(fā)智能應(yīng)用平臺(tái)、自主航行系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及具備相關(guān)功能的智能船舶。在這樣的背景下，我國船舶工業(yè)和航運(yùn)業(yè)也在智能船舶領(lǐng)域開啟了有益探索，形成一定的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

后起之秀

近年來，智能船舶成為了國際海事界新熱點(diǎn)。國際海事組織（IMO）、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）等國際組織將智能船舶列為重要議題，國際主要船級(jí)社先后發(fā)布了有關(guān)智能船舶的規(guī)范或指導(dǎo)性文件，世界主要造船國家大力推進(jìn)智能船舶研制與應(yīng)用。

早在2011年，韓國便實(shí)施了船岸互聯(lián)的智能船舶相關(guān)計(jì)劃，并取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展和獲得訂單。2012年，由日本船舶配套協(xié)會(huì)和日本船級(jí)社等在內(nèi)的29家企業(yè)和單位聯(lián)合組織開展了“智能船舶應(yīng)用平臺(tái)”項(xiàng)目研究。2016年，羅爾斯·羅伊斯公司的AAWA項(xiàng)目以自主航行無人駕駛船舶為目標(biāo)，在無人駕駛船舶研究方面取得較大進(jìn)展。

相比之下，我國智能船舶發(fā)展起步較晚。2015年12月1日，中國船級(jí)社（CCS）編制的《規(guī)范》在當(dāng)年的中國國際海事會(huì)展期間正式對(duì)外發(fā)布，并于2016年3月1日生效?！兑?guī)范》體系由智能航行、智能船體、智能機(jī)艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺(tái)等六大部分組成；在智能化程度上，分別從船舶數(shù)據(jù)感知、分析、評(píng)估、診斷、預(yù)測、決策支持、自主響應(yīng)實(shí)施等方面，對(duì)不同的智能功能提出相應(yīng)要求。2017年，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，在發(fā)展智能運(yùn)載工具時(shí)突出了無人船的發(fā)展；同年年底，我國自主研制的第一艘智能船舶“大智”號(hào)交付，拉開了我國智能船舶研制序幕。

值得一提的是，2016年，“智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)”啟動(dòng)實(shí)施，船舶行業(yè)相關(guān)院所、智能系統(tǒng)研制單位、造船集團(tuán)、高等院校等，合力開展智能船舶的研究?！皣谊?duì)”積極參與其中研制新船型，如中國船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司、中國船舶重工集團(tuán)有限公司、招商局集團(tuán)等均是該項(xiàng)目的組織實(shí)施者和重要參與者，此外，北京海蘭信數(shù)據(jù)科技股份有限公司、上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所、CCS、哈爾濱工程大學(xué)等單位也努力發(fā)揮各自優(yōu)勢，全力推進(jìn)相關(guān)工作。

隨著今年8月28日全球第二艘30.8萬噸超大型智能油船（VLCC）“新海遼”號(hào)交付，至此，由中船集團(tuán)所屬上海船舶研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)及集成、上海外高橋造船有限公司和中船重工所屬大連船舶重工集團(tuán)有限公司分別為招商局能源運(yùn)輸股份有限公司建造的超大型智能礦砂船（VLOC）和智能VLCC全部交付，標(biāo)志著我國智能船舶1.0時(shí)代全面開啟。

已交付的智能VLOC“明遠(yuǎn)”號(hào)、“明卓”號(hào)及智能VLCC“凱征”號(hào)、“新海遼”號(hào)是“智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)”中的4艘船。這4艘船都擁有支撐全船智能系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和信息平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)船舶航行輔助自動(dòng)駕駛及決策、航線航速優(yōu)化、開闊水域自動(dòng)避碰、智能貨物/液貨管理、綜合能效管理、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、船岸一體通信等功能，符合CCS《規(guī)范》相關(guān)要求。上海船院智能船項(xiàng)目部主任李鑫介紹說：“正是由于各單位共同努力，解決工作和技術(shù)的問題，該專項(xiàng)工作才能穩(wěn)步開展，研制工作才能進(jìn)一步進(jìn)行?！?/p>

1.0研發(fā)專項(xiàng)

2016年，由上海船院牽頭申報(bào)的“智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)”正式立項(xiàng)，其中，上海船院主要從技術(shù)引領(lǐng)、專項(xiàng)牽頭和技術(shù)總負(fù)責(zé)、總體及全船智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)研制及總體聯(lián)調(diào)等方面發(fā)揮作用、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。

不過，對(duì)于這樣一種新生事物，從何入手？如何下手？在智能船舶設(shè)計(jì)、建造、系統(tǒng)研發(fā)均無先例的情況下，作為智能船舶的總體設(shè)計(jì)單位，上海船院需要通盤考慮船舶整體的安全性、經(jīng)濟(jì)性，尤其是智能技術(shù)應(yīng)用上船后，要保證智能船舶的安全性至少不低于常規(guī)船舶。智能技術(shù)對(duì)安全的影響，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、操作安全、人為因素等方面。這些都是常規(guī)船舶涉及不到的問題，成為擺在上海船院面前需要解決的難題。為此，上海船院走上了漫長的智能船舶研發(fā)之路。

在技術(shù)引領(lǐng)方面，上海船院通過長期研究，提出“智能船舶發(fā)展三段論（輔助決策、部分自主、完全自主）”，在技術(shù)上提出“智能船舶智能化分級(jí)”，即輔助決策、部分自主、條件自主、高度自主、完全自主。從船舶總體的角度，該院研究了每個(gè)技術(shù)分級(jí)的船舶總體目標(biāo)和特征，提出全船各系統(tǒng)技術(shù)要求和實(shí)現(xiàn)路徑，并對(duì)核心系統(tǒng)進(jìn)行了研發(fā)。

在專項(xiàng)總牽頭、技術(shù)總負(fù)責(zé)方面，上海船院根據(jù)專項(xiàng)總目標(biāo)，細(xì)化分解各子課題目標(biāo)、內(nèi)容和成果，并制定詳細(xì)工作計(jì)劃，確定里程碑節(jié)點(diǎn)，各項(xiàng)工作落實(shí)到單位。在技術(shù)上，根據(jù)總目標(biāo)，分解并明確各子課題技術(shù)目標(biāo)、關(guān)鍵技術(shù)和指標(biāo)，確定技術(shù)路徑和解決方案。實(shí)施過程中，該院和各子課題負(fù)責(zé)單位一起，解決工作中和技術(shù)上的問題，共同努力，推進(jìn)專項(xiàng)各項(xiàng)工作穩(wěn)步開展。

在實(shí)施層面，上海船院負(fù)責(zé)超大型礦砂船（VLOC）示范船的總體設(shè)計(jì)和全船智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、VLCC示范船的全船智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并為4艘示范船研制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng)。在全船智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，上海船院從全船角度，綜合考慮船舶整體安全性、經(jīng)濟(jì)性和操作合理性，將常規(guī)系統(tǒng)和智能系統(tǒng)融合設(shè)計(jì)，減少了大量不必要的配置，使全船系統(tǒng)更加優(yōu)化，并以此研制了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全船智能系統(tǒng)及應(yīng)用的統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、傳輸、分發(fā)和管理；同步開發(fā)的通信協(xié)議約定了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和交換方式，能夠?qū)崿F(xiàn)低延時(shí)和高擴(kuò)展，為將來實(shí)現(xiàn)自主控制打下基礎(chǔ)。目前，該通信協(xié)議已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）列為新標(biāo)準(zhǔn)預(yù)工作項(xiàng)目。

作為專項(xiàng)總牽頭單位，為確保各智能系統(tǒng)滿足專項(xiàng)目標(biāo)和總體要求，上海船院組織開展了專項(xiàng)總體聯(lián)調(diào)。2018年年初，上海船院在本單位完成了聯(lián)調(diào)環(huán)境的搭建。2018年6月至8月，該院組織來自本單位、系統(tǒng)工程研究院、海蘭信、上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所、哈工程大、華為、賽爾尼柯等單位約1000人次的技術(shù)人員參與聯(lián)調(diào)，成功完成11個(gè)大項(xiàng)、120個(gè)小項(xiàng)的測試，定位并解決了各智能系統(tǒng)自身軟硬件以及系統(tǒng)間交互的問題，確保系統(tǒng)上船前無重大技術(shù)問題和缺陷。在總體聯(lián)調(diào)的基礎(chǔ)上，上海船院在示范船系泊及航行試驗(yàn)中，聯(lián)合各參研單位，組織開展了相應(yīng)的智能系統(tǒng)測試。以首艘示范船“明遠(yuǎn)”號(hào)為例，共完成系泊試驗(yàn)26個(gè)大項(xiàng)、150個(gè)小項(xiàng)，航行試驗(yàn)15個(gè)大項(xiàng)、40個(gè)小項(xiàng)的工作，整個(gè)系泊及航行試驗(yàn)非常順利。李鑫總結(jié)說：“回顧整個(gè)過程，總體聯(lián)調(diào)提前解決了重大技術(shù)問題，縮短了碼頭周期和試航時(shí)間，其作用是巨大的，這也為今后智能船舶的設(shè)計(jì)及建造提供了行之有效的方法和路徑?！?/p>

從目前來看，我國船舶工業(yè)和航運(yùn)業(yè)在智能船舶領(lǐng)域進(jìn)行了有益探索，相關(guān)科研攻關(guān)取得積極進(jìn)展，智能技術(shù)工程化應(yīng)用初顯成效，已形成一定的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。但總體而言，智能船舶的定義、分級(jí)分類尚未統(tǒng)一，智能感知等核心技術(shù)尚未突破，智能技術(shù)工程化應(yīng)用十分有限，一切才剛剛開始。

爭議之路

每個(gè)人心中都有一個(gè)對(duì)智能的理解，不同的人對(duì)于智能船舶的定義是不一樣的。曾在全國兩會(huì)期間接受本報(bào)記者采訪的全國政協(xié)委員、中船集團(tuán)所屬江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司科技委主任胡可一就提出，“智能船舶”是一個(gè)非常寬泛且不斷發(fā)展的概念，應(yīng)當(dāng)考慮其發(fā)展過程中包含時(shí)間坐標(biāo)的四維空間。胡可一認(rèn)為，“電子控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，推進(jìn)了船舶控制自動(dòng)化的發(fā)展。在遠(yuǎn)程通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展背景下，將會(huì)進(jìn)一步推進(jìn)船舶朝更加智能化的方向發(fā)展。因此，智能船舶是船舶發(fā)展的必然趨勢?！?/p>

“智能船舶是船舶未來的發(fā)展方向，海事業(yè)走向數(shù)字化和智能化是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，這也是當(dāng)前日韓歐洲競相研發(fā)智能船舶的動(dòng)機(jī)。數(shù)字化將使海事業(yè)各方通過數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，將許多復(fù)雜的問題簡單化。智能技術(shù)將提升海事業(yè)創(chuàng)造價(jià)值的能力，能夠?qū)⒖床灰姷某杀撅@性化并降低，提高產(chǎn)品和服務(wù)的水平，催生新的價(jià)值點(diǎn)和模式，進(jìn)而推動(dòng)海事業(yè)進(jìn)入全新的發(fā)展維度?！崩铞握f：“我國現(xiàn)在已經(jīng)是世界造船大國，但還不是造船強(qiáng)國，與世界先進(jìn)造船國家和地區(qū)相比仍存在差距。我們要抓住智能船舶這個(gè)技術(shù)革命契機(jī)，努力趕超?！?/p>

然而，并非所有人都看好智能船舶的發(fā)展。業(yè)內(nèi)也有人提出，智能船舶的提出與興起屬于概念游戲；將智能與船舶聯(lián)系在一起，更像是一種蹭熱點(diǎn)的行為。也有人認(rèn)為，智能船舶只是一個(gè)噱頭，目前定義不統(tǒng)一、法律制度也脫節(jié)、智能設(shè)備系統(tǒng)也不夠完善，建造的船舶離智能還很遙遠(yuǎn)。

目前，業(yè)界對(duì)于智能船舶主要是正、反兩種觀點(diǎn)，持中間態(tài)度的人較少。而這其中，反對(duì)者的聲音又主要集中在概念和預(yù)期兩方面，即智能船舶是否是順應(yīng)歷史的產(chǎn)物還是炒作的產(chǎn)物？裝載了智能化模塊就可以稱作智能船舶還是實(shí)現(xiàn)無人操作才是智能船舶？尤其是當(dāng)實(shí)際建造成形的智能船舶和心中預(yù)期不太一樣時(shí)，業(yè)界的看衰之聲就未曾間斷。

這種質(zhì)疑之聲，對(duì)于在上海船院長期從事智能船舶研制工作的李鑫來說已是司空見慣?！澳壳?，智能船舶是個(gè)新鮮事物，業(yè)界各方對(duì)它的理解和期許必定是不同的，與之相適應(yīng)的公約、法律、商業(yè)模式等都還不完善，智能系統(tǒng)本身也還處在技術(shù)發(fā)展過程中，智能技術(shù)和海事業(yè)場景的結(jié)合點(diǎn)不多，航運(yùn)企業(yè)在市場低迷、成本高企的當(dāng)下對(duì)采用新技術(shù)的意愿不高。這些都是現(xiàn)狀和事實(shí)，也是智能船舶發(fā)展的必經(jīng)之路。”李鑫認(rèn)為，“要讓業(yè)界從知道智能船舶，到認(rèn)可智能船舶，再到主動(dòng)下單訂造智能船舶，船舶工業(yè)需要一步一個(gè)腳印，切實(shí)解決航運(yùn)企業(yè)的痛點(diǎn)，滿足當(dāng)下和未來需求，提高系統(tǒng)可靠性和先進(jìn)性，進(jìn)而提升船舶整體的安全性和經(jīng)濟(jì)性?！?/p>

一位從事智能船舶研發(fā)的內(nèi)部人士告訴記者：“現(xiàn)在行業(yè)外關(guān)于智能船舶發(fā)展，好多人都是為了智能而智能。但是要知道，智能船舶的根本目標(biāo)是安全、可靠和節(jié)能，不能加一些系統(tǒng)就是智能船舶，我們一定要有效果，而且是定量的，只有頂層考慮合理了，才能綱舉目張，大家一致行動(dòng)?！?/p>

“跟風(fēng)”“吹噓”的標(biāo)簽早已存在，但支持者認(rèn)為時(shí)間將證明這種說法的錯(cuò)誤性。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，雖然韓國在時(shí)間上更早提出了智能船舶1.0計(jì)劃，但這與我國的“智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)”在目標(biāo)上并無本質(zhì)區(qū)別，其目的都是在現(xiàn)有海事業(yè)模式和公約體系下實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，并應(yīng)用數(shù)字技術(shù)和智能技術(shù)對(duì)船舶營運(yùn)實(shí)現(xiàn)支持，提高航行安全和營運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。支持者認(rèn)為，我國發(fā)展智能船舶正在走出自己的一條道路。在技術(shù)層面上，我國“智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)”在體系性上更加完整，數(shù)字化程度更深，智能功能更加全面，可以說實(shí)現(xiàn)了全船數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，是整體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)打通。

盡管智能船舶的發(fā)展飽受爭議，但在現(xiàn)代信息技術(shù)和人工智能等新技術(shù)的快速發(fā)展下，“智能船舶是船舶行業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然方向”仍舊是業(yè)界的主流認(rèn)識(shí)。對(duì)于智能船舶發(fā)展的觀點(diǎn)不同，李鑫還是能夠理解他們的擔(dān)憂?！胺磳?duì)和質(zhì)疑意味著我們做得還不好，還不接地氣，這些聲音反而能夠發(fā)揮促進(jìn)和鞭策的作用，激勵(lì)我們這些研制人員，解決好船東營運(yùn)的痛點(diǎn)和難點(diǎn)。”他說?！?/p>