張玉泉 孫世虎

摘? 要：日新月異的科學(xué)技術(shù)不僅推動(dòng)了人類的進(jìn)步，為生產(chǎn)生活提供了諸多的便利條件，還誕生出了多種現(xiàn)代化技術(shù)，如無人系統(tǒng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)等，這些技術(shù)手段的實(shí)踐和應(yīng)用，將會(huì)使人類社會(huì)創(chuàng)造出無限的奇跡。針對此，本文以交通領(lǐng)域中的船舶行業(yè)為例，對無人駕駛船舶所具有的重要價(jià)值進(jìn)行探究和分析。

關(guān)鍵詞：船舶? 無人駕駛? 科學(xué)技術(shù)? 進(jìn)展

中圖分類號：U664? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）09（a）-0073-03

Abstract： The rapid development of science and technology not only promotes the progress of human beings， but also provides a lot of convenient conditions for production and life， and also produces a variety of modern technologies， such as unmanned system technology， artificial intelligence technology， automatic control technology， remote control technology and so on. The practice and application of these technical means will make human society create infinite miracles. In view of this， this paper takes the shipping industry in the field of transportation as an example to explore and analyze the important value of unmanned ships.

Key Words： Ship; Pilotless; Science and technology; Progress

船舶并非是某種船只的別稱，而是各種船只的總稱，是一種能夠航行或停在水域上進(jìn)行運(yùn)輸或作業(yè)的交通工具，對各國經(jīng)濟(jì)效益的提升和自身的發(fā)展有著不可估量的作用。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)與信息化技術(shù)的發(fā)展，人們對智能化、數(shù)字化等技術(shù)手段研制出的產(chǎn)品有著濃厚的興趣，尤其是無人機(jī)、無人艇等智能機(jī)器的出現(xiàn)，更是讓人類產(chǎn)生打開“無人技術(shù)”這扇神秘大門的欲望。正因如此，無人駕駛船舶逐漸受到世界各地的推崇和研究，而這一舉措的實(shí)施，將會(huì)使船舶行業(yè)進(jìn)入嶄新的天地。

1? 基本概念

人類對無人駕駛船舶的向往和研究早在二戰(zhàn)時(shí)期就已經(jīng)初露鋒芒，應(yīng)運(yùn)而生的無人艇和相關(guān)的研制技術(shù)就是最好的證明。到了20世紀(jì)90年代，大規(guī)模的無人艇項(xiàng)目開始如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，并隨著時(shí)間的推移被應(yīng)用到軍用和民用兩大領(lǐng)域中。當(dāng)前，盡管無人駕駛船舶發(fā)展還存在著各種爭議和諸多的不確定性，但其依然是船舶行業(yè)未來發(fā)展道路上的風(fēng)向標(biāo)，只有對無人駕駛船舶進(jìn)行透徹的研究與合理的應(yīng)用，才能夠真正解放勞動(dòng)力，使船舶駕駛?cè)藛T與工作人員的基本權(quán)益得到保證。通過調(diào)查了解到，無人駕駛船舶的發(fā)展與多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域有著緊密的聯(lián)系，其中不僅包括傳統(tǒng)的船舶技術(shù)，現(xiàn)代化的人工智能技術(shù)和控制技術(shù)，還囊括了多項(xiàng)系統(tǒng)，如水下機(jī)器人系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)自動(dòng)故障檢測系統(tǒng)等。因此，研究人員在進(jìn)行無人駕駛船舶的研究工作時(shí)，除了要合理運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)手段和系統(tǒng)外，還要重點(diǎn)掌握存在的重點(diǎn)與難點(diǎn)問題。唯有此，才能夠加快無人駕駛船舶的發(fā)展腳步，使其為水上交通事業(yè)貢獻(xiàn)出無窮的價(jià)值。

2? 國內(nèi)外研究進(jìn)展

無人駕駛船舶自提出初期就受到了世界各地的廣泛關(guān)注，許多國外航海領(lǐng)域較為知名的大型企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)著手于各項(xiàng)研究之中，比如說我們熟知的Yara International、Kongsberg、Fraunhofer CML等企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)，并且在研究過程中獲得了較為優(yōu)秀的成績。這些企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對無人駕駛船舶的研究，標(biāo)志著無人駕駛技術(shù)和船舶行業(yè)進(jìn)入新的階段。例如，Yara International與Kongsberg公司聯(lián)合研發(fā)的自動(dòng)行業(yè)貨船，在電氣技術(shù)和自主控制系統(tǒng)的作用下，不僅可以減少對空氣的污染，而且能夠提高貨船的行業(yè)速率，保證航行安全。

韓國現(xiàn)代重工集團(tuán)于2016年宣布與微軟、英特爾、SK航運(yùn)等大型企業(yè)簽訂合作條款，其目的是打造智能化的船舶生態(tài)系統(tǒng)，并計(jì)劃在2019年將“船舶服務(wù)軟件”應(yīng)用于智能船上。這一舉措的提出和具體應(yīng)用，將會(huì)為無人駕駛船舶的發(fā)展提供無限的動(dòng)力。

以英國普利茅斯大學(xué)為首的多家研究機(jī)構(gòu)利用風(fēng)能和太陽能共同研制并開發(fā)出一艘名為“五月花”的無人駕駛?cè)w帆船，并于2020年重走1620年“五月花”號從英國普利茅斯到達(dá)大西洋彼岸的航程，其目的是紀(jì)念“五月花”號起航400周年。據(jù)了解，該艘無人駕駛?cè)w帆船的動(dòng)力支持除了有太陽能和風(fēng)能外，還包含遠(yuǎn)程遙控或自控設(shè)備，能夠保證帆船的順利、安全航行。普利茅斯大學(xué)對無人駕駛船舶的研究與應(yīng)用，將會(huì)是智能船舶行業(yè)發(fā)展的里程碑。

中國在2015年發(fā)布的《智能船舶規(guī)范》文件于2016年3月初正式生效，文件中的有關(guān)內(nèi)容涉及了各個(gè)領(lǐng)域，如智能航行、智能船體、智能貨物管理等，并且這些領(lǐng)域都有著各自的意義和用途?！吨悄艽耙?guī)范》文件的提出和具體應(yīng)用，對于中國船舶事業(yè)的發(fā)展來說，將會(huì)起到推波助瀾的作用，而無人駕駛船舶的應(yīng)用與實(shí)施，也會(huì)在不久的將來得以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)很多業(yè)內(nèi)人士表示，由于海洋運(yùn)輸?shù)奶厥庑?，無人駕駛船只更容易融入市場，甚至?xí)葻o人駕駛汽車更容易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；纳虡I(yè)?？梢哉f它的商業(yè)價(jià)值是巨大的，以羅爾斯? 羅伊斯公司為首的各大公司，正在加快進(jìn)度研發(fā)無人駕駛船只技術(shù)，他們立足糾正現(xiàn)有無人駕駛船只的缺陷，推動(dòng)其更早地投入市場，發(fā)揮其價(jià)值。

3? 無人駕駛船舶所具有的現(xiàn)實(shí)意義

3.1 節(jié)省人力

相比于其他職業(yè)來說，航海工作具有周期性長、危險(xiǎn)性高、遠(yuǎn)離陸地等特點(diǎn)。在這些因素的影響下，使得人們對船員工作心生恐懼，大多抱著敬而遠(yuǎn)之的態(tài)度。在這種情況下，航海員工的數(shù)量將會(huì)持續(xù)減少，航海員工的匱乏會(huì)使海運(yùn)企業(yè)的發(fā)展受到影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)波及到國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，若是對無人駕駛船舶進(jìn)行合理的運(yùn)用，既可以減少人力的輸出，降低成本支出，又能夠保證航海工作的安全性與實(shí)效性。

3.2 節(jié)能減耗

傳統(tǒng)的船舶行業(yè)中，為保證貨輪的順利航行，需要在其內(nèi)部設(shè)置駕駛臺(tái)、船員休息區(qū)、食品倉庫等，這樣雖然能夠?yàn)榇瑔T提供一定的保障，但卻增加了貨輪的壓力，降低了其運(yùn)行速率。此外，運(yùn)行速率的減慢會(huì)加大燃料的損耗，而燃料的快速損耗會(huì)加快碳排放，導(dǎo)致周圍的海域和環(huán)境遭到破壞。如果將無人駕駛技術(shù)應(yīng)用于船舶的航行中，不僅可以減少基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)置，緩解船體的壓力，而且可以提高貨輪的航行效率，達(dá)到節(jié)省燃料，保護(hù)周圍環(huán)境的目的。

3.3 減少事故

2009年4月16日，甬江口濃霧，“江甬6”輪進(jìn)口后駛?cè)氤隹诤降?，隨后與出口船“隆騰6”碰撞，此事件不僅導(dǎo)致“江甬6”輪沉沒，還造成1名船員死亡;2010年8月31日，一艘砂石船“樺馳8”輪冒險(xiǎn)橫越蝦峙門航道時(shí)，與一艘出港的VLCC發(fā)生碰撞，導(dǎo)致“樺馳8”輪沉沒，6人失蹤;2015年8月13日，從上海駛往寧波的“興航099”貨輪，當(dāng)其航行到甬江寶達(dá)碼頭對開水域時(shí)，由于柴油箱塑料材質(zhì)液位計(jì)松動(dòng)脫落，導(dǎo)致柴油濺射到主機(jī)增壓泵引發(fā)火災(zāi)……通過上述案例不難看出，在航海過程中出現(xiàn)事故的主要原因與船員自身有著莫大的關(guān)系，他們的擅自做主、違規(guī)操作等意識和行為造成眾多安全事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響了企業(yè)的發(fā)展和其他成員的人身安全。從另一個(gè)方面也可以看到這個(gè)問題，根據(jù)“安聯(lián)保險(xiǎn)”的數(shù)據(jù)得知，有75%海洋事故是因?yàn)槿说脑驅(qū)е碌?，疲勞駕駛在其中占有重要的比例，在海洋中，人更容易出現(xiàn)疲勞的狀況，人體在疲勞的轉(zhuǎn)態(tài)下，難以集中注意力，就會(huì)導(dǎo)致上述事故發(fā)生的幾率。若是用無人駕駛技術(shù)代替人工操作，有助于減少人員傷亡，提高駕駛的安全性與穩(wěn)定性。就算是在航行過程中遇到撞船、觸礁、惡劣天氣等危險(xiǎn)情況，也能夠?qū)档阶畹?。這是因?yàn)闊o人駕駛船只所要識別的目標(biāo)更遠(yuǎn)，更容易發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源，面對惡劣天氣時(shí)更加直觀，而且一般這種船只裝有先進(jìn)的人工智能的相關(guān)設(shè)備，可以通過數(shù)據(jù)分析，巧妙避開危險(xiǎn)，進(jìn)而減少事故的發(fā)生。

3.4 探索未知海洋世界

大海深不可測，人受到自身身體條件的制約，必須借助外力才能到達(dá)海底深處，對于海溝等這些人類探索尚未明晰的區(qū)域就需要無人駕駛技術(shù)的扶持，幫助人類對他們進(jìn)行先行一步的探索。對于大海表面也是一個(gè)道理，大海波瀾壯闊，可以用無邊無際來形容，有些地方受到地理環(huán)境的影響，不適合人類出沒，在好奇心的指引下，人類對未知的海洋世界進(jìn)行進(jìn)一步探索，這時(shí)無人駕駛船舶就可以發(fā)揮作用，代替人類去那些自然條件惡劣的海域進(jìn)行探索，挖掘其資源，為人類服務(wù)。而且無人駕駛船舶靈活，輕便等特點(diǎn)，讓其更容易進(jìn)入人類無法企及的海域，幫助人類一探究竟。

3.5 提高經(jīng)濟(jì)效益

海洋是重要的水路交通樞紐，國際貿(mào)易很多需要海洋運(yùn)輸，海洋運(yùn)輸與陸地運(yùn)輸、航天運(yùn)輸相比，不可預(yù)測的風(fēng)險(xiǎn)更高，船體運(yùn)輸空間有限，致使海洋運(yùn)輸成本也偏高，將無人駕駛船舶投入到運(yùn)輸業(yè)，不僅會(huì)減少人工操作成本，而且能夠節(jié)約船體空間，承擔(dān)更多的貨運(yùn)業(yè)務(wù)，進(jìn)而提高水路運(yùn)輸效益，提升運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量。

4? 結(jié)語

綜上所述，盡管無人駕駛船舶所具有的性能還在研究和探索階段，并且需要各個(gè)國家的水上條文和法律法規(guī)做支撐，但只要對無人駕駛技術(shù)及其他技術(shù)和系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，對無人駕駛船舶進(jìn)行反復(fù)地測試，就能夠在未來的某一天實(shí)現(xiàn)無人駕駛船舶正式投用的夢想，達(dá)到無需船員也能夠順利完成貨物運(yùn)輸?shù)募榷繕?biāo)。

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