高峰 趙旭 胡克 于濱

摘 要：2020年突如其來(lái)的新冠病毒肺炎疫情引起了一系列社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)模式調(diào)整和人們行為模式改變，也給水運(yùn)行業(yè)帶來(lái)影響，由于隔離是最有效的預(yù)防和控制手段，因此實(shí)現(xiàn)非接觸、無(wú)人化和智能化航運(yùn)的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)，將加快推動(dòng)傳統(tǒng)港口水運(yùn)作業(yè)模式的變革。如今，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，為水運(yùn)港航行業(yè)的創(chuàng)新變革提供了技術(shù)上的保障，面對(duì)疫情這類(lèi)危機(jī)和特殊時(shí)期也將為其快速加快研發(fā)帶來(lái)契機(jī)和推動(dòng)作用，勢(shì)必加速這一未來(lái)趨勢(shì)早日實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：疫情;水運(yùn);安全;發(fā)展

這個(gè)2020年的新年伊始注定是一個(gè)不平凡的開(kāi)局，自新型肺炎疫情爆發(fā)至今，作為重大公共事件，每一個(gè)消息都密切牽動(dòng)著人心。國(guó)際社會(huì)對(duì)我國(guó)疫情反應(yīng)也各不相同，但世衛(wèi)組織的更加重要，這將對(duì)中國(guó)外貿(mào)和海運(yùn)物流等造成影響。伴隨人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展歷程，瘟疫始終如影隨形，總是在人們毫無(wú)防備之時(shí)來(lái)個(gè)突然襲擊，破壞和挑戰(zhàn)我們的心理與科技乃至意志。但另一方面，如同自然災(zāi)害一樣，也能從很多方面促成人們的反思與技術(shù)進(jìn)步，甚至推動(dòng)社會(huì)發(fā)展與改變文明的走向。

科技進(jìn)步使人類(lèi)對(duì)災(zāi)害和危機(jī)的認(rèn)知能力得到顯著提升，組織有效的應(yīng)對(duì)措施則成為人類(lèi)災(zāi)害管理知識(shí)體系中的一部分[1]。交通水運(yùn)行業(yè)一直以來(lái)積極深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，努力增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，水運(yùn)科技進(jìn)步日新月異，科技實(shí)力伴隨交通水運(yùn)的發(fā)展同步壯大，為我國(guó)綜合國(guó)力的提升提供了重要支撐[2]。目前，新型冠狀病毒的流行，為有效切斷病毒傳播途徑，遏制疫情蔓延勢(shì)頭，水運(yùn)碼頭封閉、船舶停運(yùn)、操作人員隔離休假等等，往往是極端情況下采用的常用手段和措施，其對(duì)行業(yè)影響正在逐步顯現(xiàn)。由此也聯(lián)想到疫情的發(fā)生對(duì)于未來(lái)水運(yùn)技術(shù)的發(fā)展、特別是應(yīng)對(duì)危機(jī)時(shí)的需求，本文談一些觀點(diǎn)，以拋磚引玉。

1 對(duì)水運(yùn)行業(yè)的當(dāng)前影響

全球市場(chǎng)情緒受影響，全球股票市場(chǎng)恐慌性拋售增多（日韓歐美股市和布倫特原油價(jià)格均受挫）。中國(guó)主要城市/地區(qū)之間以及與其他國(guó)家的交通運(yùn)輸均受到壓力。如各郵輪公司已經(jīng)相繼宣布暫停 2020 年1月底/2月初從中國(guó)母港出發(fā)的郵輪航次，在郵輪市場(chǎng)在經(jīng)歷前2017和2018年的快速發(fā)展后，2019年投入中國(guó)市場(chǎng)的郵輪運(yùn)營(yíng)計(jì)劃調(diào)整明顯，然而2020 年開(kāi)年不利，取消航次占全球郵輪運(yùn)力的 4.1%[3]。此次疫情還可能會(huì)波及中國(guó)及亞洲其他地區(qū)的港口，根據(jù)克拉克森研究數(shù)據(jù)顯示（見(jiàn)圖1），過(guò)去一年中中國(guó)大陸的港口被全球船隊(duì)掛靠共計(jì)約 280，000 次，占全球港口掛靠數(shù)量的 7%。其中散貨船和集裝箱船在中國(guó)水域的時(shí)間占全球活動(dòng)時(shí)間的份額最高，分別達(dá)到10%和9%。目前整體來(lái)看，疫情對(duì)以全球海運(yùn)為主的港口 1-2 月貨物吞吐量影響中性偏負(fù)面，但對(duì)全年影響相對(duì)較小，除非中國(guó)被世界衛(wèi)生組織限制國(guó)際貿(mào)易，則對(duì)航運(yùn)和港口企業(yè)影響將較為直接[4]。

同時(shí)，受疫情影響更為明顯的內(nèi)河運(yùn)輸格局有可能發(fā)生改變，特別是長(zhǎng)江航運(yùn)，由于此次疫情的發(fā)源于黃金水道的中間湖北省，其省內(nèi)港口內(nèi)貿(mào)貨物吞吐量占長(zhǎng)江內(nèi)河的8.2%，其中武漢港口內(nèi)貿(mào)貨物吞吐量占據(jù)全省近30%[5]。由此可見(jiàn)，這次疫情所采取的防疫措施勢(shì)必對(duì)該區(qū)域的內(nèi)貿(mào)水運(yùn)行業(yè)帶來(lái)沉重打擊，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)長(zhǎng)江內(nèi)河運(yùn)輸格局隨之發(fā)生改變。

2 發(fā)展趨勢(shì)

作為重大公共事件，特殊時(shí)期為抗擊疫情的所采取的所有措施，必然引起了一系列社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)模式調(diào)整和人們的行為模式改變[6]，如同我們經(jīng)常提到的防災(zāi)減災(zāi)一樣，疫情發(fā)展也將會(huì)給水運(yùn)技術(shù)的發(fā)展需求帶來(lái)哪些趨勢(shì)展望呢？ 由于隔離是最有效的預(yù)防和控制手段，因此實(shí)現(xiàn)無(wú)人船、無(wú)人碼頭等智能航運(yùn)的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)，隔離在家辦公或者異地調(diào)度的遠(yuǎn)程控制無(wú)疑在此時(shí)將發(fā)揮顯著優(yōu)勢(shì)。歷經(jīng)十七年的時(shí)光穿梭，當(dāng)年的非典SARS，推動(dòng)了電子商務(wù)的崛起，開(kāi)啟了一個(gè)嶄新的時(shí)代，間接帶動(dòng)第三方支付、現(xiàn)代物流乃至團(tuán)購(gòu)、外賣(mài)等一眾行業(yè)的壯大。如今，時(shí)代已經(jīng)步入2020年，面對(duì)SARI隔離依舊是首選方，但快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)體系下，長(zhǎng)時(shí)間的隔離勢(shì)必造成各行各業(yè)的影響，特別是國(guó)際貿(mào)易與航運(yùn)物流，從這層面上本次疫情將加快推動(dòng)傳統(tǒng)港口水運(yùn)作業(yè)模式的變革，即無(wú)人船、無(wú)人碼頭等一些列水運(yùn)智能化技術(shù)的快速應(yīng)用。如今，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的飛速發(fā)展又為水運(yùn)港航行業(yè)的變革提供了技術(shù)上的保障，近幾年探索頗多的智慧交通、智能水運(yùn)在與傳統(tǒng)港口水運(yùn)模式相比，將發(fā)揮諸多優(yōu)勢(shì)，面對(duì)疫情這類(lèi)危機(jī)和特殊時(shí)期也定將為其快速加快研發(fā)帶來(lái)契機(jī)和推動(dòng)作用，勢(shì)必加速這一未來(lái)趨勢(shì)早日實(shí)現(xiàn)。

2.1 非接觸化趨勢(shì)

非接觸化這一詞最早用在軍事領(lǐng)域，體現(xiàn)的是一種作戰(zhàn)樣式的未來(lái)趨勢(shì)。而在民用領(lǐng)域，隨著全球高端技術(shù)的發(fā)展，安全和便捷的需求越來(lái)越高，這也促使了技術(shù)的發(fā)展，更多的體現(xiàn)在一種不同于傳統(tǒng)測(cè)試方式的創(chuàng)新技術(shù)，如非接觸式IC卡、非接觸式傳感器等等。疫區(qū)隔離狀態(tài)下的安全生產(chǎn)重在防患于未然，對(duì)于需要各個(gè)環(huán)節(jié)都需要對(duì)接溝通的港口水運(yùn)行業(yè)來(lái)說(shuō)，其防疫安全隱患就在不可避免的存在人員間的接觸，包括船員、碼頭工作人員、船檢、引航、貨運(yùn)代理等等，甚至?xí)l繁的與國(guó)外人員接觸，這會(huì)讓所有參與人員暴露在極其危險(xiǎn)的境況之下。同時(shí)，這也意味著除非關(guān)閉港口、封船停運(yùn)……否則難以實(shí)現(xiàn)隔離，這無(wú)疑增大了疫情控制的難度。

實(shí)現(xiàn)人與人間的非接觸是應(yīng)對(duì)疫情狀態(tài)下的終極追求，支撐的是各種創(chuàng)新技術(shù)、甚至顛覆性技術(shù)。信息技術(shù)、通訊技術(shù)、無(wú)人技術(shù)、人工智能技術(shù)就是改變傳統(tǒng)水運(yùn)形態(tài)的顛覆性技術(shù)，值得加大投入、深入研究和持續(xù)研究。從人類(lèi)命運(yùn)共同體的角度看，航運(yùn)涉及區(qū)域間乃至全球的互通，水運(yùn)行業(yè)更應(yīng)盡最大努力避免人員的接觸所導(dǎo)致大規(guī)模疫情擴(kuò)散。在這種特殊時(shí)期，更應(yīng)強(qiáng)調(diào)非接觸，通過(guò)更精準(zhǔn)的操作達(dá)到目標(biāo)運(yùn)輸?shù)哪康摹?/p>

2.2 無(wú)人化趨勢(shì)

如今無(wú)人駕駛汽車(chē)的概念已經(jīng)為大家熟悉，無(wú)人駕駛的遠(yuǎn)洋散貨船、集裝箱船等馳騁在大洋上的效果圖也逐漸開(kāi)始進(jìn)入人們視野（如圖2），距離其大規(guī)模應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)也是指日可待。隨著自主無(wú)人技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人船滿(mǎn)載貨物跨洋而來(lái)并抵達(dá)目的港口，引航靠泊以及系纜裝卸等作業(yè)如果也是由機(jī)器人實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化控制，又是一番什么樣的景象呢？這樣全過(guò)程實(shí)現(xiàn)無(wú)人化，是否在抗擊疫情擴(kuò)散的特殊時(shí)期發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)呢？水運(yùn)交通的無(wú)人化既包括航行船舶、進(jìn)出港引航、靠離泊作業(yè)、也包含運(yùn)輸終端碼頭以及裝卸物流等一系列過(guò)程。船舶實(shí)現(xiàn)自主航行技術(shù)、可靠的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、惡劣環(huán)境下結(jié)構(gòu)材料耐用性技術(shù)、高續(xù)航力機(jī)動(dòng)推進(jìn)技術(shù)、數(shù)據(jù)保密技術(shù)、信息通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)等等，都將在這一領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。毋容置疑的是，無(wú)人化在未來(lái)航運(yùn)上將越來(lái)越承擔(dān)重要角色，是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

這方面，歐洲企業(yè)在船舶行業(yè)擁有傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也是最先拓展無(wú)人船舶業(yè)務(wù)發(fā)展的，自主控制無(wú)人船真正實(shí)現(xiàn)徹底的無(wú)人化，其目標(biāo)將是在2025年實(shí)現(xiàn)商船海上運(yùn)輸?shù)淖灾骺刂啤Ｎ覈?guó)的無(wú)人船研發(fā)也緊隨其后，全球首個(gè)有關(guān)無(wú)人船的行業(yè)規(guī)范，即中國(guó)船級(jí)社（CCS）在積極適應(yīng)國(guó)際發(fā)展形勢(shì)推進(jìn)我國(guó)的智能船舶標(biāo)準(zhǔn)體系建立，于2015年12月發(fā)布《智能船舶規(guī)范》（2015），并在運(yùn)行不足五年的2019年12月發(fā)布了《智能船舶規(guī)范》（2020）……中國(guó)無(wú)人船開(kāi)發(fā)聯(lián)盟于2017年成立，16家開(kāi)發(fā)聯(lián)盟成員單位共同建立了無(wú)人船研究開(kāi)發(fā)技術(shù)體系[7]。無(wú)人船可能會(huì)徹底改變船舶設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)格局，并影響全球航運(yùn)的監(jiān)控與運(yùn)作。

隨著全自動(dòng)無(wú)人作業(yè)碼頭技術(shù)的逐步完善，從船舶智能引航、碼頭自動(dòng)化系靠泊輔助裝置、搭配協(xié)作機(jī)器人、AGV等自動(dòng)化設(shè)備，將船舶從海上、進(jìn)港、靠離泊到實(shí)現(xiàn)貨物作業(yè)區(qū)100%無(wú)人化操作，極大提高貨物倉(cāng)儲(chǔ)、發(fā)運(yùn)效率，減少人力成本和作業(yè)差錯(cuò)率，并大幅度提高項(xiàng)目的整體自動(dòng)化程度、空間利用率及運(yùn)行效率，這一點(diǎn)在應(yīng)對(duì)疫情等重大公共危機(jī)條件下無(wú)疑將顯得更為從容。

2.3 智能化趨勢(shì)

無(wú)人化背后的一項(xiàng)重要支撐技術(shù)即是人工智能，無(wú)人船航行、進(jìn)港、靠泊和碼頭裝卸作業(yè)等環(huán)節(jié)。無(wú)人航運(yùn)、無(wú)人化碼頭的正常運(yùn)行依靠的是人工智能技術(shù)的支持，是可以如同有人作業(yè)一般的秩序井然?；诖罅磕M仿真和深度學(xué)習(xí)，智能技術(shù)能將各種應(yīng)變之策預(yù)置于系統(tǒng)，并使之具備自適應(yīng)性、自主學(xué)習(xí)更新的能力。

港口是基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，但其戰(zhàn)略意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越一般的基礎(chǔ)設(shè)施，是綜合國(guó)力的重要組成部分。隨著當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)?chuàng)新技術(shù)應(yīng)用的不斷推進(jìn)，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等為代表的新技術(shù)手段朝著規(guī)?；?、協(xié)同化和智能化方向快速發(fā)展，信息與自動(dòng)化技術(shù)既是推動(dòng)未來(lái)港口現(xiàn)代化、智能化的一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，也是重要的發(fā)展機(jī)遇，甚至成為港口未來(lái)發(fā)展走向的決定力量。在全球港口不斷向第五代港口邁進(jìn)，逐步加快升級(jí)創(chuàng)新的背景下，港口的智能化建設(shè)已被視為提升其核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，也是其提高作業(yè)效率、降低成本的關(guān)鍵所在。此背景下，我國(guó)諸多港口紛紛嘗試將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）等等信息技術(shù)應(yīng)用到港口生產(chǎn)中，一些智能化港口紛紛亮相投入運(yùn)營(yíng)，如圖3中的上海洋山港和青島港，在智能化碼頭運(yùn)營(yíng)管理方面走在了前列。

交通運(yùn)輸部水運(yùn)局于2017年出臺(tái)了《關(guān)于開(kāi)展智慧港口示范工程的通知》，選取一批港口開(kāi)展智慧港口示范工程建設(shè)，以帶動(dòng)我國(guó)港口信息化、智能化水平的提升。同時(shí)，交通運(yùn)輸部《智能航運(yùn)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》、工信部《智能船舶發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2019-2021）》、中國(guó)港口協(xié)會(huì)《AI賦能全局化智慧港口》行業(yè)藍(lán)皮書(shū)等，均已提出港口正在從自動(dòng)化走向智能化，保持與世界先進(jìn)水平同步甚至超越。目前，國(guó)外在智能化港口系泊系統(tǒng)方面已經(jīng)作了大量工作，并且在實(shí)際港口碼頭中得以應(yīng)用。這方面歐洲走在了前列，如Cavotec公司的MoorMaster、TRELLEBORG公司的AutoMoor系統(tǒng)等，均為實(shí)現(xiàn)智能化系泊作業(yè)提供了創(chuàng)新解決方案，如圖4所示[8]。類(lèi)似系統(tǒng)在船靠船的海上過(guò)駁作業(yè)實(shí)施過(guò)程中取得了良好的使用效果，國(guó)外也進(jìn)行了大量的測(cè)試研究工作。 智能化船舶、無(wú)人化港口理貨作業(yè)都已成為現(xiàn)實(shí)，解決了由遠(yuǎn)洋至港口、由碼頭到堆場(chǎng)到后方的智能技術(shù)，那么在這一趨勢(shì)下利用智能化自動(dòng)控制技術(shù)保證船舶系靠泊作業(yè)安全以代替多年來(lái)的傳統(tǒng)帶纜方式也已經(jīng)成為可能，由船到碼頭的這最后一段實(shí)現(xiàn)智能化也是必然所驅(qū)。實(shí)現(xiàn)水運(yùn)全過(guò)程的智能化是大勢(shì)所趨，中國(guó)的智能港航發(fā)展是一個(gè)不可逆的趨勢(shì)，將給整個(gè)港口與航運(yùn)業(yè)帶來(lái)顛覆性的變革，我們也應(yīng)抓住這一次歷史機(jī)遇！

3 結(jié)語(yǔ)

隨著“交通強(qiáng)國(guó)水運(yùn)篇”的徐徐展開(kāi)，適應(yīng)未來(lái)的水運(yùn)科技現(xiàn)代化已經(jīng)成為交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)的核心篇章，我國(guó)水運(yùn)業(yè)正通過(guò)不斷地自主創(chuàng)新，突破和掌握核心關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)對(duì)不斷提升的安全需求持續(xù)推動(dòng)行業(yè)科技進(jìn)步，全力支撐國(guó)家建設(shè)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力，定能從容面對(duì)未來(lái)一切挑戰(zhàn)?？v觀人類(lèi)歷史文明的發(fā)展歷程，所有的變革皆因時(shí)勢(shì)所趨，而所有變革均會(huì)促成和加速人類(lèi)的科技進(jìn)步，且隨之中推進(jìn)了一系列行業(yè)模式的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而引領(lǐng)了新的發(fā)展方向。眾志成城，相信全國(guó)人民團(tuán)結(jié)一心，定將消滅新型冠狀病毒SARI，而經(jīng)歷過(guò)這樣一場(chǎng)與人類(lèi)生存與百姓生活密切相關(guān)的考驗(yàn)，雖然面臨較多技術(shù)挑戰(zhàn)，但是這次疫情無(wú)疑推動(dòng)了其發(fā)展，也正帶給水運(yùn)行業(yè)在某一種層面上對(duì)科技創(chuàng)新必要性的充分期待與需求。

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基金項(xiàng)目：中央級(jí)科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目（TKS180402）