本刊記者 薛龍玉

2017年，在歐盟地平線(xiàn)2020項(xiàng)目的資助下，包括貝爾格萊德大學(xué)（University of Belgrade）、荷蘭海事技術(shù)聯(lián)合會(huì)（NMT）以及船舶設(shè)計(jì)公司ScandiNAOS在內(nèi)的22家歐洲學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)及相關(guān)企業(yè)聯(lián)合啟動(dòng)了NOVIMAR新興內(nèi)河水運(yùn)和海運(yùn)概念開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，提出了“船舶編隊(duì)”（Vessel Train）新型水運(yùn)模式。據(jù)稱(chēng)，船舶編隊(duì)運(yùn)輸概念結(jié)合了近海和內(nèi)陸水道鏈整合的理念，通過(guò)開(kāi)發(fā)船舶和貨物裝卸的創(chuàng)新概念，可降低勞動(dòng)力成本，提高行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步增強(qiáng)物流靈活性。按照規(guī)劃，NOVIMAR項(xiàng)目將于2021年正式完結(jié)。那么，船舶編隊(duì)航行具體將如何實(shí)現(xiàn)，對(duì)于現(xiàn)有的水運(yùn)體系意味著什么，它將帶來(lái)哪些社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益，如何解決自主航行模式下的船舶安全問(wèn)題和網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)？帶著這些問(wèn)題，我們特別專(zhuān)訪(fǎng)了NOVIMAR項(xiàng)目貝爾格萊德大學(xué)研究組負(fù)責(zé)人Igor Ba?kalov博士。

記者：NOVIMAR項(xiàng)目具體包含哪些細(xì)分項(xiàng)目，您和您的團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)哪方面的工作？

Igor Ba?kalov：NOVIMAR項(xiàng)目旨在研究分析推出船舶編隊(duì)運(yùn)輸模式的可能性，船舶編隊(duì)運(yùn)輸指的是一種特定的半自主水上運(yùn)輸概念，船舶編隊(duì)由一艘“領(lǐng)航船”和一艘或多艘“跟隨船”組成。該項(xiàng)目一共包含7個(gè)工作包(WP)，圍繞著船舶編隊(duì)運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)不同方面所展開(kāi)，它們分別是：運(yùn)輸系統(tǒng)、影響評(píng)估、航行和控制、貨運(yùn)系統(tǒng)和船舶設(shè)計(jì)、安全和人類(lèi)技能問(wèn)題、宣傳和市場(chǎng)推廣以及項(xiàng)目管理。

來(lái)自貝爾格萊德大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的團(tuán)隊(duì)參與了WP4（船舶設(shè)計(jì)和貨物系統(tǒng)）以及 WP5（安全問(wèn)題和人類(lèi)技能）細(xì)分項(xiàng)目的研究工作，這是因?yàn)槲覀冊(cè)趦?nèi)河船舶設(shè)計(jì)方面有著悠久的傳統(tǒng)，積累了深厚的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，而且在過(guò)去二十年間，我們?cè)诖鞍踩I(lǐng)域取得了突出的研究成果。

記者：NOVIMAR項(xiàng)目當(dāng)前進(jìn)展如何，已經(jīng)取得了哪些研究成果？

Igor Ba?kalov：在各方項(xiàng)目合作伙伴對(duì)船舶編隊(duì)運(yùn)輸概念進(jìn)行了大量、深入的研究之后，歷時(shí)4年半的NOVIMAR項(xiàng)目將于2021年10月底正式完結(jié)。該項(xiàng)目最重要的成果是通過(guò)研究最終得出結(jié)論——船舶編隊(duì)運(yùn)輸概念在技術(shù)上是可以實(shí)現(xiàn)的，而且在滿(mǎn)足一定條件的情況下，這種航行方式能達(dá)到足夠高的安全水平，同時(shí)市場(chǎng)上也存在著發(fā)展船舶編隊(duì)運(yùn)營(yíng)的可行商業(yè)模式。NOVIMAR項(xiàng)目中的每個(gè)工作包都產(chǎn)出了一系列重要貢獻(xiàn)。不過(guò)，在此我想著重強(qiáng)調(diào)一下貝爾格萊德大學(xué)所參與的工作包的研究成果。

首先，WP4工作包的任務(wù)是構(gòu)思新的船舶和貨物系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該細(xì)分項(xiàng)目圍繞著滾裝集裝箱裝卸概念提出了一整套解決方案。來(lái)自瑞典哥德堡的船舶設(shè)計(jì)公司ScandiNAOS是負(fù)責(zé)該工作包的主要合作伙伴，其設(shè)計(jì)工作室專(zhuān)門(mén)為此開(kāi)發(fā)了一種特殊的貨物裝卸工具，一次可以裝載/卸載由兩個(gè)集裝箱組成的堆棧?；谶@種轉(zhuǎn)載運(yùn)輸?shù)母拍?，研發(fā)人員針對(duì)短途海運(yùn)、河海航運(yùn)和內(nèi)河航運(yùn)精心制定了幾種船舶設(shè)計(jì)方案。來(lái)自我們貝爾格萊德大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了兩艘淺吃水的內(nèi)河滾裝式集裝箱船，用于船舶編隊(duì)航行時(shí)，她們既可以充當(dāng)領(lǐng)航船也可以充當(dāng)跟隨船，在船舶編隊(duì)之外她們還能作為獨(dú)立船舶有效地應(yīng)用。在過(guò)去十年里，鑒于氣候變化導(dǎo)致低水位期延長(zhǎng)，我們?cè)诔瑴\吃水內(nèi)河船舶的設(shè)計(jì)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。多瑙河在水位方面尤其脆弱，除此之外，我們也看到萊茵河以及俄羅斯的一些主要內(nèi)陸水道越來(lái)越頻繁地出現(xiàn)漫長(zhǎng)的低水位期。因此，我們?cè)谶M(jìn)行船舶設(shè)計(jì)時(shí)也考慮到了她們對(duì)于氣候變化的適應(yīng)能力。

其次，我們研究組還參與了解決船舶編隊(duì)安全和網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的WP5工作包。我們的團(tuán)隊(duì)與許多不同領(lǐng)域的專(zhuān)家開(kāi)展協(xié)作，為100多項(xiàng)安全建議的制定做出了重要貢獻(xiàn)，這些建議涉及到了船舶編隊(duì)運(yùn)輸中船舶設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)兩方面的因素。

記者：請(qǐng)您介紹一下船舶編隊(duì)運(yùn)輸概念的技術(shù)原理，船舶互聯(lián)以及編隊(duì)航行如何實(shí)現(xiàn)？

Igor Ba?kalov：船舶編隊(duì)中的領(lǐng)航船將會(huì)配備滿(mǎn)員，而其后的跟隨船則將由領(lǐng)航船通過(guò)一種控制系統(tǒng)實(shí)行遠(yuǎn)程控制。這意味著跟隨船可以在船員總數(shù)減少或全體船員都不當(dāng)值的情況下航行。這些船舶之間并沒(méi)有形成物理連接，她們只通過(guò)數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)?；旧?，船舶編隊(duì)運(yùn)輸有兩種操作模式，一種是輔助指導(dǎo)，此模式下跟隨船沿著領(lǐng)航船的路徑航行；另一種是自動(dòng)指導(dǎo)，此模式下跟隨船遵循預(yù)定的路線(xiàn)航行?？刂葡到y(tǒng)利用雷達(dá)、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）等現(xiàn)有的船上技術(shù)來(lái)整合可用的信息，并按照以上兩種操作模式的任意一種來(lái)指導(dǎo)船舶航行。近期，船舶編隊(duì)運(yùn)輸概念已經(jīng)在荷蘭成功地進(jìn)行了全尺寸的實(shí)船演示。

記者：船舶編隊(duì)運(yùn)輸模式對(duì)于船舶尺寸、類(lèi)型和航線(xiàn)等方面有哪些要求？

Igor Ba?kalov：船舶編隊(duì)運(yùn)輸?shù)睦砟钍且獱?zhēng)取在技術(shù)方面進(jìn)行最小投資的情況下，使現(xiàn)有的內(nèi)河船舶能夠參與到船舶編隊(duì)中來(lái)。因此，這種運(yùn)輸模式原則上有可能用于現(xiàn)有船隊(duì)，不過(guò)使用NOVIMAR 項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的船舶可以進(jìn)一步提高船舶編隊(duì)航行效率。在評(píng)估船舶編隊(duì)運(yùn)輸?shù)目尚行詴r(shí)，需要考慮到一系列參數(shù)，例如隊(duì)列中的船舶數(shù)量、整支船隊(duì)的所有權(quán)結(jié)構(gòu)、船員的工資水平、等待時(shí)間長(zhǎng)短等等。一般而言，船舶隊(duì)列越長(zhǎng)、等待時(shí)間越短、船員工資越高，那么最終能夠得到的收益也就越大。因此，船舶編隊(duì)可能最適合在開(kāi)發(fā)完善的高頻次航線(xiàn)上運(yùn)行。但是，也有其他不同的商業(yè)模式能夠?qū)Υ熬庩?duì)運(yùn)輸概念進(jìn)行調(diào)整，使其滿(mǎn)足某種特定航道網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)條件。

記者：船舶編隊(duì)運(yùn)輸如何確保航行安全？在低配員或自主航行的情況下，船舶航行過(guò)程中如果發(fā)生設(shè)備故障或意外事件，如何快速響應(yīng)和解決問(wèn)題？

Igor Ba?kalov：我們?cè)谪悹柛袢R德大學(xué)開(kāi)展的研究表明，要想安全地推出低配員/無(wú)人船，就必須滿(mǎn)足一些基本條件。船隊(duì)和航道都必須得到妥善的維護(hù)，否則運(yùn)營(yíng)條件將會(huì)變得更加難以預(yù)測(cè)，從而削弱其與無(wú)人駕駛船舶的適配性。在突發(fā)狀況的處理方面，人工操作者仍然扮演著不可替代的角色。但是，如果能夠滿(mǎn)足上述條件，不確定性就將大大降低，大部分常規(guī)航行任務(wù)都可以通過(guò)控制系統(tǒng)來(lái)成功處理。需要注意的是，船舶編隊(duì)概念預(yù)見(jiàn)到跟隨船上至少應(yīng)配有一名船員，因此一旦發(fā)生緊急情況，就可以快速召喚操作人員。不過(guò)，NOVIMAR項(xiàng)目的目的是要在船舶編隊(duì)出發(fā)之前通過(guò)仔細(xì)規(guī)劃航程來(lái)降低航行風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，我們的研究也表明，內(nèi)河船舶的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還有待升級(jí)，應(yīng)當(dāng)納入更多關(guān)于強(qiáng)制性傳感設(shè)備和安全系統(tǒng)的規(guī)定，采用傳感設(shè)備是及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)所必要的措施，而安全系統(tǒng)則要減少對(duì)人工干預(yù)的依賴(lài)，這樣一來(lái)系統(tǒng)就能從遠(yuǎn)程位置執(zhí)行安全功能。

記者：船舶編隊(duì)運(yùn)輸模式應(yīng)用了數(shù)字化技術(shù)，船舶應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)？

Igor Ba?kalov：盡管對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全提出的要求是為了應(yīng)對(duì)伴隨技術(shù)進(jìn)步而來(lái)的一種新形式的威脅，但本質(zhì)上我們也可以像解決其他眾所周知的安全威脅以及船舶安全問(wèn)題一樣來(lái)應(yīng)對(duì)和處理網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。目前，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)有覆蓋硬件和軟件兩方面的設(shè)計(jì)措施，例如防火墻、通信協(xié)議、加密、系統(tǒng)冗余等等，以及包括管理策略、密碼策略、培訓(xùn)等在內(nèi)的操作層面的措施，我們應(yīng)該切實(shí)執(zhí)行這些措施以便達(dá)到所需要的網(wǎng)絡(luò)安全級(jí)別。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)攻擊仍將人工操作者作為入侵系統(tǒng)的潛在切入點(diǎn)，因此，我認(rèn)為加強(qiáng)培訓(xùn)應(yīng)當(dāng)是解決網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的重點(diǎn)之一。

記者：在您看來(lái)，船舶編隊(duì)航行將如何顛覆現(xiàn)有的內(nèi)河水運(yùn)和近海運(yùn)輸模式？這種創(chuàng)新運(yùn)輸模式將帶來(lái)怎樣的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益？

Igor Ba?kalov：原則上，自主航運(yùn)有望給全社會(huì)帶來(lái)巨大的顛覆性的變化，因?yàn)榕c之相關(guān)的是各種機(jī)器、系統(tǒng)和設(shè)備對(duì)人工的全面替代。國(guó)際海事組織（IMO）最近開(kāi)展的一項(xiàng)調(diào)查顯示，大多數(shù)海員對(duì)于發(fā)展自主航運(yùn)的主張持懷疑態(tài)度。這是一個(gè)非常有趣的話(huà)題，必須對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)分析以便達(dá)成一種社會(huì)共識(shí)與平衡——對(duì)利潤(rùn)的追逐絕不應(yīng)該凌駕于人本身之上。然而，船舶編隊(duì)運(yùn)輸概念并不打算用技術(shù)系統(tǒng)完全取代人工操作員。相反，這種創(chuàng)新運(yùn)輸模式旨在通過(guò)降低運(yùn)輸成本（以臨時(shí)削減船員數(shù)量的形式）、在人員配備水平相同的情況下延長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)時(shí)間，以及允許內(nèi)河船舶延伸到城市里，觸及該環(huán)境下的終端用戶(hù)，從而使內(nèi)河航運(yùn)能夠充分發(fā)揮其功能和作用。實(shí)際上，船舶編隊(duì)運(yùn)輸概念理應(yīng)增強(qiáng)航運(yùn)的盈利能力，從而使其作為一種職業(yè)選擇更具吸引力。另一方面，船舶編隊(duì)概念可以促進(jìn)運(yùn)輸模式實(shí)現(xiàn)從公路到水路的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而減少擁堵現(xiàn)象，提高人員和資產(chǎn)的安全性，同時(shí)降低整個(gè)供應(yīng)鏈的環(huán)境足跡。

記者：要想實(shí)現(xiàn)船舶編隊(duì)運(yùn)輸大規(guī)模商業(yè)部署，還有哪些問(wèn)題需要解決？

Igor Ba?kalov：在我看來(lái)，船舶編隊(duì)運(yùn)輸要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)部署，技術(shù)因素是其所面臨的最小的障礙，現(xiàn)在需要解決的反而是各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的難題。我發(fā)現(xiàn)有一個(gè)問(wèn)題非常耐人尋味，保險(xiǎn)公司很難為船舶編隊(duì)運(yùn)輸提供一種合適的保險(xiǎn)解決方案。自古以來(lái)，保險(xiǎn)一直是航運(yùn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力之一，因此不可否認(rèn)，保險(xiǎn)所發(fā)揮的作用非常重要。NOVIMAR 項(xiàng)目剛好發(fā)起了關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的討論。

推廣船舶編隊(duì)概念所面臨的另一項(xiàng)極其重要的挑戰(zhàn)關(guān)系到船舶技術(shù)法規(guī)所包含的安全標(biāo)準(zhǔn)。通常，我們都沒(méi)有意識(shí)到，那些明確規(guī)定著各種船舶設(shè)計(jì)要求的技術(shù)法規(guī)隱含地暗示了船上會(huì)有人工操作者來(lái)確保船舶的安全功能得到實(shí)施。因此，操作安全是對(duì)設(shè)計(jì)安全的一種補(bǔ)充，操作安全由經(jīng)驗(yàn)豐富、訓(xùn)練有素和技能熟練的船員所開(kāi)展的活動(dòng)組成，這也被稱(chēng)為“精明審慎的航海技術(shù)”，而設(shè)計(jì)安全指的是通過(guò)設(shè)計(jì)措施所達(dá)到的安全水平。然而，一旦船上沒(méi)有了船員，那么僅靠設(shè)計(jì)安全是無(wú)法達(dá)到合適的船舶安全水平的。因此，我們有必要對(duì)船舶技術(shù)法規(guī)進(jìn)行仔細(xì)檢查，而且在減少船上人員配備的情況下更要仔細(xì)審查法規(guī)的有效性。

記者：相比于傳統(tǒng)水運(yùn)，船舶編隊(duì)航行對(duì)于船上和岸上工作人員的專(zhuān)業(yè)技能有哪些新的要求？

Igor Ba?kalov：其實(shí)，船舶編隊(duì)運(yùn)輸概念的推出正在催生一種范式轉(zhuǎn)移：船舶隊(duì)列中跟隨船的船長(zhǎng)自愿將船舶的指揮控制權(quán)交到領(lǐng)航船的船長(zhǎng)手上。而事實(shí)上，跟隨船的船長(zhǎng)可能根本不需要出現(xiàn)。另一方面，領(lǐng)航船的船長(zhǎng)預(yù)計(jì)將要同時(shí)處理多艘船舶，因此，原則上，這些船舶在尺寸大小、安全特性和操縱能力等方面可能各有不同之處。這些都是超出了技術(shù)挑戰(zhàn)范疇的問(wèn)題，它們要解決的是人類(lèi)對(duì)世界的基本感知問(wèn)題，例如信任（對(duì)他人或技術(shù)）、態(tài)勢(shì)感知、及時(shí)處理增加的信息量、遠(yuǎn)程控制，由一群不同的船舶構(gòu)成的而且可能跨越數(shù)公里地域的船隊(duì)，等等。

記者：船舶編隊(duì)運(yùn)輸可以實(shí)現(xiàn)短途海運(yùn)、河海和內(nèi)河航道的整合、連通，您認(rèn)為這對(duì)航運(yùn)業(yè)乃至整個(gè)交通運(yùn)輸體系的發(fā)展有何借鑒意義？

Igor Ba?kalov：船舶編隊(duì)運(yùn)輸可以提供的一個(gè)非常重要的借鑒就是，在許多情況下，將產(chǎn)品從原產(chǎn)地輸送給最終用戶(hù)的過(guò)程可以完全經(jīng)由水路運(yùn)輸來(lái)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用這種運(yùn)輸模式不僅可以帶來(lái)環(huán)境和安全效益，而且還具有降低直接運(yùn)輸成本的潛力。不過(guò)，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我們絕不能忽視合格的船舶設(shè)計(jì)的重要性。良好的船舶設(shè)計(jì)就是每一項(xiàng)成功的航運(yùn)服務(wù)的核心所在！

◎ 延伸閱讀

Igor Ba?kalov博士是一名船舶設(shè)計(jì)師，在NOVIMAR項(xiàng)目中擔(dān)任貝爾格萊德大學(xué)研究組負(fù)責(zé)人，他在船舶穩(wěn)性和適航性研究、基于風(fēng)險(xiǎn)的船舶穩(wěn)性法規(guī)、非線(xiàn)性船舶運(yùn)動(dòng)、船舶動(dòng)力穩(wěn)定性、國(guó)際海事法規(guī)以及內(nèi)河水運(yùn)等領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。他曾參與過(guò)多項(xiàng)歐洲研發(fā)項(xiàng)目，并為許多國(guó)際公司提供過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持。