船舶智能化背景下的高素质船员发展对策

梁民仓 刘虎 艾万政 董洪仓

【摘 要】 为使高素质船员培养紧跟船舶智能化进程，分析智能船舶不同发展阶段对船员素质的不同要求，提出学生内修外练、师资与时俱进、学校改革培养模式、企业紧跟市场发展、社会关注船员、政府制定相关政策，促使“船舶智能化”与“船员转型”同步发展。

【关键词】 船舶智能化；高素质船员；专业知识储备

0 引 言

随着物联网、大数据、人工智能以及虚拟现实等技术的快速发展，“智能”或“智慧”成为众多领域的热门主题。在智能化浪潮下，航运业因其在海洋资源开发、军民融合战略以及交通运输领域的重要地位，“智慧航运”开始进入大众视野，其中无人驾驶船舶是推动“智慧航运”发展的重要方面。目前，国内外众多机构投入了大量的人力和物力对无人驾驶船舶开展理论研究、技术研发和试验工作，取得了阶段性的进展，但是无人驾驶船舶技术走向成熟并大规模投入商业使用仍是一个漫长的过程。

船舶智能化的发展势必将对船员的定位、配员数量和综合素质要求产生重大影响。“船员”这一传统概念将被颠覆，船员的工作性质、技能要求和职能划分将被重新定义，但因其依旧工作于航运一线，仍沿用“船员”称谓。在航运新业态下，对船员数量的需求将让位于对船员素质的需求，要求船员在管理能力和技术水平上必须具备更高的水准，需要知识密集型和知识综合型人才。本文通过分析在船舶智能化发展各阶段对船员素质的不同要求，对高素质船员的培养和发展对策进行探讨。

1 船舶智能化发展现状

在欧盟第七科技框架计划下共同资助的合作研究项目――基于智能网络的无人航行（Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks，MUNIN）以无人散货船为研究对象，对无人驾驶船舶在技术、经济和法律法规方面的可行性进行了研究。无人驾驶船舶被定义为由船上决策系统操纵，且该系统由岸上控制站的远程操作员控制的船舶。

全球最大的矿业集团――澳大利亚必和必拓集团正在研发超大型自动航行无人驾驶散货船。英国罗尔斯·罗伊斯公司发布了“高级无人驾驶船舶应用开发计划”白皮书，并与马士基集团旗下的拖船公司合作，在丹麦哥本哈根港成功进行了世界首次商用船舶遥控操作展示。挪威海事局和挪威海岸管理局在特隆赫姆峡湾建立了世界上第一个自主船舶测试区。挪威康斯伯格海事公司宣布从2017年1月开始建造首艘海上作业实用型无人多用途艇“Hr nn”，并计划在特隆赫姆峡湾的自主船舶测试区进行海上测试。

英国普利茅斯大学的无人驾驶三体帆船“五月花”项目，以韩国现代重工集团为代表的传统造船厂智能化和智能船的转型升级计划，芬兰国家技术创新局的“新商业生态系统”项目，日本商船三井航运公司“开发自主远洋运输系统的技术概念”的项目，以及日本船级社发布的船舶自动操作/自主操作概念设计指南，均致力于推进船舶智能化发展。在2018年国际海事组织（IMO）海上安全委员会第99次会议上，IMO正式宣布将研究并制定相关公约规范解决海上水面自动船舶安全、安保、环保等一系列问题，并对无人驾驶船舶给出了初步定义。

中国船级社于2015年12月发布了《智能船舶规范》，并于2016年3月正式生效，该规范包含智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台等六大功能，并对不同等级的功能提出了相应的要求。

武汉理工大学严新平[1]对智能船舶现状、发展趋势等方面进行了论述；海航科技集团于2017年6月发起成立了“无人货物运输船开发联盟”；2017年7月，中国船舶工业集团联合大连海事大学等机构签约成立“无人船技术与系统联合重点实验室”，联合开展无人驾驶船舶各项关键技术的研究和试验工作；2017年12月，中国船级社、珠海市政府、武汉理工大学和云洲智能四方共同启动全球首艘小型无人驾驶货船“筋斗云”开发项目；2018年7月，在上海召开以“新时代 大航海 强国梦――智能航运与未来”为主题的峰会[2]，聚集了国内外智能航运的产业力量，以行业管理者和从业者的视角共同交流和探讨了新时代智能航运发展面临的机遇与挑战。

2 智能化船舶关键技术及对船员专业知识的要求

科技部、交通运输部《“十三五”交通领域科技创新专项规划》（以下简称《科创规划》）指出，水运交通运载工具中智能船舶的关键技术包括：智能船舶设计与制造技术、智能船舶结构仿真技术、智能机舱深度智能化系统设备的设计和制造技术，基于多信息融合的船舶机舱系统设备远程监控、状态评估及效能优化控制技术，基于《国际海上避碰规则》的船舶智能避碰辅助决策自动化技术及验证技术，基于船岸协同的船舶航线优化与自主决策、船舶自动航行技术，智能船舶多信息自主感知、融合及呈现技术，以e-Navigation船端技术架构为核心的航海信息智能处理与显示技术，船舶交通智能组织与协同调度技术，船内装备自组织物联网技术，恶劣气象条件和复杂会遇态势下船舶航行信息自动增强技术等。[3]

根据《智能船舶规范》对智能船舶的定义，智能船舶应具有感知能力、记忆和思维能力、学习和自适应能力、行为决策能力。这四大能力均与《科创规划》提出的智能船舶关键技术相对应。综上可知，智能船舶关键技术涉及航海技术、轮机工程、物联网、人工智能、大数据处理、控制理论等跨专业、多学科知识，船舶智能化每前进一步，“船员”所要具备的专业知识和应掌握的技能就提高一个台阶。目前驾驶员只需掌握航海专业知识，但随着无人机艙的应用，要求驾驶员还应具备轮机工程专业的基本知识、系统应用和操作技能。为了适应智慧航运发展的要求，船员应不断学习，提升自身综合素质，成为集多学科知识于一身的高素质复合型航海类专门人才。[4]

3 智能船舶发展阶段及船员素质要求

IMO把无人驾驶船舶按自动化程度划分为4个层次：具有自动化流程和自动化决策支持的船舶，有船员的远程控制船舶，没有船员的远程控制船舶，以及完全无人的自动船。根据层次划分可知，船舶的智能化要求按阶段逐步实现无人控制，不同的阶段对于船员的素质有不同的要求。

3.1 具有自动化流程和自动化决策支持的船舶

目前，船舶的自动化程度处于此阶段。远洋船舶上按照国际公约要求配备了自动识别系统、雷达、电子海图、计程仪、测深仪、光纤陀螺罗经等先进的助航仪器设备，以及由这些仪器设备支持的综合驾驶台系统、自动舵、智能配载仪和自动化机舱等系统。这个阶段的“船员”除了根据岗位划分应具备相关公约要求的职业技术素质之外，还应提升自己的英语和计算机软件的学习应用能力；驾驶员还应该具备有关机舱工作人员的知识技能，以应对无人机舱的全面普及。

3.2 有船员的远程控制船舶

这一阶段的船舶利用计算机、物联网和大数据分析等技术，通过连接岸上中心为船舶定时提供安全、环保和能效优化的建议，实现半自动化航行。当前船舶智能化进度处于第一阶段向第二阶段的过渡期。英国罗尔斯·罗伊斯公司和Svitzer公司对商用船舶进行遥控操作试验，试验过程中拖船上仍配备了船长和船员，以确保系统出现故障时拖船的安全。该阶段的船舶减员明显，船员定位有两种角色：随船辅助人员和岸基遥控人员。在具备第一阶段所要求的船员素质基础上，随船辅助人员除应具备原有配员要求的职能技术以及智能系统故障排除能力外，还应掌握物联网、人工智能、传感器以及控制理论的基础知识，并具备远程控制失效后保障船舶安全航行的能力；岸基遥控人员除应具备现有船舶等级制度下船长应具备的职业素质外，还应掌握物联网、人工智能、传感器、控制理论以及虚拟现实等技术，通过远程控制保障船舶的安全运行并辅助开发人员推进无人驾驶船舶系统的实现。

3.3 没有船员的遥控船舶

此阶段在船舶数据分析的基础上，对船舶加入港口物流信息，实现船岸信息间的无缝连接，实时动态地完成航行、船期和港口操作等的优化。船舶智能化发展到此阶段，阻碍无人驾驶船舶发展的技术难题应已被攻克。为了保障在突发故障时船舶的航行安全，船上可配备机器人从事辅助性工作，“船员”全部转移到岸上，成为“陆地航海家”。此时，船员不再需要掌握船体的维护保养、船端仪器设备的操作以及机械设备的使用等基础性技能，只需专注于保障船舶安全运营的操纵、调度和遥控等方面工作，掌握物联网、虚拟现实、人工智能以及控制理论等方面的知识，以正确辨识系统运行时的异常现象并及时处理故障。

3.4 完全无人的自动船

这一阶段船舶将实现全自主化无人驾驶和港口装卸与物流自动化，是无人驾驶船舶发展的终极目标。在此阶段，以信息传输安全性、动力装置稳定性和远程操纵可靠性为代表的一系列技术难题均已被攻克，人工智能发展到了可与人脑比拟的“强智能”水平。人类虽然将交通运输过程交给了智能化船舶系统处理，但实际操作还是由人类掌握，例如目的地的指令还是需要人输入，无人自动化集装箱码头也需要工人在集控室进行操作等。该阶段，“船员”这一名称将退出历史舞台，原有的船员除极少数继续从事岸基监控中心工作外，“船员”这一职业将消融在船舶智能化衍生的新兴行业之中。

4 高素质船员培养对策

4.1 学生内修外练

航海类专业本是应用型学科，但随着船舶智能化的发展，航海类专业的学生作为未来的船员，应该朝着具备多学科知识的复合型人才方向发展。航海类专业学生应做到：秉持“内修外练”的理念，基于现有的培养目标和学校资源，借助于专业教师、实验室及先进的教学平台，夯实自身的专业理论知识和实操技能；参与科研项目、学科竞赛以及其他公开课程，学习物联网、传感器、大数据处理、区块链等多学科知识，培养自己的创新、科研能力；利用英语专业课、英语角以及与留学生直接交流等方式，提高英语水平；积极参加实习锻炼，掌握智能化系统的使用、应急处理等能力并了解航运企业的运行机制；在半军事管理中培养强健的体魄和服从意识。

4.2 师资队伍发展与时俱进

教育是应对船员角色定位转变最有效的方法，学校的师资水平直接决定了所培养学生的能力。在船舶智能化背景下，教师必须与时俱进，而科研是提升教师教学能力的重要手段。所以从事船员教育的高校和其他机构中的教师，除了应具备一定的实船经验外，还应具备较高的科研水平；应及时掌握船舶智能化发展动态，结合自己的研究方向，及时将最新的科研成果转化为教学资源，更新教学内容；应定期参加相关的师资培训和学术交流，确保自己的教学能力及时更新；引进慕课、翻转式课堂教学、微课等先进的教学方法，提升教学效果。

4.3 改革人才培养模式

国家层面的顶层设计决定了航运业的发展方向，学校层面的顶层设计则决定了培养的人才质量。学校应根据各国发布的无人驾驶船舶概念设计指南和船员培训相关公约的要求，按照“船员”的新定义和职责划分、培训要求和适任标准以及职业发展方向，及时调整人才培养目标和教学大纲，从学校层面给予航海类专业足够的政策、资金和理念的支持，以促进教师和学生的素质提升。

高校航海类专业教育资源需进一步优化：本科高等院校航海类专业应定位于培养具备扎实的专业理论知识和实操技能，并且具备一定创新能力和多学科知识的高素质复合型航海类专门人才，可满足船舶智能化的不同阶段对高素质船员的要求；高职高专院校航海类专业应定位于培养应用型人才，强调船员掌握相应职责所应具备的理论知识和实操技能，能较好地结合理论与实践，达到适任标准。应用型人才可通过工作后“再培训”升级为高素质复合型航海类专门人才。

4.4 建设先进的企业文化

航运业因受经济危机的影响至今尚未完全复苏，航运企业在较长一段时间处于亏损状态。企业以营利为目的，航运业的长期萧条迫使航运公司通过削减开支、降低船员待遇和減少人员的方式在短期内降低成本，但从长期来看，船员待遇降低会导致工作积极性下降，因培训不到位导致技能下降和责任意识减弱，反而增大了船舶事故发生的风险，可能造成更大的经济损失，对航运公司而言得不偿失。航运公司营利靠的是一流的船队，而一流的船队需要一流的船员，所以航运公司应重视船员，加大对船员的投资；以船员为根本，以船员的职业发展为中心修订公司管理制度；建立合理的船上和岸上调岗制度；制定合理的休假和家属随船制度，解决船员生活上的后顾之忧；建立以能力考核为主的升职制度，让船员上船有使命感、下船有归属感，建立先进的企业文化。

公司应及时关注船舶智能化的研究进展和政府部门出台的最新政策，根据政策导向及时安排船员进行知识更新、技能强化和素质提升，从现有员工中选拔高素质船员参加船舶智能化技能培训，招聘符合行业发展趋势要求的高素质船员，注入新鲜血液，保证企业核心竞争力。

4.5 增加船员正面关注度

长期以来，船员职业的社会关注度不高，相关报道通常是负面新闻，对船员职业的了解也比较片面。随着船舶智能化的推进，全自主无人驾驶船舶将成为终极运营模式，船员的工作地点将由船上逐渐转移到岸上，职业素质和定位不断发生变化，社会对于船员的工作性质需要重新认识。另外，社会需要对船员的工作、生活和身心健康等多加正面报道，增大对船员的关注度。2018中国国际海员论坛就呼吁全社会共同关注海员群体，促进海员队伍可持续发展，进而推动航运健康发展、实现多方共赢。

4.6 以法规、公约确保船舶智能化与船员转型的同步发展

无人驾驶船舶的发展是不可避免的趋势，但将经历漫长的过程，其中影响其发展速度的一个重要因素是相关法律法规文件的重新修订。船舶智能化发展使船舶运营模式发生巨大变革，船舶设计、船舶制造、软硬件系统开发、船舶运营管理、船舶避碰、国际防污染、船员培训发证等方面的法规、公约均需要重新修订。法规、公约的修订和实施需要时间，而由师资、学校和培训资源构成的人才培养体系的建立，同样需要时间以适应培养目标的变化。政府层面在制定相关法规，大力推进船舶智能化发展时，要具有前瞻性，提前修订航海类专业的船员培养目标以及相关培训和考核发证的标准等。

5 结 语

船舶智能化发展对船员职业发展以及船员培训产生重大影响。本文从船员职业角度出发，提出了多层面的转型对策。船员应内修外练，全方位提升自身素质，努力成为航运新业态下的高素質智能化航海类专门人才，才能适应船舶智能化对船员职业提出的新要求。

参考文献：

[1] 严新平.智能船舶的研究现状与发展趋势[J].交通与港航，2016（1）：23-26.

[2] 于紫月.智能航运峰会揭开未来大航海“面纱”[N].科技日报，2018-08-01（4）.

[3] 吴兆麟.无人驾驶船舶发展与航海教育对策[J].中国航海，2017（4）：99-103.

[4] 应静华，孙琦.开展船员素质提升培训，培养国际一流船员队伍[J].航海，2017（6）：71-74.