全球智能船舶及规范发展动向

上海国际航运研究中心 郭胜童 徐 凯 彭宜蔷

在智能船舶的定义和规范方面，我国走在了世界前列，并且体系更为全面。

近年来，无人交通工具创新浪潮风起云涌。在船舶领域，也出现了对无人驾驶船舶相关技术的研发热潮。由于船舶无人化不仅要求实现无人航行，还需要实现机舱无人运维、货物无人监管、无人维修等一系列问题，无法一蹴而就，但其所代表的船舶智能化发展趋势却不可逆转。根据上海国际航运研究中心最新发布的《2018版全球港航信息化发展报告》显示，中国、日本、韩国、欧洲等国家和地区对智能船舶的研发不断加快，各大船级社也在积极参与研发，并且争相发布关于智能船舶规范标准，助推这一趋势发展。

关于智能船舶的诠释

在智能船舶的定义和规范方面，我国走在了世界前列，并且体系更为全面。2017年12月，中国船舶工业集团公司研制的iDolphin 38800吨智能散货船“大智”轮获得中国船级社（CCS）和劳氏船级社（LR）授予的智能船符号，成为首艘通过船级社认证的智能船舶，也成为了我国智能船舶发展的里程碑事件。

虽然，智能船舶迄今还没有统一的定义，但各船级社都有自己的阐述。如中国船级社所描绘的智能船舶是指利用传感、通信、物联网等技术手段，自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据，并基于计算机技术、自动控制技术、大数据技术、智能技术，在航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶，以使船舶更加安全、更加环保、更加经济、更加可靠。

DNV GL在其发布的“未来航运业”报告中提出“智能互联船舶”（the connected ship）这一新的概念，是指通过传感器技术、监控系统结合船岸无缝连接以及决策支持工具，将创建一个以数据为中心、响应迅速的全球船舶运输集成网络。随着传感器和通信技术的发展，远程操作甚至无人驾驶船舶将成为现实，更多的船上进行的活动转移到岸基中心。

智能船舶发展情况

作为船舶工业和信息科技的交叉领域，中国、欧洲和日本在智能船舶研发上突飞猛进，已经取得了一些进展。

1、云洲智能无人船研发及产业化项目落户青岛蓝谷。2016年底，珠海云洲智能科技有限公司投资的云洲智能无人船研发及产业化项目落户青岛蓝谷。该项目计划一期投资1.5亿元，设立智能化研究院，建立专业实验室，引进高层次人才团队，利用无人船自主控制和系统集成方面的技术，打造海洋智能装备、海洋无人系统公共服务平台及联合测试和演示中心。

云洲智能无人船研发及产业化项目落户青岛蓝谷

2017年12月，罗尔斯-罗伊斯首个智能船舶体验空间正式开放

2、罗尔斯-罗伊斯开放智能船舶体验空间。2017年12月，罗尔斯-罗伊斯首个智能船舶体验空间正式开放。该体验空间分为两个区域—“智能分析空间合作营地”和“船队管理指挥空间”将展示罗尔斯-罗伊斯帮助客户管理船队的一系列数字化产品，还设有一处工作空间，允许罗尔斯-罗伊斯与客户联合开发最新智能船舶方案，以满足客户的个性化需求。

表1 各国船级社研究智能船舶主要案例

表2 CCS智能船舶规范主要功能内容

3、商船三井与Rolls-Royce共同开展船舶智能识别系统应用测试。2018年1月，商船三井与Rolls-Royce共同开展船舶智能识别系统的测试工作，首先在三井公司的客运轮渡上安装测试。Rolls-Royce的智能感知技术是由各种传感器的数据与现有船舶系统（如AIS和雷达）的信息进行融合而来的，为船员提供周围环境更详细信息。

4、海兰信携手扬子江船业进行智能船舶应用研究。2018年3月，海兰信和扬子江船业签署《基于智能船与智能装备的合作协议》，合力推动智能船装备标准制定、获得权威船级社证书。海兰信以船舶综合导航系统（INS）为基础研发出智能航行系统、以船舶远程监控管理系统为基础研发出船岸通信、数据中心和数据挖掘及管理应用的信息集成平台今年完成交付，实现在40万吨VLOC上的首次智能化应用。

5、挪威Yara集团启动电力推进的零排放无人船舶项目。2018年4月，挪威Yara集团以及Marin Teknikk公司联手开展了全球首个采用电力推进的零排放无人船舶项目。该项目试验船舶“YARA Birkeland”号利用自身安装的全球定位系统、雷达、摄像机和传感器等，能够在航道中实现自行避让其他船舶。船上还配有一套自动停泊系统，使船舶的停泊和起航都无需人力介入。该船除了不用配备船员之外，船上还采用电池作为动力，设计也不需要压载水舱。

6、马士基试验AI情景感知技 术 应 用。2018年4月， 马 士基航运与总部位于波士顿的Sea Machines Robotics公司合作，在其新建造的冰级集装箱船上试验了AI情景感知技术。该装置利用集装箱船上的计算机视觉、光检测和测距（激光雷达）以及感知软件来改善海上情景感知、目标识别和跟踪能力。该系统使用先进的传感器从船舶的环境中收集源源不断的信息，识别和追踪潜在的问题，并在驾驶舱内显示结果。该技术的研究是为未来自动防撞系统提供研究基础。

挪威Yara集团启动电力推进的零排放无人船舶项目

7、韩国航企开展智能船舶4.0服务基础设施。2018年5月，韩国大宇造船、Naver Business Platform（NBP）及英特尔韩国公司（Intel Korea）进行合作，共同建立智能船舶4.0服务基础设施（Smart Ship 4.0 Service Infrastructure）。智能船舶4.0将不再以设备管理控制为中心，而是构建基于云计算、物联网等技术，实时收集数据并基于数据分析来管理船舶的架构体系。据此，船东和航运公司可以基于收集的数据保障船舶处于最佳航行状态，同时还能对船舶进行高效的诊断和维护保养。

船级社发布智能船舶规范

随着智能船舶研究的热度不断提升，各大船级社纷纷发布了关于智能船舶规范文件，但是，对于智能船舶认证思路却各不相同。中国船级社将智能船舶的功能分为智能航行、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六大板块；而美国船级社（ABS）是通过对传感器、自动导航系统、推进和辅助系统等方面的考核来评判；英国劳氏船级社在其入门级智能船舶指导文件中提到船舶自动化的程度，是从AL1-AL6，分为六个等级，并从设计到营运，针对每个等级的特征进行了准确的规定；日本船级社（NK）明确船舶智能化和无人化的操作和职责，划分船员操作与智能操作的区别。

《全球港航信息化发展报告》指出，2017年以来，各大船级社联手造船企业、船舶管理公司以及船舶研究所等机构，不断地探索智能船舶领域中新规则的制定、新技术的应用和新趋势的走向，在智能船舶发展的初级阶段取得值得肯定的成果，对未来智能船舶的进一步研究奠定了基础。然而发展必然会产生问题，尤其是智能船舶的认定规则不统一、法律制定脱节、智能化设备和系统不够完善等问题。因此，智能船舶的发展仍然有很长的路要走，我们想要走的快一点，就需要各方求同存异，通力合作。

中国船级社对智能船舶的认定标准解析

2015年，中国船级社发布全球首部《智能船舶规范》，涵盖了智能船舶从设计、建造到运营全生命周期的规范。2017年，其发布了与《智能船舶规范》配套的《智能集成平台检验指南》《船舶智能机舱检验指南》《船舶智能能效管理检验指南》《船舶网络系统要求与安全评估指南》等系列技术标准文件，对智能船舶的各项功能提出了明确的技术要求，尤其对系统相关的产品认可、图纸审查、建造检验及营运检验等环节进行了详细规定。

2015年，中国船级社发布全球首部《智能船舶规范》

CCS智能船舶分为六大功能模块：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。当船舶的各项功能均符合CCS智能船舶规范要求时，可授予智能船舶附加标志：

括号内的字母是智能船舶的功能标志，其与智能船舶功能模块的对应如下：

N—智能航行功能标志；H—智能船体功能标志；

M—智能机舱功能标志；E—智能能效管理功能标志；

C—智能货物管理功能标志；I—智能集成平台功能标志；

x—可选功能补充标志；

当船舶具有某一智能功能，即可单独授予相关的智能功能标志。

除了上述主要功能，规范还对各项智能功能对应的计算机系统、送审图纸资料、建造与运营检验及人员配备做出了明确规定。同时，考虑到未来技术的不断发展，通过开放式的编写方式，便于以后不断纳入新的功能，细化技术要求，逐步完善智能船舶规范法规。

从目前智能船研发进展可以看出，船舶智能化水平还处在提升船舶感知能力的阶段。从全局来看，船舶智能化仍存在很多的问题需要关切和探讨，包括船舶外部数据环境支持、港口智能船舶管理规范、智能船舶运营规范（特别是船员配额的问题）、高可用的通信导航服务、信息安全问题、法律责任问题等等。智能船舶发展任重道远。