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無人船面臨的挑戰與機遇 來源:中國船檢

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2018-12-29     浏覽次數:    

2017-12-06 14:47:07 來源:中國船檢

  随着近年來大數據、雲計算、虛拟現實和人工智能技術的迅速發展,無人駕駛船舶的問世已經提上了日程,并在近年來取得了階段性的進步。今年6月,無人貨物運輸船開發聯盟成立,聯盟成員包括海航科技集團、中國船級社、美國船級社、中國艦船研究中心、滬東中華造船集團有限公司、708所、羅爾斯?羅伊斯、711所、瓦錫蘭等多家國際頂尖公司。作為國内首個無人或無運輸船領域的合作組織,聯盟的成立也标志着我國海洋貨物運輸無人化變革的序幕拉開了。2017年的12月5日,中船集團中國首艘智能船38800噸的“大智”号交付儀式代表着行業正在向無人船的大變革時代邁進了一步。羅爾斯·羅伊斯公司高級副總裁Oskar Levander曾表示過全尺寸的無人船會在2020年成為現實,當前也在全力設計世界上第一台遙控船舶。

  與傳統船舶對比起來,無人船能夠通過專家決策系統與遠程遙控系統在勞動條件更好的岸上進行操作,從而從根本上減少人為因素對船舶航行安全的影響。根據統計數據,與人為操作相關的安全事故超過了60%。因此,在智能化水平足夠的基礎上,無人船能夠有效提高航行的安全水平,減少事故發生。另外,未來還會出現一個新的角色,即岸基船長。當前,我們處于無人船發展的初級階段,業内稱之為智能船舶。以“大智”号為例,該船的智能化體現在能夠在船舶航行期間通過衛星信号與岸上實現船舶航運狀态與設備運行狀況的實時通訊,并通過專家系統對船舶的實際運行情況進行綜合分析,進而确定船舶的操作策略并判斷船上設備是否需要進行保養。當前,由于考慮到受目前通訊技術與自動化控制技術制約可能産生的額外風險,船上依然會配備足夠的船員,以便在船舶自動化系統發生故障時能夠控制船舶。


  人為因素航行事故發生率
  面臨新的技術變革,一定要迎接許多挑戰和機遇。中國船級社智能船舶組負責人蔡玉良表示,當前無人船面臨如下挑戰:
  一是相關法律法規的編寫将是未來無人船發展要面臨的挑戰。在整個法律框架下,如何授予船舶如航行權 通行權等權利。其中相關法律法規分為三類:管轄權規則,代表性法規如聯合國海洋公約(UNCLOS);技術法規,代表性法規如海上人命安全公約(SOLAS)、國際防止船舶造成污染公約(MARPOL)國際海上避碰規則(COLREG)和海員培訓、發證和值班标準國際公約(STCW);民事責任,如污染、碰撞、貨損等。

  二是經濟性方面所遇到的挑戰。無人船的确能夠節省與船員相關的設施的配備。但是在初始和日常運營方面的費用方面則會有較高費用的支出。舉例來講,無人船對于推進系統的可靠性和安全性要求更高,這就導緻了初期費用升高;無人船要建立岸基,也是要投入人力和資金。當然這些問題的解決路徑也都在探讨之中。


  無人船在初始費用和運營費用方面的優勢與弱勢
  三是一些關鍵技術的應用挑戰,包括動力、駕控、特殊功能和岸基中心等方面。以動力系統和駕控系統兩大核心技術為例。首先,在動力系統方面,如在應急模塊下如何提供及時有效和持續可靠動力,怎麼保證無人船動力的可靠性穩定性也是一大挑戰;在駕控方面,按照《1972 年國際海上避碰規則》要求,無人船要能夠自動識别障礙物并避開其他船舶。然而,一方面當前避碰規則是基于人建立的。所以,未來無人船的如何适應避碰規則,需要系統開發方和法規制定方一同探讨解決。另一方面,自主航行系統要避碰海上各種目标,包括移動和非移動的物體,然而非移動物體也有可能會移動,移動的物體分為配合目标和非配合目标。一些可以通過信息交換解決問題,但有一些則難以避免。如,航行中掉落水上/水中/水下的集裝箱。
  四是新業态的挑戰。行業涉及方方面面,如船旗國、港口國、船東、管理公司、保險、物流、船級社,乃至于無人船配套的岸基公司等,都是要靠整個業态的重構或者流程再造來解決。
  五船員的逐漸減少。因為智能船到無人船的發展也是從人數不斷減少直至無人的階段。
  六是網絡安全所面臨的挑戰。例如,實現岸基遙控後,如何防止黑客入侵。航行中,如何防止海盜的襲擊等。
  雖然,當前智能船和無人船的發展還面臨許多挑戰,但必然是未來的發展趨勢。我們應以開放的心态,與嚴謹的态度,與業界一同應對面臨的挑戰。
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