从顶层设计到实船应用——智能船舶领域中国力量乘势而起
2019年04月24日 12时 Marinetec China
近年来，智能船舶已成为国际海事界最新的发展热点。国际海事组织（IMO）已将智能船舶列为重要议题，正在开展相关法规的研究；国际标准化组织（ISO）也已启动了“智能航运标准化路线图”的工作；各主要船级社先后发布了有关智能船舶的技术规范或指导性文件；日本、韩国以及欧盟等世界主要造船国家正大力推进智能船舶研制与应用。但就总体而言，智能船舶仍处于探索和发展的初级阶段，智能船舶的定义、分级分类还未形成业界共识，相关国际海事公约法规研究才刚刚起步，智能感知等核心技术尚未突破，智能船舶标准体系、测试与验证体系还有待建立，智能技术工程化应用仍十分有限。在此背景下，国家工业和信息化部联合交通运输部、国防科工局于2018年底编制印发了《智能船舶发展行动计划（2019-2021年）》，旨在加快我国智能船舶发展的顶层设计和规划布局，加强跨界融合创新，促进我国船舶工业高质量发展。该《行动计划》的出台，也引起国际海事业的广泛关注，因为这也是世界主要造船国家中首个由国家政府层面制定的有关智能船舶的发展政策。
智能船舶融合了现代信息技术和人工智能等新技术，具有安全可靠、节能环保、经济高效等显著特点，是未来船舶发展的重点方向。根据我国船舶工业和航运业近年来在智能船舶领域进行了有益探索，相关科研攻关取得积极进展，智能技术工程化应用初显成效，已形成一定的技术积累和产业基础，基本与国际先进水平保持同步的发展现状。《行动计划》着重强化对行业发展的引导，突出智能船舶发展重点领域和关键环节，充分利用相关行业的基础和科研成果，促进协同创新，形成发展合力。其主要特点一是系统谋划：准确把握智能船舶技术发展趋势，加强顶层设计，注重体系化布局，有机衔接当前急需与长远发展，系统提升船舶智能化水平。二是重点突破：以重点项目为牵引，加强关键共性技术和重点系统设备研发，加快成熟智能技术工程化应用，补齐技术链与产业链短板。三是分类推进：根据远洋运输船舶、沿海运输船舶、内河运输船舶、工程船舶、公务船舶等各类船舶的特点，制定有针对性的智能化发展策略，推动各类智能船舶有序发展。四是跨界融合：加强产学研用结合，深化军民融合，拓展国际合作，促进产业链上下游、行业内外跨界联动，共同开展智能船舶探索与实践。
为了实现《行动计划》提出的主要目标即：经过三年努力，形成我国智能船舶发展顶层规划，初步建立智能船舶规范标准体系，突破航行态势智能感知、自动靠离泊等核心技术，完成相关重点智能设备系统研制，实现远程遥控、自主航行等功能的典型场景试点示范，扩大典型智能船舶“一个平台+N个智能应用”的示范推广，初步形成智能船舶虚实结合、岸海一体的综合测试与验证能力，保持我国智能船舶发展与世界先进水平同步。
《行动计划》确定了九项重点任务：一是全面强化顶层设计；二是突破关键智能技术；三是推动船用设备智能化升级；四是提升网络和信息安全防护能力；五是加强测试与验证能力建设；六是健全规范标准体系；七是推动工程应用试点示范；八是打造协同发展生态体系；九是促进军民深度融合。为保障各项任务落实，还提出了五方面措施：一是加强组织实施；二是完善激励政策；三是推进跨界融合；四是加快人才培养；五是加强国际合作。
实施《智能船舶发展行动计划（2019-2021年）》，对于推进我国船舶工业供给侧结构性改革，提升我国船舶工业核心竞争力，具有重要的指导意义，也进一步激发了我国造船行业在智能船舶领域的发展劲头。2018年11月28日，由上海外高桥造船有限公司为招商局能源运输股份有限公司量身订造的全球首艘40万吨级智能超大型矿砂船（VLOC）“明远”号成功交付，标志着中国智能船舶全面迈入1.0新时代，正成为全球智能船舶领域的领跑者。
图片来源：SWS
作为我国智能船舶1.0研发专项首制示范船，“明远”号VLOC围绕共性技术、关键系统和示范应用三大课题，通过构建服务智能系统的网络平台和信息平台，实现了辅助自动驾驶、能效管理、设备运维、船岸一体通信、货物液化监测等五大智能模块功能，符合中国船级社（CCS）《智能船舶规范》以及国际船舶监控—报告—验证（MRV）规则要求，同时获得CCS的 i-ship（N，M，E，I）和DNV GL船级社的 Smart Ship 船级符号，这也是DNV GL审验通过的全球第一艘智能船舶。DNV GL驻厂监造负责人表示，通过参与这一项目，他们深刻感受到中国船舶工业在智能船舶领域的竞争力。
全球首艘智能型VLOC的成功研发，是我国海事业界产学研用精诚合作的结晶。在中国船舶工业集团公司的组织领导下，作为该项目的牵头单位上海船舶设计研究院精心编制了《智能船舶1.0研发专项指南》，完成了智能船舶总体设计技术（网络平台）、功能设定、船岸一体通信系统等一系列研发工作；外高桥造船公司作为实船应用单位，认真梳理并完成了原型船改造方案及感知系统布局综合设计，完成了设备改造、设计改造、信号改造、大纲编制等工作，及时解决了智能系统研发与示范船建造同步带来的各种调试困难问题；船东招商局能源运输公司站在国家战略的高度，以中央企业的责任感、使命感和大局观，全面认可该船型的总体研究思路和内容，同意在40万吨VLOC上实施智能船实船示范应用，全力支持并参与了该船的研发工作；中船集团系统工程研究院发挥专业特长，牵头构建了智能系统总体技术及信息平台、设备运行及维护智能系统；哈尔滨工程大学全力完成了智能船舶仿真验证评估工作；海兰信数据科技股份有限公司集中突破了雷达小目标与全天候、全自动检测技术，解决了海上目标探测与跟踪等一系列难题，使该船系统具备了航线航速综合优化和开阔水域的辅助自动避碰功能；上海船研所与其他单位通力协作，完成了船舶辅助自动驾驶系统研究、船舶综合能效智能管理系统研发工作。CCS有关专家表示，“明远”号VLOC虽然仅是智能船舶1.0专项的示范应用，但其设计、建造、配套系统、信息集成等都已处于较高技术水平。该船的建造成功不仅可以加速我国自主编制的智能船舶规范走向国际，还有可能推动整个船舶市场甚至国家信息安全方面的变革。
2019年3月1日， “明远”号VLOC完成首航任务顺利返回大连港。该船从上海出发，途径新加坡、马六甲海峡、印度洋、南非、大西洋，到达巴西Ponta Da Madeira港，历时三个月。该船所经之处均受到国际海事业同行的广泛关注，充分展现在全球智能船舶发展领域迅速崛起的中国智慧和中国力量。
来源：Marinetec China 作者：王孙
