11月22日，中国船级社（简称CCS）在北外滩国际航运论坛开幕期间，发布了《智能船舶发展展望2022》。发展智能船舶是建设智慧交通的内在要求，我国对船舶智能化给予了高度关注，CCS多年致力于此领域的跟踪研究，并在今年对智能船舶的发展动向进行了简要总结，对其未来发展进行了展望。
《智能船舶发展展望2022》通过跟踪国内外现有智能船舶发展现状，研究分析船舶的数字化、智能化技术发展路径与趋势，基于对相关法规规范标准以及共性和专有技术的综合分析，解读智能船舶发展的关键要素，对其未来发展趋势进行预判及展望，为船舶智能化发展提供重要参考。
智能船舶成为船舶工业发展新趋势
目前，全球2/3以上的国际贸易货运量、中国约90%的进出口货运量都是通过海上运输完成的。海运联通世界，推动海运装备技术创新，意义重大。
习近平主席在第二届联合国全球可持续交通大会发表主旨讲话时指出，“当今世界正在经历新一轮科技革命和产业变革，数字经济、人工智能等新技术、新业态已成为实现经济社会发展的强大技术支撑。要大力发展智慧交通和智慧物流，推动大数据、互联网、人工智能、区块链等新技术与交通行业深度融合，使人享其行、物畅其流。”
近年来，在物联网、大数据、人工智能(AI)等新科技浪潮的推动下，以数字化为基础、自主化为目标的渐进式船舶智能化已成为船舶工业发展的新趋势、新热点，世界主要造船和航运国家纷纷加大了智能船舶研发与应用的投入力度。
2018年，工业和信息化部等三部委联合印发了《智能船舶发展行动计划》，大力推动协同创新，积极探索产业新业态和新模式，支撑智能航运建设，促进船舶工业高质量发展。
2019年，交通运输部等七部委联合发布《智能航运发展指导意见》，明确将于2050年形成高质量智能航运体系。
2022年，工业和信息化部等五部委联合印发《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》提出了加快推进智能技术研发应用、提升绿色智能船舶产业水平、建立健全绿色智能船舶产业生态等项重点任务。
可以预见，智能功能的引入将提高船舶运营安全、优化操作、降本增效、节能减排、降低船员工作强度、提高船舶运营的透明度，提升船舶安全性、经济性、环保性，助力航运业可持续发展。
船舶智能化是一项复杂的系统工程，其发展是一个循序渐进的过程。随着智能船舶技术的研究与探索，船舶的智能功能从局部应用向全船应用拓展，智能水平由辅助决策向自主操作发展。
“一个平台+N个智能应用”架构引导下的国内实践探索
目前，现有海事公约规范体系是以船长和船员在船为前提制定的，公约规则、规范标准体系对智能船舶技术发展的顺应性变革，将改变船长和船员的法律地位及其法律责任，促进未来国际航运业的发展与重构，并深刻改变航运这一传统行业。
国际海事组织(IMO)、国际标准化组织(ISO)等国际组织为适应船舶智能化的发展，纷纷将其列为重要议题，逐步推出导则、规范及标准。我国交通运输部海事局起草了《船舶自主航行试验技术与检验暂行规则》并公开征求意见，旨在明确船舶开展自主航行相关试验的技术和检验要求。
2015年，CCS发布了全球首部智能船舶规范，构建了“一个平台+N个智能应用”的智能船舶技术架构。英国劳氏船级社(LR)、日本船级社(NK)、挪威船级社(DNV)等船级社陆续发布了智能船舶相关的规范或指南。
CCS提出的“一个平台+N个智能应用”的构架以数据为基础，以集成平台支撑智能应用为技术路径，通过采集/获取、存储、整合、处理、交互、共享与展现船舶数据，实现船舶航行规划、设备健康评估与视情维护、能效管理等辅助决策应用。具备辅助决策能力的智能应用在散货船、油船、集装箱三大主流船型得到了广泛应用，并拓展到极地科考船、疏浚工程船、汽车运输船、拖轮等船型。截至2022年10月，累计已有86艘船舶获得CCS智能船舶附加标志，共26型智能产品获得CCS产品型式认可。
在多船型围绕辅助决策积极开展工程实践的基础上，“智飞”号和“珠海云”号为代表的船舶以实现远程操作和自主航行为目标，围绕航行态势感知认知、航线规划、自主避碰和远程控制等关键技术开展系列研究攻关，“珠海云”号科考母船申请并获得了CCS开阔水域自主航行和远程控制的附加标志。
相辅相成的智能化关键技术
CCS发布的《智能船舶规范》将智能船舶定义为：利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段，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、自动控制技术和大数据处理和分析技术，在船舶航行、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、更加经济和更加高效。IMO将其称为海上自主水面船舶(Maritime Autonomous Surface Ships, MASS)，系指在不同程度上可以独立于人员干预运行的船舶。
《智能船舶发展展望2022》解读了相辅相成的船舶智能化关键技术，列举了10项共性技术，8项专有技术和4项安全技术，提出智能船舶的发展以物联网、信息融合等共性技术为基础，力求智能船舶在航线规划、自主避碰等专有技术方面实现发展中的突破，同时以风险管理、测试验证等安全技术作为发展的支撑保障。
——共性技术奠定发展基础。包括物联网技术、信息融合技术、人工智能技术、数据管理技术、互操作技术、船舶通信技术、数字化技术、基于模型的系统工程技术、仿真模拟技术、人机交互技术。
——专有技术实现发展突破。包括航行规划技术、自主避碰技术、自动靠离泊技术、远程控制技术、船岸协同技术、视情维护技术、智能船体技术、智能能效技术。
——安全技术守护发展前行。包括风险管理、测试验证、网络安全、应急响应。
智能船舶未来发展的趋势与挑战
《智能船舶发展展望2022》面向可期的未来前景，研判了智能船舶未来发展的趋势与挑战，从六个方面探讨了船舶智能化技术对于航运业发展的实质意义与实现路径。
——法规标准引领发展之路。智能船舶技术应用，特别是遥控操作、自主驾驶颠覆了船舶驾驶模式，与之配套法律法规制修订是智能船舶发展过程中需要解决的问题。法规的制定需要与时俱进，并以整体性的方式构建，兼顾优先解决事项，明确责任与义务、可追溯性以及数据治理等问题。
——数据驱动运营优化之路。通过使用机器学习或算法增强数据处理、分析能力，对船舶自身状态数据以及外部环境数据进行挖掘分析，融合物流、港口、航保、运价、油价等多因素，在航线自主规划、设备健康诊断、能效监测与优化控制、温室气体减排、货物状态监控与优化配载等方面，为船舶运营提供最优方案。
——智能航行人机共融之路。自主航行技术研发是当下和未来的主攻方向，自主航行是一个循序渐进的发展过程：辅助决策 —自主控制、减少配员—无人操作、人在船上—人在岸上、全程监视—必要时干预等。利用人工智能技术实现船舶在开阔水域或特定航线、特定货物等特定场景下有条件的自主航行是未来切实可行的发展道路。
——测试验证虚实融合之路。目前，以虚拟仿真为初试、模型测试为中试和实船验证为终试的闭环的智能船舶综合测试验证方法体系已在业界基本达成了共识，这也促进智能船舶的认证体系发生了根本性变革。
——船舶网络韧性防护之路。船舶网络安全将成为影响船舶智能化持续安全可靠发展的重要因素。提升智能船舶信息网络安全，是强化智能船舶检验与测试技术创新，保障智能船舶技术产品优质、安全发展的必经之路。船舶网络安全贯穿船舶全生命周期，应以识别、保护、检测、响应及恢复为手段，不断提升船舶网络韧性。
——行业生态横纵协同之路。智能船舶以数据为纽带，纵向贯穿船舶工业上下游产业链，横向连接行业生态价值链。打造航运上下游横纵联合的行业生态，是智能船舶技术发展必须的环境与条件。船舶智能化发展应以创新驱动为引领，促进技术融合、产业融合，构建数据共享共用机制，充分挖掘数据价值，打造产业协同的研发生态。
来源：中国水运报
