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[科普中国]-智能船舶

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智能船舶指利用传感器、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、更加经济和更加可靠。1

智能船舶发展背景近年来船舶制造业和船舶航运业为代表的传统行业处于一种困境,需求低迷,如何在这种情况下走出困境,如何创造新的需求,这是船舶行业共同思考的问题。出于应对运营成本增长、船舶操作复杂化以及环保法规日趋严格的需求,近年来航运界不断增加对智能船舶的技术投入。在大数据时代背景下,船舶智能化已经成为船舶制造与航运领域发展的必然趋势。同时,智能船舶也是《中国制造2025》中明确重点发展的领域,代表了船舶未来的方向,关乎航运业的转型升级。1

智能船舶的现状与发展智能船舶的关键技术根据《智能船舶规范》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,基本囊括了智能船舶所应具备的所有功能。为实现和完善上述功能,需进一步研究和深化与船舶有关的信息感知技术、通信导航技术、能效控制技术、航线规划技术、状态监测与故障诊断技术、遇险预警救助技术、驾机一体化和自主航行技术。

智能船舶的发展路径智能船舶的发展路径可归结为:循序渐进,局部到整体,从海到岸。

目前的技术情况来看,智能船舶才刚刚起步,不可能一蹴而就,而是一个循序渐进的过程。具体的发展过程,要分阶段、分步骤,逐步实施。

对智能船舶的各个系统,要结合现有信息条件和船舶实际硬件,逐步配置具备船舶感知、分析、评估、预测、决策、控制、管理、远程支持等能力的智能船舶子体系,完成智能船舶应用的支撑系统,并在应用中逐步完善和整合,最终形成能够感知、评估、预测、重构的智能船舶。人员方面将会沿着从“仅需少部分船员”到“岸上远程操控”再到“完全自动化驾驶”的路径发展,最终实现无人驾驶的船舶。

从船舶的设计、制造开始启动,到建立船舶运营平台,形成完整的信息服务网络体系,实现船舶数据中心管理,最终建成完整的智能船舶运营体系。

智能船舶的发展方向智能船舶的发展,不能将技术提升作为自己的目的,必须在发展中遵循根本的价值取向。同时需注意在新的发展中,由于人与物关系的变化,产生的本质性新需求。

智能船舶的发展,必须提升船舶作为物流供应链环节的效率和效益。智能船舶以大数据为基础,运用实时数据传输汇集,结合数据分析、远程控制等信息化技术,实现船舶感知、分析和决策的智能化,从而提升船舶运行效率。从设计阶段就开始进行智能系统的统筹布局,通过对船舶各项显示和操作系统进行集成,提高自动化程度,从而提高航行的经济性。效率和效益的提升,是智能船舶发展的根本方向。

智能船舶带来的管理人员变化,需要更好适应和满足新的客户体验。伴随着智能化的提升,船舶上很多人工操作将被系统替代。对于船员的需求自然减少,也使得无人驾驶船舶将会是必然的趋势。今后船船员的大部分时间并不是真的在操作船舶,而是用于智能系统的管理上。所以更需要智能船舶系统能进行无缝对接,方便实现船上用户与岸上用户之间的信息传输。

安全和环保是船舶航运的两大主题,智能船舶的发展要植根于这两点进行深挖。1

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学