自六月下旬起，青島步入夏季“霧都”模式，將有持續(xù)50天左右的霧天。海面時(shí)常籠罩在薄霧中，潮濕的霧氣包裹著船只、島嶼和礁石。
日前，“智飛”號(hào)——世界最早具備自主航行能力的船舶之一，也是國(guó)內(nèi)首艘面向商業(yè)運(yùn)營(yíng)的運(yùn)輸貨船緩緩駛?cè)肭鄭u港主航道，巧妙地自動(dòng)避讓了前方一艘海事巡航船。“智飛”號(hào)不僅可以自動(dòng)無(wú)人駕駛，出色的自主航行系統(tǒng)，還能夠讓它在行駛過程中自動(dòng)識(shí)別障礙物進(jìn)行躲避，然后恢復(fù)既定航線。
“智飛”號(hào)使用了“船舶智能航行系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的研究成果，7月18日舉行的青島市科技創(chuàng)新大會(huì)上，該成果獲得2024年度青島市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
從0到1的突破
“我們率先提出了船舶智能航行協(xié)同的理論，形成了引領(lǐng)國(guó)際的船舶智能航行與控制的中國(guó)方案。”智慧航海（青島）科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“智慧航海”）總經(jīng)理姜雨函自豪地對(duì)記者介紹，智慧航海突破了船舶智能航行系統(tǒng)從0到1的關(guān)鍵技術(shù)。包括船舶智能航行綜合態(tài)勢(shì)感知、船舶航行自主避碰、遙控駕駛、自主靠泊以及高級(jí)輔助駕駛等一系列的關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，基于這些技術(shù)形成了船舶航行輔助遙控駕駛自主航行等一系列的核心產(chǎn)品。
這些關(guān)鍵技術(shù)和核心產(chǎn)品，集成應(yīng)用于全球首艘噸位最大的自主航行集裝箱貨船——“智飛”號(hào)上。
“智飛”號(hào)由智慧航海公司投資建設(shè)，總長(zhǎng)110米、型寬15米、型深10米，設(shè)計(jì)航速12節(jié)，運(yùn)載能力為316標(biāo)箱（TEU）。該船可以實(shí)現(xiàn)航行過程中的高級(jí)輔助駕駛。從泊位到泊位的遙控駕駛，能夠?qū)崿F(xiàn)海上的高頻自主避碰，以及全程無(wú)船上人員參與的自動(dòng)靠離泊。
“智飛”號(hào)具有人工駕駛、遠(yuǎn)程遙控駕駛和自主航行三種駕駛模式，能夠?qū)崿F(xiàn)航行環(huán)境智能感知認(rèn)知、航線自主規(guī)劃、智能避碰、自動(dòng)靠離泊和遠(yuǎn)程遙控駕駛等先進(jìn)的智能航行功能，可通過5G、衛(wèi)星通信等多網(wǎng)多模通信系統(tǒng)，與港口、航運(yùn)、海事、航保等機(jī)構(gòu)、設(shè)施實(shí)現(xiàn)協(xié)同。
“該船智能方面主要是體現(xiàn)在感知、決策、控制這三項(xiàng)指標(biāo)，核心指標(biāo)都是國(guó)際領(lǐng)先的。”姜雨函介紹，感知方面，可以實(shí)現(xiàn)五海里范圍內(nèi)的透明航行能力；決策方面，其能夠?qū)崿F(xiàn)多船自主避碰，并能應(yīng)對(duì)追越、對(duì)遇等130多種不同的復(fù)雜狀況，實(shí)現(xiàn)了高頻的自主避碰；控制方面，“智飛”號(hào)在靠離泊過程中實(shí)現(xiàn)了高精度控制，走在了全球前列。
船，是可以在岸上開的
在智慧航海的運(yùn)營(yíng)中心，記者看到，場(chǎng)景顯示系統(tǒng)的大屏上清晰展示著周邊船舶動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)潮流數(shù)據(jù)、視覺增強(qiáng)、風(fēng)況、經(jīng)緯度等航行環(huán)境監(jiān)控畫面，避碰船只的船名、跡向、距本船距離、航速等數(shù)據(jù)一目了然。
“即使在大霧天，我們自主研發(fā)的航行輔助系統(tǒng)，也可以通過三維模式顯示‘智飛’號(hào)與其他船舶或者障礙物，以及與碼頭的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)距離，完成在不良天氣條件下的安全航行，并對(duì)船員操作提供最優(yōu)的操作建議。”姜雨函告訴記者。
與駕駛其他船只不同，“智飛”號(hào)的駕駛員，是可以坐在陸地的運(yùn)營(yíng)中心，24小時(shí)控制船舶近海航行。
截至目前，“智飛”號(hào)已經(jīng)累計(jì)智能航行1000多個(gè)航次，50000多海里，在航行運(yùn)輸過程中實(shí)現(xiàn)了船舶的智能航行，并且積累了大量的數(shù)據(jù)，為后續(xù)系統(tǒng)的提升和機(jī)器學(xué)習(xí)提供助力。
根據(jù)“智飛”的數(shù)據(jù)分析，智能航行系統(tǒng)不但可以大幅降低人員成本和能源消耗，還能優(yōu)化靠離泊效率及船只可操縱性，提升船舶運(yùn)營(yíng)期間的效率。
該項(xiàng)目形成了船舶智能航行一系列的核心產(chǎn)品。這些創(chuàng)新超越了理論概念，已通過“智飛”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了廣泛而嚴(yán)格的測(cè)試。自主航行和遙控駕駛技術(shù)取得了中國(guó)船級(jí)社的船用產(chǎn)品型式認(rèn)可證書，已具備市場(chǎng)推廣和產(chǎn)業(yè)化推廣的能力。
“項(xiàng)目成果可以成功應(yīng)用于近海、內(nèi)河和遠(yuǎn)洋不同的航行環(huán)境，以及不同的船型，包括了集裝箱船、散貨船、游船以及LNG運(yùn)輸船等不同的船型。”姜雨函說(shuō)。
或成化解航運(yùn)危機(jī)的“利器”
全球超過80%的貿(mào)易量依賴海運(yùn)。看似繁榮穩(wěn)定的海運(yùn)背后，卻隱藏著一個(gè)危機(jī)——海員短缺。
國(guó)際航運(yùn)公會(huì)（ICS）預(yù)測(cè)，到2026年，全球接受過專業(yè)培訓(xùn)的海員缺口將飆升至9萬(wàn)人，其中高級(jí)船員（如工程師、大副、船長(zhǎng)）短缺最為突出。
海員的工作環(huán)境比許多人想象得更為艱難。他們常常要直面狂風(fēng)巨浪、暴雨暴雪等惡劣天氣，不僅要時(shí)刻警惕船舶的安全，還要在顛簸中堅(jiān)守崗位，進(jìn)行設(shè)備檢查與維護(hù)，工作強(qiáng)度與難度極大。
“目前，全球每年大約發(fā)生3000起海損事故，其中80%是因?yàn)槿藶槭韬鲈斐傻摹４瑔T傷亡率甚至遠(yuǎn)高于飛機(jī)。”姜雨函告訴記者，隨著陸上經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行業(yè)薪資水平不斷提高，海員的薪酬優(yōu)勢(shì)逐漸減弱，降低了年輕人對(duì)海事領(lǐng)域的職業(yè)興趣。
“我們希望通過智能航行等技術(shù)，讓年輕人知道，可以在更智能的船舶上駕駛，甚至可以在岸上駕駛船舶。”姜雨函表示，公司下一步將用數(shù)據(jù)積累和機(jī)器學(xué)習(xí)，推動(dòng)算法升級(jí)，讓系統(tǒng)更加完善；在制造方面，公司將努力推進(jìn)軟件和硬件深度結(jié)合，形成“軟硬結(jié)合”的整套系統(tǒng)；在產(chǎn)業(yè)推進(jìn)方面，智慧航海公司將把 “船舶智能航行系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的研究成果在更多場(chǎng)景、更多船舶上實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用，通過搭建比較系統(tǒng)的市場(chǎng)化的銷售網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化的全面鋪開。
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責(zé)任編輯：李賽男
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