智能船，一路好风景

海运，自古是一个高风险的行业。来自欧洲海事局的事故年报的数据显示，全球范围内，在2011～2016期间，总计有起事故报告，其中伤亡人次，死亡600人次。在高发的海上事故背后，人为失误的影响不可忽视。据世界海事大学人为因素研究专家鲍姆乐教授介绍，航运界60%～90%的事故是由人为失误引起的。另外，据不完全统计，船员费用已成为船舶在航运过程中仅次于燃料费用的第二大支出项目。同时，随着物联网、大数据、云计算、人工智能等新理念、新技术的突飞猛进，船舶自动化水平不断提高，通过高科技的智能机器人代替海员，提高航运安全以及降低航运成本的设想，有了现实科技的支撑。海上自主水面船，又称智能船舶、无人驾驶船舶，引起了航运界极大的兴趣。目前，在全球范围内，多个国家的科研机构、企业和高校，正在开展海上自主水面船项目的研究、测试工作。

海上自主水面船的定义

海上自主水面船（MASS），又称无人驾驶船船或智能船或遥控船。不同的国家、机构和学者对其定义不尽相同。本文，节选其中具有代表性的几个，具体如下：

1、知名船级社对海上自主水面船的定义

中国船级社（CCS）将海上自主水面船定义为智能船舶，是指利用传感器、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。

美国船级社（ABS）将海上自主水面船定义为集成各种传感器、智能导航系统、主推进装置和辅助机械并具有相关逻辑决策能力的船舶。该逻辑决策能力，可以使船舶在没有人员干预的情况下，根据环境变化对任务进行自动调整。

英国劳氏船级社（LR）将海上自主水面船视为有网络控制能力的船（cyber enabled ships），并根据网络功能的深浅，分为AL0--AL5六个等级。

挪威-德国劳氏船级社（DNVGL）将海上自主水面船定义具有一定程度的自动和自我调控能力的船舶。

2、IMO对海上自主水面船的定义

在国际海事组织（IMO）海上安全委员会第99次会议上，IMO对无人船和无人船的自动化程度进行了初步定义。MASS被定义为能在不同程度上可以独立于与人类交互作用独立运行的船舶。MASS的自动化程度也被划分了如下几个层级：

1）具有自动化流程和自动化决策支持的船舶：海员在船上操作和控制船载功能系统。一些操作可实现自动化。

2）船上有海员的远程控制船舶：这种船舶需要有人员在另一个地方进行控制和操纵，但船上也需要配备一定数量和功能的海员。

3）船上没有海员的遥控船舶：船舶的控制和操作在另一个地方进行，同时船上不用配置海员。

4）完全无人的自动船：这类船舶的操作系统能够自主决定并做出反应和行动。

海上自主水面船的国外发展现状

1、欧盟MUNIN项目

2012年9月至2015年8月，来自德国、挪威、瑞典、冰岛及爱尔兰的八家研究所共同开展了“海上无人驾驶智能网络导航（Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks，简称MUNIN）”项目，以无人散货船为对象开展大型无人驾驶船舶的研究，旨在从技术、经济和法律三个方面，对在公海上运行一艘无人驾驶商用船舶的可行性进行评估，项目总的花费为380万欧元。目标船的测试区域在挪威境内，先进感知系统、自主航行系统、机舱自主检测和控制系统、路上控制中心等概念均在该项目中得到验证。最终，该项目得出结论，海上自主水面船与传统的船舶相比，具有减少航运公司操作成本和减少污染物排放方面的明显优势。

2、挪威“Yara Birkeland”号项目

图1：MUNIN项目概念图

2017年，康士伯和全球最大化肥制造商挪威Yara集团以及Marin Teknikk公司联手开展了全球首个采用电力推进的零排放无人船舶项目。该项目试验船舶“Yara Birkeland”号集装箱完全按照无人船模式设计，没有传统的桥楼和驾驶舱，船长80米，宽15米、能够装载120个20英尺标准集装箱，正常航速6节，最大速度13节。该船除了不用配备船员之外，船上还采用电池作为动力，设计也不需要压载水舱。该船利用自身安装的全球定位系统、雷达、摄像机和传感器等，能够在航道中实现避让其他船舶，另外，船上还配有一套自动系泊系统，停泊和起航都无需人力介入，并在到达终点时实现自行停靠。康士伯负责提供“Yara Birkeland”号所需要的全部关键能动技术，包括远程和全自动操作需要的传感器和集成，以及电力驱动、电池和推进控制系统。据悉，“Yara Birkeland”号于今年开始试运营，在挪威南部一条长37英里（约合59．5公里）的航线上运送肥料。2019年投入运营，初期该船将配备船员运营，预计2020年开始实现完全无人自动航行。

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