基于信息流視角的智能船舶系統(tǒng)模型

吳笑風，張鄭海，許 攸，范 維，石 瑤，岳 宏

(1.中國船舶重工集團公司 第七一四研究所，北京 100101；2.渤海船舶重工有限責任公司，遼寧 葫蘆島 125004)

基于信息流視角的智能船舶系統(tǒng)模型

吳笑風1，張鄭海2，許 攸1，范 維1，石 瑤1，岳 宏1

(1.中國船舶重工集團公司 第七一四研究所，北京 100101；2.渤海船舶重工有限責任公司，遼寧 葫蘆島 125004)

通過船舶的智能化實現(xiàn)更加安全、環(huán)保、經(jīng)濟和可靠的航行，既滿足國際海事法規(guī)的要求，也符合船東和其他利益相關方的需求。智能船舶代表一種未來船舶的發(fā)展狀態(tài)，以通過大量數(shù)據(jù)以及信息的高效利用和船岸互聯(lián)互通實現(xiàn)對船舶優(yōu)化運營的支持為典型特征。文中結(jié)合國際海事組織的 e-Navigation 技術(shù)架構(gòu)，基于信息流視角提出一種與船舶平臺無關的智能船舶系統(tǒng)模型。該模型綜合考慮船載端和岸端數(shù)據(jù)和信息的采集、處理、交互和應用等問題，為智能船舶系統(tǒng)的描述提供一種通用的參考架構(gòu)。

智能船舶；智能系統(tǒng)；e-航海；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型；信息流

0 引 言

目前，世界上 80% 以上的貿(mào)易通過航運完成；有超過 50 000 艘商船從事國際貿(mào)易，維護著全球物資運輸?shù)姆€(wěn)定[1]。同時，隨著全球海上油氣資源開發(fā)等海上工程應用的增加，海洋工程船舶保有量和未來需求也呈現(xiàn)持續(xù)上漲趨勢[2]。

近年來，信息技術(shù)革命在全球范圍內(nèi)如火如荼地展開，為工業(yè)界帶來深刻的變革。工業(yè)界常以德國“工業(yè) 4.0”、美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和我國“中國制造2025”作為代表性理念，將“智能化”的制造模式和產(chǎn)品向各個領域延伸，并由此衍生出一系列適應當前信息化進程的新興業(yè)態(tài)。

作為傳統(tǒng)行業(yè)，船舶工業(yè)和航運業(yè)都在經(jīng)歷智能化的沖擊，產(chǎn)品特性和生產(chǎn)經(jīng)營模式都在發(fā)生著前所未有的變化。在制造業(yè)中，大量基于信息化的生產(chǎn)和服務手段被有機地集成到產(chǎn)品的整個生命周期中。同時，產(chǎn)品（特別是復雜產(chǎn)品，如高端裝備）本身的信息化和智能化程度提升對產(chǎn)品的制造和運營服務模式也提出了更高的要求。在英國勞氏船級社等機構(gòu)發(fā)布的《全球海洋技術(shù)趨勢 2030》（Globalmarine Technology Trends 2030）和 DNV GL 發(fā)布的《航運業(yè)的未來》（The Future of Shipping）報告中，智能船舶都被列為未來船舶和海洋領域的關鍵技術(shù)之一。

本文從智能船舶系統(tǒng)的信息化本質(zhì)出發(fā)，結(jié)合國際海事組織（IMO）“e-航?！保ɑ蚍Q“電子航?！?，即 e-Navigation/e-Nav）概念的技術(shù)架構(gòu)，構(gòu)建一個基于信息流的智能船舶系統(tǒng)模型，為智能船舶系統(tǒng)的描述提供一種通用的參考架構(gòu)。

1 智能船舶的發(fā)展

1.1 “智能船舶”概念的起源和內(nèi)涵

船舶的智能化是一個循序漸進的發(fā)展歷程。文獻[3-4]中提出，e-Nav 概念可被視為智能船舶概念的起源。e-Nav 這一名詞最早于 2005 年由英國交通部提出并受到廣泛關注。2006 年，日本等 7 國在 IMO 海上安全委員會（MSC）第 81 次會議提出“制定 e-Nav 發(fā)展戰(zhàn)略”[5]。e-Nav 的正式定義：“通過信息化的手段，對船上和岸上的海事信息進行協(xié)調(diào)一致的收集、整合、交換、顯示及分析，以達到船舶安全、經(jīng)濟航行和環(huán)境保護的目標”由國際航標協(xié)會（IALA）提出，并于 2007 年被 IMO 采納。e-Nav 力圖通過整合和融合現(xiàn)有的技術(shù)工具，最大限度地發(fā)揮人和機器的各自優(yōu)勢，對航運活動的模式進行優(yōu)化[6]。從這個意義上講，e-Nav 在一定程度上具備了“智能化”的屬性。

工業(yè)界中一種較普遍的觀點認為，“智能”是自動化和信息化深度融合發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物，即機器具備一定“思考”的能力，能夠部分取代人類專家的腦力勞動，實現(xiàn)人機間的相互理解和協(xié)作[7]。而實際上，無論是當下被熱議的“智能制造”還是“智能船舶”，對“智能”的定義均采用了現(xiàn)階段的業(yè)界共識，其嚴格的科學內(nèi)涵仍有待深入挖掘。這里僅以中國船級社發(fā)布的全球首部《智能船舶規(guī)范》對智能船舶的定義：“利用傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，自動感知和獲得船舶自身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù)，并基于計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)，在船舶航行、管理、維護保養(yǎng)、貨物運輸?shù)确矫鎸崿F(xiàn)智能化運行的船舶”作為代表，可以看出，智能船舶可被視作支持 e-Nav 實現(xiàn)的一種重要方式。雖然“智能”的定義方法不在本文討論的范圍內(nèi)，但對于“智能船舶”而言，其目的明確，即通過船舶的智能化，實現(xiàn)更加安全、環(huán)保、經(jīng)濟和可靠的航行[8-9]，既滿足國際海事法規(guī)框架中的基本要求，也符合船東和其他利益相關方的需求。

1.2 國外智能船舶的發(fā)展

日本、韓國和歐洲對智能船舶的研究和實踐開始較早，并已初見成效，較具有代表性。

日本于 2012 年 12 月啟動“智能船舶應用平臺（Smart Ship Application Platform，SSAP）”項目（預計 2017 年 3 月結(jié)束），旨在使船載和岸基信息服務系統(tǒng)方便地獲取并最大化地運用船舶導航系統(tǒng)、機械系統(tǒng)和其他船載設備的數(shù)據(jù)，并予以充分利用，以提高航行的安全性和環(huán)保性[10]。

韓國制定了“智能船（Smartship）x.0”規(guī)劃。其智能船舶概念認為，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等信息通信技術(shù)（ICT）促進船—岸間的信息融合，在增強船舶安全性、環(huán)保性和經(jīng)濟性的同時，還能夠催生新的市場和服務模式，例如船舶運維解決方案和標準化的舊船估值等[11]。

歐洲根據(jù)其海員數(shù)量短缺、人力成本上升和減少人為失誤導致海上事故等需求[12]，于 2012 年 9 月啟動了“基于智能網(wǎng)絡的海上無人航行（Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks，MUNIN）”項目，研發(fā)自主航行船舶和無人船舶的相關問題[13]。限于當前國際法規(guī)的限制和國際上的廣泛爭議，無人船舶的服役在短期內(nèi)還無法實現(xiàn)。但歐洲對于無人和自主船舶技術(shù)的研究和概念設計仍在持續(xù)進行[14]。

盡管各國的關注點不同，但可看出智能船舶技術(shù)正在從設備級向全局性和系統(tǒng)性的方向發(fā)展。

1.3 國內(nèi)智能船舶的發(fā)展

在我國，智能船舶是“中國制造 2025”中重點領域“海洋工程裝備及高技術(shù)船舶”的重要方向之一。我國對智能船舶設備級和子系統(tǒng)級的研究上已具備了一定了積累，對系統(tǒng)層級的研究也在逐步展開。

于 2016 年 3 月 1 日起正式實施的《智能船舶規(guī)范》綜合考慮了船舶安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟性和可靠性的需求，將（商用）智能船舶分解為 6 個功能模塊，包括智能航行、智能船體、智能機艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺，自成體系并涵蓋了船舶上的各類智能系統(tǒng)[9]，是全球首部智能船舶規(guī)范，是我國在智能船舶系統(tǒng)方面的重要研究成果。實踐方面，由我國設計的智能示范船 38 800 載重噸散貨船 i-Dolphin 船型將于 2016 年 9 月開始建造，計劃于2017 年交付[15]。

2 基于信息流視角的智能船舶系統(tǒng)模型

2.1 e-Navigation技術(shù)架構(gòu)

前文已述，e-Nav 常被視為智能船舶概念的起源。文獻[6]對 e-Nav 的總體技術(shù)架構(gòu)類比為“硬幣的 3 個面”：正反 2 個面分別代表船載端和岸端的信息收集、整合、分析和顯示；中縫代表船岸間的信息和數(shù)據(jù)交換。也就是說，船—船、船—岸和岸—岸之間的信息流和數(shù)據(jù)流是 e-Nav 的核心。文獻[16]中提出，數(shù)據(jù)和信息流、應用接口以及用戶接口是 e-Nav 架構(gòu)中的三大要素，又進一步提出了以信息流為視角的 e-Nav總體架構(gòu)，如圖1 所示。

圖1 e-Nav 總體架構(gòu)示意圖Fig. 1 Schematic diagrams of the overarching e-Nav architecture

e-Nav 總體架構(gòu)中并未對每個部分實現(xiàn)的具體方式做出定義。這主要是因為 IMO 對 e-Nav 的開發(fā)遵循了“用戶需求驅(qū)動”（非技術(shù)驅(qū)動）的原則[6]，在圖1 總體架構(gòu)的基礎上，根據(jù)用戶的需求決定具體的解決方案和發(fā)展方向。因此，e-Nav 實質(zhì)上是一個不斷發(fā)展、動態(tài)的概念。相比之下，智能船舶的發(fā)展具有較強的技術(shù)驅(qū)動屬性。作為對 e-Nav 的一種實現(xiàn)方式，智能船舶系統(tǒng)在最大化發(fā)揮先進技術(shù)效用的同時，也應充分考量其對 e-Nav 架構(gòu)的兼容性。從信息流角度出發(fā)構(gòu)建一個開放式的系統(tǒng)模型，能夠滿足這樣的需求。

2.2 智能船舶系統(tǒng)的進化

范維和許攸[3]首次提出智能船舶可大致劃分為 4 個發(fā)展階段：第 1 階段僅限于船用設備和子系統(tǒng)狀態(tài)的本地和遠程監(jiān)測，各設備和子系統(tǒng)的信息鏈路多為獨立布置，數(shù)據(jù)分析多以離線方式進行；第 2 階段依然以船舶為服務對象，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，通過岸上數(shù)據(jù)中心和船舶數(shù)據(jù)庫的定時同步服務，達到更高的系統(tǒng)集成度和信息融合度，為船舶提供安全、環(huán)保和能效優(yōu)化等建議，實現(xiàn)半自動化航行；第 3 階段將在船舶數(shù)據(jù)分析的基礎上，融入港口、物流等信息，實現(xiàn)信息的船—岸無縫連接，實時動態(tài)地完成航行、船期和港口操作優(yōu)化；第 4 階段將脫離人的因素，實現(xiàn)船舶自主或無人駕駛、港口自動化裝卸和物流等。上述智能船舶技術(shù)的發(fā)展趨勢所對應的系統(tǒng)拓撲由圖2 和圖3 示意性地展示[10]。在實際發(fā)展過程中，上述 4 個階段并無明確界限，一定程度上呈現(xiàn)并行發(fā)展的趨勢。

圖2 智能船舶系統(tǒng)發(fā)展初始階段示意圖Fig. 2 Schematic diagramshows the early phase of the development of intelligent ship system

圖3 智能船舶系統(tǒng)發(fā)展更高階段示意圖Fig. 3 Schematic diagramshows the higher phases of the development of intelligent ship system

總的來說，智能船舶技術(shù)的發(fā)展符合從設備到系統(tǒng)、從船基到岸基的規(guī)律。從信息互聯(lián)互通的角度看，船舶智能化程度的加深過程也是信息化程度加深的過程，即從設備和應用服務獨立布設和連接的松散狀態(tài)（見圖2）逐漸發(fā)展成為通過數(shù)據(jù)中心、總線和局域網(wǎng)對設備和應用服務進行模塊化和集成化組織的模式（見圖3）。數(shù)據(jù)和信息的流通貫穿船載端和岸端，系統(tǒng)對信息量和信息的雙向交互都有明確的要求。在新的系統(tǒng)組織模式中，系統(tǒng)具有開放的形態(tài)，系統(tǒng)功能可進行模塊化地調(diào)整和擴展，數(shù)據(jù)將被更加高效地繼承和融合。

圖4 基于信息流的智能船舶系統(tǒng)框圖Fig. 4 Systemblock diagramof intelligent ships-an information flow oriented representation

2.3 智能船舶系統(tǒng)模型

文獻[17]針對智能工廠提出了一種平臺無關的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參考模型，從資源的標準化及服務的封裝出發(fā)，層級式地構(gòu)建完整系統(tǒng)。如第 1 節(jié)中所述，智能船舶同樣以信息互聯(lián)互通為核心，從信息流的角度看，與智能制造系統(tǒng)的組織模式具有一定的相似之處。參考這一思路，并結(jié)合 e-Nav 的技術(shù)架構(gòu)，一種基于信息流的智能船舶系統(tǒng)模型如圖4 所示。

系統(tǒng)以數(shù)據(jù)的充分利用以及高效的管理和傳輸為核心，分為船載應用和岸基應用兩大部分，均有數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)中心）對大量數(shù)據(jù)進行管理。系統(tǒng)對數(shù)據(jù)和信息的利用可歸納為“雙向三層級”模式?！叭龑蛹墶敝笖?shù)據(jù)和信息呈現(xiàn)的形式按照數(shù)據(jù)處理和應用的深度可分為數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和可讀信息 3 個層級；“雙向”有兩重含義：其一指船載端和岸端之間的雙向信息傳輸；其二指上述 3 個層級間存在的兩種信息流向，分別為終端—數(shù)據(jù)中心的顯示/綜合流向以及數(shù)據(jù)—終端的驅(qū)動/應用流向。各級數(shù)據(jù)源和用戶按照各自權(quán)限上傳或獲取信息，集中的數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)由信息總線完成。船載端和岸基端都設有安全和訪問控制機制，以確保系統(tǒng)的網(wǎng)絡空間安全（cyber-security），進而保障船舶航行和海事活動的安全和秩序。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型具有彈性，可根據(jù)技術(shù)發(fā)展和各級用戶的需求對功能進行動態(tài)調(diào)整和擴充。

3 討論與分析

3.1 信息流模型的合理性、必要性和適用性

在工業(yè)界，有關“智能”的定義尚未形成統(tǒng)一。以智能制造系統(tǒng)為代表，我國制造業(yè)實踐中正在興起一種觀點：一個“智能化”的系統(tǒng)應具備“狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行”4 個基本特征[18]。具體地，系統(tǒng)利用各類傳感器獲取設備和子系統(tǒng)的實時運行狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)，通過高速網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的實時傳輸、存儲和處理，根據(jù)分析的結(jié)果，按照預設規(guī)則做出判斷和決策，再將處理結(jié)果反饋到現(xiàn)場調(diào)整執(zhí)行狀態(tài)，形成閉環(huán)。從中可以看出，將數(shù)據(jù)、信息和高效的互聯(lián)互通視為成為智能系統(tǒng)的基本要素已成為一種共識。結(jié)合第 1 章節(jié)中對智能船舶內(nèi)涵的解讀，采用一種以信息流為線索的智能船舶系統(tǒng)模型具備合理性和必要性。

圖4 所示的模型是一種具有通用性的智能船舶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的描述方式。它以實現(xiàn)智能船舶所需信息的組織和傳輸為線索，而與具體的船舶平臺無關。如前所述，已有多個國家和組織機構(gòu)開展了智能船舶相關的研究項目，其各自對于智能船舶系統(tǒng)的定義和功能的實現(xiàn)方式不盡相同；但圖4 的信息流模型展示了一種抽象化的對系統(tǒng)運行原理的表征。

以綜合船橋系統(tǒng)（Integrated Bridge System，IBS）為例：IBS 是實現(xiàn)《智能船舶規(guī)范》中“智能航行”和“智能集成平臺”的重要載體，具有完善的導航、駕控、避碰、信息集中顯示、報警監(jiān)控、通信、岸站支持、航行管理和控制自動化等多種功能，同時將各設備的信息進行優(yōu)化處理，使系統(tǒng)比各設備單獨使用時在保障船舶安全航行和降低人員成本等方面發(fā)揮更大的作用[19]。文獻[20]中的圖1 展示了一種典型的IBS 系統(tǒng)拓撲，其中包括對多種船載設備的數(shù)據(jù)收集或操控，以及對各類信息的綜合顯示。前者可模塊化地對應圖4 中“船載設備”部分；后者作為一種信息應用系統(tǒng)，對應圖中“船載應用系統(tǒng)”部分。系統(tǒng)可根據(jù)需求與岸基數(shù)據(jù)中心進行通訊，上傳船舶狀態(tài)信息或下載用于船舶運營輔助決策的相關信息。類似地，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型與《智能船舶規(guī)范》中所定義的6 個功能模塊均能進行對應并確定相應的子集。這說明該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型可為智能船舶不同功能模塊的描述提供有效的參考。

3.2 模型應用中的關鍵問題

對于一個完整的智能船舶系統(tǒng)，本文提出的基于信息流的模型僅是支持其系統(tǒng)間互聯(lián)互通的基本拓撲結(jié)構(gòu)和框架。在實際系統(tǒng)的構(gòu)建中，為保證該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的通用性，仍有大量的具體問題需要深入研究。

系統(tǒng)的標準化是其中較具代表性的問題之一。船用信息通信網(wǎng)絡與陸基網(wǎng)絡在本質(zhì)上具有相似之處，但限于特殊的工作環(huán)境，仍需專用的標準對系統(tǒng)的設置和運行進行必要的規(guī)范。國際標準化組織（ISO）船舶和海洋技術(shù)委員會（TC8）于 2013 年發(fā)布了 ISO 16425 國際標準，在充分考慮了船載和陸基系統(tǒng)差異的基礎上，對船載通訊網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)格式要求、管理和運行、檢查和試驗等問題制定了指導性標準。同時，ISO/TC8 中已有多項關于通信導航、信息傳輸、航行記錄儀等方面的國際標準發(fā)布或處于研制過程中，可為智能船舶系統(tǒng)和子系統(tǒng)的標準化提供參考。

此外，隨著信息化進程的加快而興起的網(wǎng)絡空間安全問題對于海事活動安全性具有重要意義，也應在智能船舶系統(tǒng)中給予特別重視。

3.3 智能船舶的發(fā)展進路

實現(xiàn)智能化是船舶系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的未來目標。盡管 e-Nav 和智能船舶等新興概念為海事業(yè)和船舶工業(yè)提供了發(fā)展遠景，但其進路上的自動化、信息化等前續(xù)階段并不能被跨越。

著眼現(xiàn)階段，國際上針對海事活動安全和環(huán)保的要求日趨嚴格。近年來，IMO 關于船舶節(jié)能減排等問題的規(guī)則（包括船舶能效設計指數(shù) EEDI、船舶能效管理計劃 SEEMP 等）相繼出臺。徐紹衡[21]指出，強制性節(jié)能與環(huán)保的指標多依靠船舶和設備的優(yōu)化設計和自動化控制技術(shù)實現(xiàn)。從張信學等[22]對綠色船舶技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略研究中也可看出這一特征。

而另一方面，智能船舶的理念雖不能“包治百病”，但在船舶和配套設備技術(shù)的發(fā)展中，充分融合信息化技術(shù)，提升產(chǎn)品的信息化程度，為整個船舶系統(tǒng)的運行和優(yōu)化提供支持，將是智能船舶實現(xiàn)的過程中的重要手段。

4 結(jié) 語

從某種意義上講，航運領域中誕生了原始的“智能交通”：有歷史記載以前，水手就開始使用導航工具從事航海活動；20 世紀初，航運業(yè)即成為全球最早獲得無線電頻率分配的行業(yè)；航運是全球最早啟用衛(wèi)星導航系統(tǒng)的民用領域之一；防撞雷達和自動識別應答器分別于 1974 年和 2002 年成為船舶必備設備[22]。而隨著船舶工業(yè)和航運業(yè)的發(fā)展，應用“智能”設備的目的也從最初的助航和增加船舶安全性逐漸衍生出對環(huán)保、經(jīng)濟性和可靠性等方面的更高需求，包括降低船舶控制和管理難度、減少人為誤操作、提高設備及船舶營運的安全、優(yōu)化船舶航行、控制燃油消耗、降低成本、提高收益等目的。因此，智能化對于船舶和航運業(yè)的未來具有重要意義。對我國而言，智能船舶在“中國制造 2025”戰(zhàn)略中擁有舉足輕重的地位，其發(fā)展關乎我國船舶工業(yè)和航運業(yè)在供給側(cè)改革背景下的轉(zhuǎn)型升級以及未來在全球的地位。

從某種意義上講，航運領域中誕生了原始的“智能交通”：有歷史記載以前，水手就開始使用導航工具從事航?；顒樱?0 世紀初，航運業(yè)即成為全球最早獲得無線電頻率分配的行業(yè)；航運是全球最早啟用衛(wèi)星導航系統(tǒng)的民用領域之一；防撞雷達和自動識別應答器分別于 1974 年和 2002 年成為船舶必備設備[22]。而隨著船舶工業(yè)和航運業(yè)的發(fā)展，應用“智能”設備的目的也從最初的助航和增加船舶安全性逐漸衍生出對環(huán)保、經(jīng)濟性和可靠性等方面的更高需求，包括降低船舶控制和管理難度、減少人為誤操作、提高設備及船舶營運的安全、優(yōu)化船舶航行、控制燃油消耗、降低成本、提高收益等目的。因此，智能化對于船舶和航運業(yè)的未來具有重要意義。對我國而言，智能船舶在“中國制造 2025”戰(zhàn)略中擁有舉足輕重的地位，其發(fā)展關乎我國船舶工業(yè)和航運業(yè)在供給側(cè)改革背景下的轉(zhuǎn)型升級以及未來在全球的地位。

對智能船舶的系統(tǒng)性研究和技術(shù)研究應相輔相成。智能船舶代表一種未來船舶的發(fā)展狀態(tài)，文中提出的基于信息流的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型提供了一種與船舶平臺無關的、抽象化的對系統(tǒng)運行原理的表征方法，對于從不同角度描述智能船舶系統(tǒng)相關問題時提供了一個有效的參考架構(gòu)。但對應架構(gòu)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通關鍵問題，如系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、通訊協(xié)議、網(wǎng)絡安全機制、標準化等，以及如何對 e-Nav 實現(xiàn)更深度的融合和更有效的支撐，仍需進一步探索。

[1]IMO.maritime Safety Committee (MSC), 96th session, 11-20may 2016 (opening address)[EB/OL]. (2016-05-11). http://www.imo.org/en/MediaCentre/SecretaryGeneral/Secretary-GeneralsSpeechesToMeetings/Pages/MSC-96-opening.aspx.

[2]2015年海洋工程輔助船市場容量及發(fā)展趨勢分析[EB/OL]. (2015-12-01). http://www.chyxx.com/industry/201512/ 363705.html.

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Systemmodel for intelligent ships: an information flow oriented representation

WU Xiao-feng1, ZHANG Zheng-hai2, XU You1, FAN Wei1, SHI Yao1, YUE Hong1
(1.The 714 Research Institute of CSIC, Beijing 100101, China; 2.Bohai Sea Shipping Heavy Industries Co., Ltd., Huludao 125004, China)

Intelligent ship represents the future trend of the ship industry. It caters to the IMO rules and regulations as well as the interests of ship-owners and other stakeholders bymaking shipping safer,more environment-friendly,more economic andmore reliable through the intelligentization of ships. Intelligent ship is characterized bymaximizing the use of data and information on both the ship-side and the shore-side, together with highly efficiently exchanging thembetween the two sides, allowing optimized shipping operations. This paper proposes an information flow oriented and platformindependent systemmodel for intelligent ships, taking into account its compatibility with the IMO's e-Navigation architecture. Issues including the collection, processing, exchange and application of the data and information on both the ship-side and shore-side are considered in themodel, providingauniversal information flow oriented interpretation for describing intelligent ship systems.

intelligent ships；intelligent system；e-navigation；systemarchitecturemodel；information flow

U66

：A

1672 - 7619(2016)10 - 0014 - 06

10.3404/j.issn.1672-7619.2016.010.003

2016 - 06 - 07；

2016 - 07 - 29

吳笑風(1986 - )，男，博士，工程師，研究方向為系統(tǒng)工程及船舶海洋技術(shù)標準化等。