中國智能船舶發(fā)展的探索和實踐

孫 旭

中國的智能船舶發(fā)展路徑基本清晰，技術(shù)發(fā)展已走上正軌，未來將在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和船舶數(shù)字化體系方面持續(xù)發(fā)力。

我國智能船舶歷經(jīng)多年的發(fā)展，取得了豐碩的成果。在智能船舶的發(fā)展過程中，通過技術(shù)突破、示范應(yīng)用、工程化實施等手段，智能船舶發(fā)展的思路逐漸清晰。從發(fā)展階段劃分，我國智能船舶大致分為技術(shù)探索階段和工程實踐階段。在國際組織工作、國家相關(guān)政策、技術(shù)發(fā)展方向、項目示范應(yīng)用等方面在兩個階段有著較大的區(qū)別。

鴻蒙初開，勇于探索

2018年12月，工信部等三部門聯(lián)合印發(fā)《智能船舶發(fā)展行動計劃（2019-2021年）》，標(biāo)志著我國智能船舶正式進入有規(guī)劃的技術(shù)探索階段。在此階段，國內(nèi)外對智能船舶的定義和發(fā)展方向并沒有一個清晰的認識，我國對于智能船舶的研究也只限于理論研究和單一功能的研制，以“大智”號為代表的早期智能船舶在部分系統(tǒng)中實現(xiàn)了單一的智能化功能，與傳統(tǒng)船舶在功能上有了較大區(qū)別，具備了基本的智能特征。同期，國際海事組織（IMO）也剛剛開始進行智能船舶定義和現(xiàn)有公約法規(guī)梳理工作，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）還未針對智能船舶標(biāo)準(zhǔn)進行針對性研究。因此，國際組織對智能船舶的發(fā)展方向尚未起到引導(dǎo)和規(guī)范的作用。我國智能船舶在國家政策的支持下，從零基礎(chǔ)開始，進入發(fā)展的“快車道”，以國家科研項目為依托，組建“國家隊”，率先在三大主力船型上開展船舶智能化的科研工作，以超大型智能原油船、超大型智能礦砂船為代表的全船智能化的智能船舶完成了架構(gòu)設(shè)計，一些以企業(yè)為主導(dǎo)的科研力量重點突破自主航行、態(tài)勢感知等船舶智能化的關(guān)鍵技術(shù)。在這個階段，我國智能船舶的主要特點為船舶大型化、技術(shù)方向多樣化，為解決智能船舶技術(shù)發(fā)展方向多樣化的問題，中國船級社發(fā)布的《智能船舶規(guī)范（2015）》，對我國智能船舶基本技術(shù)要求進行了規(guī)范，起到了引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵作用，使我國在智能船舶技術(shù)發(fā)展方向上達成了一定的共識，有效凝聚了我國船舶工業(yè)科技資源，集中力量攻克技術(shù)瓶頸。由于智能船舶尚處于技術(shù)探索階段，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工程應(yīng)用兩個方面還沒有形成統(tǒng)一的思路，導(dǎo)致多種技術(shù)實現(xiàn)方式、應(yīng)用船型、應(yīng)用場景在這個階段都進行了不同程度的嘗試，具有智能化特征的船舶也進行了示范應(yīng)用，技術(shù)引導(dǎo)應(yīng)用成為智能船舶發(fā)展的主要推動力。智能船舶多維度的技術(shù)探索結(jié)合示范應(yīng)用，為我國智能船舶技術(shù)的發(fā)展積累寶貴的原始經(jīng)驗，單純從技術(shù)角度來看，對推動我國智能船舶的發(fā)展起到了非常重要的作用，為后續(xù)智能船舶的技術(shù)突破奠定了堅實的基礎(chǔ)。

厚積薄發(fā)，堅定信心

在技術(shù)探索階段的基礎(chǔ)上，行業(yè)對智能船舶發(fā)展方向有了更深刻的認識，把智能船舶技術(shù)與船型、場景相結(jié)合，發(fā)展方向更加偏重于應(yīng)用與實踐，智能船舶技術(shù)的研究方向由理論研究、單一功能研制向基于工程實踐研究轉(zhuǎn)變，由技術(shù)引領(lǐng)應(yīng)用向應(yīng)用作為主導(dǎo)轉(zhuǎn)變。這一思路的轉(zhuǎn)變，催生了一批以應(yīng)用為核心，以技術(shù)為實現(xiàn)手段的智能船舶項目，如內(nèi)河智能船、島間運輸智能船、固定航線智能船等。

智能化的超大型智能油輪—“凱征”號

在國際組織方面，各國通過智能船舶的工程實踐，在國際海事組織提出相關(guān)公約法規(guī)的制修訂提案。工程實踐支撐法規(guī)梳理，國際海事組織于MSC102次會議上完成了現(xiàn)有公約法規(guī)的梳理，為后續(xù)智能船舶的公約法規(guī)的修訂、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制訂提供了有效的支撐。國際海事組織為了促進智能船舶技術(shù)的發(fā)展，在梳理智能船舶相關(guān)公約法規(guī)的同時，發(fā)布了《海上自主水面船舶臨時試航導(dǎo)則》，為智能船舶工程實踐提供了法規(guī)依據(jù)，使各國智能船舶項目“合法”進入實船試驗階段?！逗Ｉ献灾魉娲芭R時試航導(dǎo)則》的制訂對我國智能船舶的發(fā)展也產(chǎn)生了深遠影響，大多數(shù)船舶智能技術(shù)項目在有了法規(guī)依據(jù)后，陸續(xù)進入實船試驗階段。實船試驗的需求也帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國相繼建立了一批智能船舶試驗場，為智能船舶提供實船試驗服務(wù)，并通過實際運營船舶改造或新建專用智能技術(shù)試驗船作為船舶智能技術(shù)試驗的載體，為我國智能船舶的發(fā)展提供了良好的研發(fā)和測試環(huán)境，極大促進了我國智能船舶技術(shù)的發(fā)展。

在國家政策方面，隨著我國智能船舶發(fā)展思路的逐步清晰，我國的引導(dǎo)政策也更加具體化，領(lǐng)域進行了細分。從規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制訂、示范應(yīng)用區(qū)、實船測試場建設(shè)、智能船舶發(fā)展規(guī)劃以及智能船舶相關(guān)的制造、檢驗、測試等領(lǐng)域進行了政策性引導(dǎo)，促使我國智能船舶行業(yè)向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。

在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制訂方面，中國船級社根據(jù)我國智能船舶技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，基于我國智能船舶工程實踐的成果，于2020年發(fā)布了《智能船舶規(guī)范（2020）》，對智能船舶的技術(shù)要求進行了進一步的細化，提高了傳統(tǒng)船舶行業(yè)向智能船舶領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的積極性。同時，為了保障智能船舶實船試驗的安全、環(huán)保及安保水平不低于現(xiàn)有公約法規(guī)的要求，中國船級社編制了一系列智能船舶實船試驗相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，包括風(fēng)險評估、數(shù)據(jù)規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)安全、試驗場建設(shè)等方面的要求。同時，我國智能船舶的高速發(fā)展，積累了大量技術(shù)經(jīng)驗，使我國智能船舶行業(yè)更加積極地深度參與到智能船舶國際標(biāo)準(zhǔn)制訂中去，多項通信數(shù)據(jù)、安全風(fēng)險等方面的國際標(biāo)準(zhǔn)已進入到了立項階段。在這一時期，我國智能船舶的發(fā)展與世界智能船舶的發(fā)展高度融合，充分參與到智能船舶全球科研體系中。工信部基于我國智能船舶技術(shù)發(fā)展趨勢，于2020年發(fā)布了《智能船舶標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，使我國智能船舶標(biāo)準(zhǔn)體系在國家政策的引導(dǎo)下逐步完善，規(guī)范和引領(lǐng)我國智能船舶技術(shù)健康有序的發(fā)展。

再接再厲，豐富能力

現(xiàn)階段，我國智能船舶的發(fā)展路徑基本清晰，配套產(chǎn)業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施較為完善。在智能船舶技術(shù)的發(fā)展進入正軌后，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為制約我國智能船舶繼續(xù)保持高速發(fā)展的技術(shù)瓶頸之一。我國已建設(shè)了多處種類齊全、設(shè)施完善的虛擬仿真、實船測試場等測試驗證系統(tǒng)及設(shè)備，相關(guān)理論體系較為完善。由于相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的缺失，智能船舶測試驗證缺乏統(tǒng)一的衡準(zhǔn)，無法反映我國智能船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的真實情況，從而不利于提煉智能船舶技術(shù)成果，達不到國內(nèi)技術(shù)成果共享，導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)投入的情況，使我國智能船舶領(lǐng)域的投入不能得到有效利用。技術(shù)突破、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用需求是我國智能船舶發(fā)展的主推進器，技術(shù)突破是基礎(chǔ)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是引領(lǐng)、應(yīng)用需求是內(nèi)在動力，三者應(yīng)協(xié)同發(fā)展。今天，我國智能船舶從產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)實力、從業(yè)人員上已處于優(yōu)勢地位，但是不可否認的是，船舶工業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)的薄弱將對我國智能船舶發(fā)展構(gòu)成影響。在大力發(fā)展智能船舶技術(shù)的同時，應(yīng)更加關(guān)注基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，在各個方面豐富我國船舶技術(shù)能力，這樣我們才能在智能船舶發(fā)展的“漫長跑道”上堅持到最后。智能船舶不僅是前沿技術(shù)的比拼，也是國家船舶工業(yè)體系和全球化產(chǎn)業(yè)分工的比拼。我國船舶行業(yè)還存在短板，應(yīng)更加注重基礎(chǔ)能力完善。近期我國在各個行業(yè)的數(shù)字化是一個務(wù)實戰(zhàn)略，船舶數(shù)字化是船舶智能化的基礎(chǔ)、船舶智能化是船舶數(shù)字化的表現(xiàn)。發(fā)展船舶智能化，應(yīng)首先完善船舶數(shù)字化體系。