摘要：阐述了智能船舶的定义和分级、智能船的优势特点以及几个主要船级社当前对智能船的规定和技术框架,以及智能船的发展现状。
关键词：智能船；技术框架；发展现状；
1智能船舶的定义和分级
近年来，智能船舶发展不断加速。2018年底，三部门联合发布《智能船舶发展行动计划（2019-2021年）》。
1.1 智能船的定义
不同国家、机构对智能船舶有不同的命名，相关名称有Intelligent ship, Smart ship, the connected ship, digital ship 等等。中国船级社发行的《智能船舶规范》将智能船定义为利用传感器、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。
无论哪种定义，仅仅是在对智能船研究侧重点和对智能技术发展方向的理解上存在差异。而从宏观层面，通过人工智能、信息感知、大数据和计算机等现有和未来技术，使船舶具备辅助决策、自主决策和自主控制，最终实现远程无人控制或自主航行的智能能力，用智能系统来代替人的工作，这是业界的共识。
1.2 智能船的分级
业界对智能船的分级并未统一，按照智能船的智能化程度和人机交互深度，大致可按如下分级方式：
1)系统给出一系列可能选择，人进行决策和操作（现阶段）
2) 系统自行分析并筛选出少量选择，系统分析并给出最优选择（对应中国“智能船舶1.0”）
3)系统执行人允许的行为，系统自动执行，人可以越控或系统自主执行，必要环节告知人（对应中国“智能船舶2.0”）
4) 系统自主执行，仅被请求时才告知人或系统自主执行并判断是否告知人以及系统自主执行，无需人类干预（对应中国“智能船舶3.0”）
现阶段，获得船级社任一智能符号的船舶都可以称为智能船。
2智能船舶的优势特点
相比于传统型船舶，智能船舶的优势可概况为更安全、更经济、更环保。
更安全：人为操作失误一直是海上事故的主要因素，占事故比例高达90%。可以想象，如果由系统来代替人进行决策和操作，会最大程度的避免人为失误。例从本质上讲，就是要逐渐剥离船舶对人员的依赖，将风险的不可预测变成可预测；将隐患的不可感知变成可感知；将船与人之间不可交互、对话变为可交互、对话变为可交互、对话；将所有不可控制的危险因素变为科控制的安全因素。
更经济：无论是智能航行还是智能能效，都可以通过对采集数据的分析运算确定最优航线、航速和纵倾等其他参数，以此降低燃油成本，从而产生经济效益。智能机舱等模块可以实现对故障的准确预诊断和诊断功能，并可通过对设备长期运行各参数的监测分析，自动判断是否需要维护及何时、怎样进行维护。能够降低设备维护费用以及维修时间。
更环保：现阶段，智能船舶环保优势主要还是通过上述安全和经济两个方面来体现的。安全可以减少事故造成的海洋污染，经济能够减少更多燃油消耗导致的环境污染问题。
3各大船级社当前对智能船的规定和技术框架
随着智能船舶研究的热度不断提升，各大船级社纷纷发布了关于智能船舶规范文件，但是，对于智能船舶认证思路却不相同。
3.1 中国船级社（CCS）
中国船级社将智能船舶分成了六大模块，航行、船体、货物控制、机舱、能效和集成平台。根据智能化实现程度，每个模块又划分了几个智能等级。CCS按照其自身的智能船框架对取得智能符号的各个模块所需要检测的技术参数做了详细的清单要求。但对于最终功能实现程度没有明确的评定标准和指标规定。处于描述性、开放式的状态。比如智能航行的基本功能，仅仅做了“具有航路与航速的设计优化功能”。
3.2 英国劳氏船级社（LR）
与CCS将智能船舶划分为六大模块不同，LR是从独立的设备、系统的角度来定义智能船舶。
按照LR的智能理念和技术框架，只要某个设备能够实现一定的智能功能，LR都可以CASE BY CASE的去提供技术见解、评估是否可以提供智能符号。总体上，LR智能功能的评定有两个维度，一是按照功能划分为操作安全、设备维护、性能和网络安全四个方面。二是按照智能化程度分为AL0~AL5六个等级。AL0和AL1实际就是目前的普通船舶，没有智能符号。AL2到AL5的智能化等级从监测、辅助决策、局部自主控制、自主控制以及人机配合程度上进行划分。
目前已取得的智能符号大部分都是AL2等级，取得AL3的仅韩国的化学品船中应用的远程控制风闸系统和DACKS集装箱船的智能能效系统（实现了主机转速自主控制）
智能航行和智能能效从技术上已经具备取得AL4的条件，但尚无相应的公约和法规支持。比如智能船避碰规则以及SOLAS相关要求，所以业内现阶段还无法实现实际取得AL4的案例。
3.3 美国船级社（ABS）
ABS在2019年5月发布了船舶和海洋工程智能功能指南。按照ABS的定义，其指南侧重点不在智能船舶，而是针对智能功能，这些功能可应用到船舶以外的任何领域。ABS指南框架分为四层，以功能目标为核心，围绕目标确定功能要求，再对功能进行符合性验证，最基础的是满足具体的要求、规范和行业标准。
ABS将智能船分为MANUAL、SMART、SEMI-AUTONOMY、FULL AUTONOMY四个层级。
考虑到当前智能技术水平，目前发布的指导文件仅限于SMART层级。也就是具有辅助决策功能。同时ABS提供CONDITION BASED CLASS(CBC)基于实际条件的入级检验方式。如果在初期将智能功能按照CBC路线设计，在营运期间只要相关方提供CBC认证范围内设备或系统的运行报告，则可基于实际情况减少或取消船级检验。
3.4 挪威船级社（DNV GL）
DNV GL发布的智能船舶符号指南仅针对符号的定义和要求，没有具体的要求。其侧重点在“增强”以现有船舶符号和基础符号为基础，在更有效的操作、性能、数字安全和可靠技术、设备状态监测、维护等方面实现增强功能。
除上述四家外，其他主流船级社如NK等没有发布基于当前技术条件可行的智能船舶符号相关文件，包括NK、DNV GL在内，都发布了自主和远程控制航行船舶指南。因为IMO现有安全等相关规则并不包含自主和遥控船舶，所以这些指南也仅仅是为区域性海域研究发展自主和遥控船舶提供借鉴。同时，自主和遥控船舶技术尚不成熟，新的技术正不断发展，当前不可能提供成熟且详细的规范。也仅仅是基于风险评估的总体确保程序，提供一个框架以确保这一新概念和新技术的应用，至少达到或超过传统船舶的安全水平。目前，许多船舶都已经取得不同等级的智能船舶符号，基本都是入级CCS和LR。这两家船级社在智能船规范发布和实船符号授予方面较其他船级社走得更快。
4智能船舶发展情况
作为船舶工业和信息科技的交叉领域，中国、欧洲和日本在智能船舶研发上突飞猛进，已经取得一些进展。
4.1 中国第一艘智能船“大智号”。
由中国研制的全球第一艘智能船舶“大智号”2017年12月5日在上海正式交付使用，这也是全球首艘通过船级社认证的智能船舶，该船安装了我国自主研发的全球首个会自主学习的船舶自主学习的船舶智能运行与维护系统，能利用传感器、物联网、机器学习等技术手段，通过光纤网为智能系统高速传送数据，实现全船各系统数据互联互通。
4.2 全球首艘智能VLCC“凯征轮”。
该轮为中船重工大船集团为招商轮船建造，该轮设置了网络、信息两个平台系统，以及智能航行、机舱运维、能效管理、智能液货、船岸一体通讯五个应用模块。是全球第一艘获得中国船级社i-ship(I,N,M,Et,C,I)的智能VLCC。
4.3 海兰信携手扬子江船业进行智能船舶应用研究。
2018年3月，海兰信和扬子江船业签署《基于智能船与智能装备的合作协议》。合力推动智能船装备标准制定。海兰信以船舶综合导航系统（INS）为基础研发智能航行系统、以船舶远程监控管理系统为基础研发出船岸通信、数据中心和数据挖掘及管理应用的信息集成平台，推进造船企业从建造传统船舶向建造智能船迈进，推动船舶工业转型升级。
4.4 韩国航企开展智能船舶4.0服务基础实施。
韩国大宇造船、Naver Business Platform(NBD)及英特尔韩国公司（Intel Korea）进行合作，共同建立智能船舶4.0服务基础设施。智能船舶4.0将不再以设备管理控制为中心，而是构建基于云计算、物联网等技术，实时收集数据并基于数据分析来管理船舶的架构体系。据此，船东和航运公司可以基于收集的数据保障船舶处于最佳航行状态，同时还能对船舶进行高效的诊断和维护保养。