罗青竹
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摘要：智能船舶是综合运用感知、通信、控制、人工智能等先进信息技术，具备复杂环境及自身感知、智能决策、多等级自动控制能力，比传统船舶更加安全、经济、环保、高效的新一代船舶。智能船舶是船舶行业乃至航运业发展的新动力，是未来船舶发展的方向之一。智能船舶的研发已在全球范围内广泛展开，中国、日本、韩国、美国、欧洲等国家和地区也纷纷发布相关的行动计划，推动智能船舶的发展。鉴于此，文章针对智能船舶发展情况进行了分析，以供参考。
关键词：智能船舶；发展现状；问题；控制措施
1导言
随着数字化、智能化技术不断进步，加之物联网、信息技术、人工智能、5G通讯技术的快速发展，使得整个工业领域在信息化、数字化、智能化等方面有了大幅迈进。无人工厂、无人驾驶汽车如雨后春笋般不断涌现。相比现代化工业而言，船舶领域的更新速度略显缓慢，人工成本、燃油成本、维护成本保持在高位；工人工作环境相对恶劣，船舶数字化、信息化程度仍偏低，上述问题如何破局成为制约船舶行业发展的瓶颈。另一方面，环境保护压力的增加迫使航运业必须对船舶排放做出调整以满足日益严苛的排放要求。同时，出于运营安全和改善运力以应对低迷市场的需求，船东也在积极思考寻求变化。上述原因使得船舶智能化、智能系统标准化成为行业发展的必由之路。
2智能船舶概述
2.1含义
智能船舶，是指通过使用互联网、物联网、通信、传感器等方法，自动获取船舶的本身、海洋环境、运输等方面的数据信息，并以计算机技术、大数据处理分析技术和自动控制技术作为基础，在船舶的航行和整体管理等方面实现智能化运行，促使船舶行驶中更加安全环保、经济可靠。现实中使用网络系统时，会有多种病毒或黑客的恶意访问等现象，这些因素会造成船舶数据信息泄露，造成严重后果。然而，商业船舶运输大量货物可创造更多经济价值，船舶主要利用无线移动通信进行沟通，所以确保网络安全和信息安全具有重要的意义。
2.2智能船舶的功能
第一，船体更加智能化。船体一般都具有独立的数据库，该数据库可以引导船体进行安全和结构的维护，还能够收集船体周边信息，有利于船员高效的操作与管理船舶。智能船体的主要作用是对船舶进行周期管理、航行路线的监测和辅助决策，便于船舶周边数据的收集和维护，提高查找和使用信息的使用效率。第二，机舱智能化。推进系统是保证船舶正常航行的关键系统。该系统主要是针对内部关键零件进行智能优化和技术改进，比如主机设备、轴系等智能化后，会改造成智能机舱。在船舶内部环境汇总，对不同设备的健康信息、工作模式等进行分析与评估，进一步优化操作方法和维护计划。第三，智能能效管理。能效数据信息是船舶的最重要的指标，从《智能船舶规范》的文件可知，能效管理是对运行中的船舶进行实时监测，掌握船舶的耗能情况，对船舶耗能量、承载状况展开整体客观评估，利用大数据研究方法，为船舶航行提供精准的决策依据，最终实现实时监控、智能化的目标，提高船舶整体的能效管理水平。第三，货物管理智能化。创建智能货物管理时，货物信息、货仓信息收集完成后，严格把控货物运输过程安全措施，同时积极配合货物的装载与卸货，预防货物周转过程中易出现的安全风险，确保货物管理可以更加长期化、稳定化的运行。通过系统准确的部署与应用，获得相关数据资料，并开展全面的分析处理，在最短的时间内提出经济高效的配载策略，同时又符合装载条件和空间利用最大化。
3智能船舶发展现状、问题和建议
3.1发展现状
随着科学技术的不断发展，当前智能船舶优化航行的路线，使船舶实现了愈发智能的航行。
最初使用智能船舶，其目的是为了明确航行路线的选择和规划，最终实现智能化自助航行的目标。航行系统将已获得的信息利用信息技术和控制方法进行精准解析，根据需要航行的路线、航行速度、航行环境等进行有效的优化和创新。智能航行的不断升级，避免了很多海上交通事故，促进了船舶行驶安全，改善了海上交通秩序，同时带给船舶公司带来了更大的经济利益。
《中国制造2025》作为我国“制造强国”战略的行动纲领，把“海洋工程装备和高科技船舶”作为需要聚集资源并实现突破发展的重点领域。工业和信息化部装备工业司通过组织相关单位和专家开展专题研究，制定智能船舶发展行动计划，积极推动我国智能船舶快速发展。各企业、单位成立“无人货物运输船开发联盟”、“中国智能船舶创新联盟”等多个智能船舶联盟。其中中船集团发布的“大智号”iDolphin38800吨智能散货船，已于2017年12月5日正式交付使用，成为我国自主研发的首艘智能船舶。中远海运集团旗下上海船舶运输研究所参与了智能船舶智能平台和系统开发，并参与了工信部智能船舶方面的专项研究工作。目前上海船舶运输研究所研发的智能“1+3”平台已成功应用到210K吨散货船等多型船舶产品上，取得了不俗的成绩。
3.2发展问题和建议
第一，个别配套设备发展相对落后，无法适应智能船舶新规要求。从目前的研究可以看出，由于船舶配套国产化率较韩国和日本还很低，特别是主要设备如主机、发电机、轴系、锅炉等市场的主流产品目前更多依赖国外产品，对其进行数字化信息采集和关键控制逻辑不能够很轻易拿到。目前智能船舶平台的信息采集还基于监测报警系统数据，无法从根本上对设备信息进行完全掌控。应大力发展配套产业，加快配套产业升级，不断优化相关技术，开发阶段融入智能船舶相关技术为后续发展奠定基础。第二，标准规范的建立还需要和厂家加深交流合作。目前中国船级社的《智能船舶规范》侧重硬件配置和系统功能的细化，相比其他船级社的分等级取证方式要求更高、更严。但这样也对一些设备厂家造成影响，很多设备的信号采样点因为设备本身原因无法采集或者需要大量整改才能够实现，使得智能船符号取证工作变得较为困难。所以在标准、规范建立的过程中应扩大合作交流的范围，将更多的设备厂家纳入到规范研讨范围中，督促其产品升级以满足未来规范要求。第三，加大与船东、岸端的合作力度，建立统一的标准模式。目前智能船舶标准的制定更多是基于船级社、科研院所和设备厂家。对于船东运营、岸端连接的要求并未涉及太深，导致很多船舶出现为了取证而加装智能平台。应深入了解客户的需求，针对不同的客户群体设定适合其运营和操作细则，真正做到以船东实际需求为导向的智能船舶标准。第四，行业标准建设还在起步阶段。目前国内船舶行业还未有国际标准制定，在国际上还属于跟从状态。建议加强国际合作，同时将标准制定工作融入到产品开发和智能船舶建造过程中，同步推进国内智能船标准化建设。
结束语
总之，智能船舶是未来船舶发展的趋势，因此需要不断进行探索。虽然目前我们取得了一定的成绩，但从全球智能船舶发展形势来看，依旧有很多问题亟待解决，包括进一步的船舶数字化、船舶安全性、船舶运营、船岸一体化、标准制定等等。应主动运用5G、云计算、人工智能、大数据、物联网等先进技术，加快国内智能船舶研发速度，推出环保、节能、高效、智能的新型船舶，并制定相关产业标准，以满足船东对降低运营成本和船舶绿色环保方面的迫切需求。
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