航运业加速驶入智能船时代
2018-08-27 12:15

  在刚刚结束的国际海事组织海上安全委员会第99次会议上,IMO正式宣布将研究并制定相关公约规范解决海上水面自动船舶(简称MASS)安全、安保、环保等一系列问题,并将本次会议上达成的框架和方法的可行性报告向MSC第100次会议汇报。从IMO紧锣密鼓地着手公约梳理和修订的行为来看,智能/自主船时代正超乎人们预期加速来临。

  业界研发热情高涨

  万物互联时代,智能船舶在大数据、云计算、物联网、智能化、无人化、“互联网+”等背景下由过去的猜想向现实疾驰。

  近日,马士基集团和总部设在波士顿的Sea Machines Robotics公司签订合同,马士基将在其新建造的一艘Winter Palace冰级集装箱船上安装计算机视觉、激光雷达(LIDAR)和感知软件,进而成为世界上第一家在集装箱船上试验人工智能(AI)动力感知和态势感知技术的公司。其实,早在三年前,马士基已经和Sea Machines开始合作研发无人集装箱船。虽然马士基集团再三强调使用态势感知技术并非为了实现无人驾驶,但事实上,此次合作的人工智能动力感知和态势感知技术恰恰是无人船的核心技术。

  日前,挪威Wilhelmsen与Kongsber联合成立全球第一家无人船公司,公司名称为Massterly,新公司位于挪威奥斯陆利萨克(Lysaker),预计将于今年8月正式开始运营,新公司将为无人船提供完整的价值链服务,涵盖设计、开发、控制系统、物流服务和船舶运营。没有船员和船长,没有船管和船务公司,甚至没有传统的航运公司。随着全球第一家无人船航运公司的诞生,全球航运业开始正式进入“无人船”时代,传统的船舶行业正在面临颠覆。

  2017年6月,中国无人货物运输船开发联盟成立,联盟成员包括海航科技集团、中国船级社、美国船级社、中国舰船研究中心、沪东中华造船集团有限公司、中船集团708所、罗尔斯·罗伊斯、711所、瓦锡兰等多家国际顶尖公司。作为国内首个无人或无运输船领域的合作组织,联盟的成立也标志着我国海洋货物运输无人化变革拉开了序幕。2017年的12月5日,中船集团中国首艘智能船38800吨的“大智”号交付代表着行业正在向无人船的大变革时代迈进了一步。下一步,相关主管部门表示将加强顶层设计,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,加强对行业的引导,积极推动我国智能船舶快速发展。

  事实证明,智能/自主船时代的到来比我们预想的要快。中国船级社智能船舶小组组长蔡玉良表示,不可否认智能/自主船的发展速度很快,但我们也要看到在快速发展的过程中也遇到了一些问题,体现在无论是从自主航行系统还是健康管理系统来看,技术实现还有一段路要走,同时还存在相关法规相对滞后等困难,尽管如此,业界对智能/自主船研发的热情依然不减,而且决心很大。

  公约升级 IMO在行动

  正因为智能/无人船领域的迅速发展,IMO层面也开始行动起来。IMO在日前召开的MSC第99次会议上正式宣布将研究并制定相关公约规范解决海上水面自主船舶(简称MASS)安全、安保、环保等一系列问题,将公约梳理、修订工作提上了议事日程。

  据了解,目前IMO海安会(MSC)已签署了一个法规梳理文件,包括对MASS和自动化程度的初步定义。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。MSC会议同意,第一步,将识别法规条款对MASS的适用性。第二步考虑人为、技术和操作等各方面因素,判定处置MASS操作的最佳方法。同时,MSC还制定了统一的梳理模板。

  从业界初步达成的共识来看,智能船舶发展大致被划分了四个阶段,分别是互联互通的初级阶段、系统整合阶段、远程控制阶段和自主操作阶段。其中第三、四阶段即是目前“时髦”的“无人智能船”所具备的特点。现行海事公约架构主要分为三类,据蔡玉良介绍,第一类关注的是管辖权规则,旨在规定船旗国及其船舶的权利及义务,代表性的公约是《联合国海洋公约法》;第二类关注的是船舶的技术条件及运营状况是否满足海上航行安全、防止海洋污染、船员基本权利是否得到保障等,代表性的公约有《国际海上人命安全公约》、《国际防止船舶造成污染公约》、《国际海上避碰规则》、《国际海事劳工公约》等;第三类关注的是由船舶事故造成的机海损而导致的民事责任划分,代表性的公约有《国际油污损害民事责任公约》、《海事索赔责任限制公约》等。

  当船舶智能化尚处在第一、二发展阶段时,现行公约、规则框架尚能适用,当进入第三、四阶段后,船舶的智能化程度高度提升,带来的最显著变化就是“在船”船员数量急剧减少甚至达到无人在船,船舶的航行主要依靠岸基远程操控,甚至自主航行。这种根本性的变革可能会导致现行公约、规则架构无法满足要求,如在一些公约、规则中,船舶本身的定义可能会不再适用。与船舶相关的诸多角色,如船长、轮机长等船员的概念可能会发生本质改变。由船舶机海损事故导致的民事责任划分将变得有争议,原本在公约、规则中清晰的责任界线是基于现行公约定义的运营公司、操船人员等概念划分的。当一艘配备完全符合自动驾驶和避碰系统要求的船舶出现了机海损,责任谁来承担?船东、岸基远程操控人员,还是无人操控系统的制造商?再比如,由于在船舶设计方面可以逐步不再考虑人的因素,船舶的结构会发生根本变化,供人居住的舱室,及其相应的通风、空调、排污系统也会减少或者消失,因此与防火结构、各类报警、救生设施、防污染设备(如生活污水处理装置)、舱室的舒适度等诸多要求相关的公约、规则会有所变化,这些都将对适用于当前船舶的技术法规架构产生影响。

  据蔡玉良介绍,IMO制定了超过50个有效的公约、规则供全球缔约国使用,随着智能船舶的发展,这些公约、规则都需要进行相应的调整和修订,本次MSC第99次会议初步识别本阶段需要梳理修订的公约规则只有包含SOLAS、STCW、国际海上避碰规则、载重线公约等14个,与此同时,MSC还成立了一个MASS通信组,以测试在本次会议上达成的框架和方法的可行性,并向于今年年底召开的第100次海安会会议报告。

  新业态来临 各方积极应对

  毫无疑问,业界对智能/自主船研发的高昂热情推动了智能/自主船的快速发展,尽管如此,全球航运业也正面临着越来越多的运用各种智能系统所带来的挑战。其中以智能/自主船发展的数据储备方面的挑战最为突出。据蔡玉良介绍,智能/自主船的数据储备相对滞后,一方面是因为数据网络安全问题。现在业界谈论的智能船舶基本是以“大数据”为基础,运用先进的信息化技术,如实时数据传输和汇集、大计算容量、数字建模能力、远程监控、传感器等,实现船舶智能化的感知、判断分析、决策、控制及成长,从而更好地保证船舶的航行安全和效率。然而,就像硬币的正反面,就在我们积极拥抱互联网,向着船舶智能化挺进之时,其安全阴影也如影随形,令我们防不胜防。数字化在造船和航运领域的应用,如计算机管理、三维建模应用、航运监控与管理等方面越来越完善,智能化越来越强,与之相适应的,应用软件和管理软件也越来越多, 各种芯片、传感器、控制器等林林总总,它们在助推船舶智能化发展的同时,也成为了危害船舶安全的重要“帮凶”。另一方面是数据的所有权障碍依然存在。航运业的很多信息现阶段还做不到完全透明化、公开化。业界希望保密和所有权的问题还需要通过进一步完善相应的法律法规来实现。目前欧洲正在推行单一数据窗口遇到困难就是最明显的例证。

  新业态的发展给行业涉及方方面面如船旗国、港口国、船东、管理公司、保险、物流、船级社,乃至于无人船配套的岸基公司等带来了挑战,需要靠业态的重构或者流程再造来解决。在规则方面,包括IMO、IACS层面都在不断完善和修订相应标准,为智能/自主船舶的发展提供必要的公约、规则支撑。

  船级社层面,各大船级社都在积极研究新技术、出台相应的规范指南。中国船级社一直致力于智能船的研究工作,已于2015年作为国际上第一家船级社发布了《智能船舶规范》,同时成立专门的项目组研究跟踪智能船的发展,这其中包括公约、规范对无人智能船适用性的专项研究。2017年7月,CCS正式发布《船舶网络系统要求与安全评估指南》,该指南于2017年7月20日生效。为了探索全新的检验模式,CCS成立了远程检验技术应用项目组,致力于研究和推广远程检验技术在船舶与海洋工程领域的深入应用。并于2018年发布了《无人机检验应用指南》,从无人机技术标准、检验执行机构资质、数据信息采集、检验应用等方面提出了指导意见。除此以外,CCS还积极与工业界合作,共同进行智能/自主船技术的开发研究。

  从企业层面上,目前企业对安全生态的变化没有引起足够的重视,互联网时代,企业的核心技术、项目、未来行动、财务状况、企业弱点、客户资料等信息,很容易被对手获取,这使得安全防范变得越来越艰难。企业方面未来会更多关注船舶软件开发及相关智能系统的安全研究等。可以预见,未来各种各样的船用软件会层出不穷。但这些软件的正确性、稳定性到底如何,需要有相应的测试、评估及认证,这些都是企业层面需要积极面对的问题。当然,在智能/无人船相应的配套设备研发方面,各大航企和船舶配套企业都不甘示弱,比如瓦锡兰针对智能/无人船研发的自动靠泊系统就十分引人注目。

  可以看出,数字技术正在改变航运业的面貌,而通往智能时代的道路上依然困难重重。在智能/自主船正快步走向未来的路上,如何让航运业获得更高的能效,提高安全性、更具可持续性是每一位航运人应该积极思考和面对的问题。


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