今天,世界航海科技大会在山东省青岛市举行,大会主题为“智能航运技术与发展趋势”。

大会围绕智能航运发展的新技术、新理念,中国航海学会常务副理事长张宝晨,中国工程院院士、武汉理工大学首席教授严新平,葡萄牙工程院院士、里斯本大学教授卡洛斯·格德斯·苏亚雷斯,俄罗斯马林内特行业中心监事会主席亚历山大·平斯基等多位中外权威专家将作主题演讲,带来风向感知、未来趋势、发展建议。

大会上,发布的【世界智能航运技术十大案例】受到航运业界的广泛关注。

为引领海上自主航行技术的标准化与安全发展,IMO第105届海上安全委员会通过了制定水面自主船舶规则(MASS CODE)的路线图。MASS CODE将基于行业惯例和部署新技术的经验,针对MASS运行和实现功能面临的挑战,弥补MASS面临的海事组织已有基本文书不能或尚未充分解决的问题,并整体上维持海事组织基本文书的目标、宗旨和原则。路线图明确,该规则作为一个面向MASS的综合性规则,将从2025年1月1日开始自愿实施,积累实施经验后于2028年1月1日转为强制性文件。 该规则将是船舶智能航行领域最重要的国际规则。

Yara和康士伯格2017发起该项目,“Yara Birkeland”轮总长79.5m、满载吃水6m、载箱量120TEU,2022年4月29日投入商业化运行。项目获得了政府资助,总投资5亿挪威克朗。该船具有遥控驾驶和自主航行系统,预计每年取代约40000趟柴油动力卡车运输并在2030年实现R2远程遥控无人在船的水平。康士伯格还与威尔姆森公司合作,联合成立了Massterly公司,建设了将由威尔森船舶管理公司(WSM)操作员管理的岸基控制中心,经挪威海事当局批准后在挪威领海内运营无人船舶。“Yara Birkeland”轮是全球最早开建并投入商业化运行的自主航行集装箱海船。

“YARA BIRKELAND”号

自厦门远海集装箱码头开展自动化改造以来,中国多个港口推进集装箱码头全自动化和智能化转型并领跑世界。上海洋山四期是世界上智能化程度最高的自动化集装箱码头之一,也是全球一次性建成投运、单体规模最大的自动化集装箱码头。青岛港前湾集装箱码头随着全自动化和智能化建设,实现了自动化生产流程开发等“五项突破”和全自动化码头智能管控系统A-TOS自主研发等“十大创新”,九次打破自动化码头集装箱装卸效率世界记录。与此同时,其它货种港口码头的自动化和全流程智能化管控也多点开花点,国能黄骅港煤码头的全流程智能管控和全港生产环境智能管控取得良好效果;烟台港汽车滚装码头实现了商品车港区无人化转运,原油码头全流程智能化管控提高了装卸效率和安全风险管控能力。

青岛港前湾集装箱码头

国际标准化组织船舶与海洋技术委员会 2016年成立智能航运工作组(ISO/TC 8/WG 10)以来,专注于造船、船舶运营和海洋技术方面计算机应用领域(大数据和处理、物联网、传感器等)的标准化,并在智能航运方面整合和管理ISO/TC 8(包括SC 6和SC 11)的资源,着眼于船东、造船厂、货主、港口、设备供应商、主管机关等各方面的关切,从一般准则与功能要求、技术解决方案、设备与应用3个层次启动了21项标准研制,这将在国际范围积极促进和协调各国海事产业广泛应用智能航运技术。

俄罗斯ARNTP项目

在联邦工业和贸易部支持和联邦运输部、联邦海河运输署参与下,俄罗斯2019年启动了自主和遥控航行试验项目(ARNTP)。以2021年1月前为俄罗斯和遵循俄罗斯路线的航运公司运行自主航行船舶建立技术和法律条件为目标,项目开发的自主航行系统安装于不同船种的3艘船上进行了成功的测试、验证和运行;同时,通过变更《俄罗斯联邦商船法》条文、在一些联邦法律在引入自主船舶概念和相关要求,解决了不与IMO现行文书相冲突的联邦立法问题。面对2025年之前的过渡期,联邦政府颁布了法令“俄籍MASS运营监管要求”,联邦海河运输署(FAMRT)颁布了“俄籍MASS试航遵守COLREG -72 要求的建议案”,俄罗斯海事船检局发布了“MASS检验指南”,实现了MASS监管有法可依。

悬挂俄罗斯国旗的自主航行实验船

日本船舶振兴会2020年2月提供34亿日元,汇集40余家日本机构组建5个合作联盟,以缓解劳动力短缺、防止海上事故、维护偏远岛屿航道并支持稳定的国内物流和运输基础设施和2025年实现无人船实际应用、2040年实现50%内航船舶自主航行为目标,针对小型观光船、大型客滚船、集装箱船、客船、水陆两栖船开展自主避碰、自动靠离泊、自主导航、岸基控制中心、应急监测与运营、路径跟踪等研发,完成了六项探索性自主航行实验,验证了自主靠离泊、自主避碰、目标视觉图像处理等关键技术在长航程中应用的可行性。这是全世界涵盖船种最多的自主航行研发项目,创造了多项世界之最。该项目2023年又启动了二期,计划2025年前完成标准规范和成果推广应用等多项任务。

小型旅游船

SOLEIL渡轮

集装箱船Mikage号

The Sunflower Shiretoko渡轮

SUZAKU集装箱船

2019年,为了培育和发展智能航运新业态,交通运输部、中央网信办、国家发展改革委、教育部、科技部、工业和信息化部、财政部等7部委联合印发《智能航运发展指导意见》,对未来30年中国的智能航运发展做出战略规划。意见提出,2020年底左右基本完成我国智能航运发展顶层设计,2025年具备国际领先的成套技术集成能力,2035年较全面的掌握智能航运核心技术,2050年形成高质量的智能航运体系;围绕智能航运系统及其船舶、港口、航道航保、航运服务、航运监管等五大要素,针对研发、设计、建设、运营、管理等多环节和不同阶段提出了10项主要任务,也提出了智能航运发展的指导原则和保障措施。这是各国政府中最早提出智能航运发展纲领性指导文件的。

《智能航运发展指导意见》的战略目标及十大任务

2021年11月荷兰智能航运平台(Netherlands Forum Smart Shipping,SMASH)发布了智能航运路线图,提出了面向2030年荷兰智能航运发展愿景。预计到2030年,25%的内河货船将达到R2远程遥控无人在船的水平,将拥有一支具备自主航行功能的内河渡轮船队,近海船将配备智能航行系统或部分功能。路线图描绘了智能航运技术的内河货船、内河渡船、近岸海船、远洋海船和无人船等5种应用场景,提出了包括技能和行业认可、责任与保险、立法、通信与安全、技术实施和市场接受度、航道船闸和桥梁、港口、导航和制导、船舶内部系统、远程和岸基控制等10个研发领域,还对完善法规体系做出规划。这是欧洲首个智能航运发展体系化纲领。

荷兰智能航运发展的五大应用场景

荷兰智能航运发展的十大研发领域

根据国家重点研发计划,交通运输部水运科学研究院、智慧航海(青岛)科技有限公司等21家机构于2019-2021年实施了《基于船岸协同的船舶智能航行与控制关键技术》项目,提出了智能航行船岸协同理论,形成了《船岸协同智能航行系统构建指南》等多项标准,开发了集辅助、遥控、自主三驾驶模式和自动靠离泊于一体的海船智能航行系统,设计建造了智能航行集装箱船“智飞”号,完成了以青岛海上实验测试场(244平方海里)为标志的船舶智能航行测试体系。“智飞”轮总长117.15米,载箱量316TEU,满载排水量7775.6吨、吃水5米,是全世界最早投入商业化运行且吨位最大的新建自主航行船,2022年4月22日以来航行400多航次2万多海里,智能航行系统始终安全运行。

“智飞”号

2022年6月2日,韩国现代重工集团、SK公司合作,完成了历时33天的 “Prism Courage”号从墨西哥湾的自由港出发到韩国忠清南道Boryeong LNG码头近5500海里的跨大洋自主航行测试。测试期间,该轮可规划最佳航线自主航行,可调节航海速度和识别天气、海浪等周边环境和船舶,自主避碰100次,测试结果还表明其燃油效率提高了7%,温室气体排放减少了5%。这是目前唯一有报道的,全球首艘18万立方米级超大型LNG自主航行船跨大洋自主航行测试。

韩国“Prism Courage”号超大型LNG自主航行船