曾曉光中船重工經(jīng)濟(jì)研究中心海洋裝備技術(shù)研究部部長

近幾年，作為老牌的造船強(qiáng)國，日本在無人船舶、智能船舶方面一直暗暗發(fā)力，以期搶占市場先機(jī)，重塑日本造船新的核心競爭力。從日本國內(nèi)發(fā)展來看，雖然政府層面組織開展的大型科研項(xiàng)目不是很多，但相關(guān)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等均在無人船舶、智能船舶方面開展了大量研究工作。

早在2012年12月，由日本船舶配套協(xié)會和日本船級社等在內(nèi)的29家企業(yè)和單位就聯(lián)合組織開展了“智能船舶應(yīng)用平臺”項(xiàng)目研究，項(xiàng)目研究周期為2012年12月至2015年3月，研究經(jīng)費(fèi)120萬美元。該項(xiàng)目旨在開發(fā)船舶智能信息與控制系統(tǒng)，結(jié)合常見的船載監(jiān)控系統(tǒng)，如主機(jī)遙控、壓載水管理、船載電力管理、電子海圖等，利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，研制出可以存儲船舶監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并向智能船舶各種應(yīng)用系統(tǒng)提供接口的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交互平臺，實(shí)現(xiàn)氣象導(dǎo)航、縱傾優(yōu)化、主機(jī)監(jiān)測、狀態(tài)監(jiān)測、能效管理、遠(yuǎn)程維護(hù)等功能。目前，該平臺已經(jīng)在日本的一艘渡船和一艘原油運(yùn)輸船上安裝應(yīng)用。同時，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也在推動智能船舶應(yīng)用平臺成為國際海事組織E-航海戰(zhàn)略的一個測試版，并在國際海事組織、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、國際電工委員會（IEC）等層面積極推動關(guān)于系統(tǒng)模型、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

從近期來看，日本郵船（NYK）、商船三井（MOL）兩家單位在無人船舶、智能船舶領(lǐng)域開展了多項(xiàng)研究工作。

首先來看日本郵船。2018年2月初，MTI公司、日本電報(bào)電話公司（NTT）和NTT數(shù)據(jù)公司在沿海船舶上進(jìn)行了下一代船載物聯(lián)網(wǎng)平臺的概念證明實(shí)驗(yàn)。據(jù)相關(guān)報(bào)道，該測試是在日本郵船子公司Kinkai Yusen Kaisha經(jīng)營的沿海船舶Hidaka號上進(jìn)行的。日本郵船和MTI公司之前開發(fā)過一種船舶信息管理系統(tǒng)（SIMS），可以收集、監(jiān)測和共享船岸之間的詳細(xì)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括遠(yuǎn)洋船舶運(yùn)行狀況和性能信息。在2017年9月，日本郵船、MTI公司、日本電報(bào)電話公司和NTT數(shù)據(jù)公司這四家公司開始合作，利用NTT公司的邊緣計(jì)算技術(shù)通過融合SIMS系統(tǒng)，開發(fā)了新一代船載物聯(lián)網(wǎng)平臺，從而使得在岸上實(shí)現(xiàn)對船上應(yīng)用程序的遠(yuǎn)程分發(fā)和管理。該平臺符合由日本船舶機(jī)械和設(shè)備協(xié)會制定的船載物聯(lián)網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)。這四家公司計(jì)劃于2019年在遠(yuǎn)洋船舶上進(jìn)行概念驗(yàn)證試驗(yàn)。

再看商船三井。商船三井于2017年開展了“自主遠(yuǎn)洋運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)概念項(xiàng)目”研究，該項(xiàng)目入選日本國土、基礎(chǔ)設(shè)施、交通和旅游部（MLIT）的“FY2017交通運(yùn)輸研究和技術(shù)推廣計(jì)劃”。該項(xiàng)目的研究聯(lián)合會由商船三井、三井造船株式會社、國家海事研究所、港口和航空技術(shù)協(xié)會、東京海洋大學(xué)、日本船級社、日本船舶技術(shù)研究協(xié)會，以及昭島實(shí)驗(yàn)室（三井造船）等組成。

該研究聯(lián)合會將利用各參與公司的優(yōu)勢，發(fā)展自主海運(yùn)的技術(shù)理念，為實(shí)現(xiàn)可靠、安全、高效的海運(yùn)自主船舶提供所需的技術(shù)基礎(chǔ)。其中，商船三井從船舶運(yùn)營的角度進(jìn)行分析，以便在船舶操作中提高船舶性能；三井造船株式會社從造船的角度對船舶進(jìn)行系統(tǒng)集成；日本船舶技術(shù)研究協(xié)會負(fù)責(zé)對該合作研究項(xiàng)目進(jìn)行協(xié)調(diào)；東京海洋大學(xué)負(fù)責(zé)開展船舶導(dǎo)航研究；日本船級社則從船舶分類法規(guī)的角度定義自主船舶的入級規(guī)則和有關(guān)產(chǎn)業(yè)化實(shí)施不可或缺的規(guī)定；國家海事研究所從評估的角度開展自主船的安全技術(shù)評估等。研究聯(lián)合會通過各公司的優(yōu)勢發(fā)展自主船舶技術(shù)概念，并力爭明確自主船舶技術(shù)的發(fā)展路徑，促進(jìn)自主遠(yuǎn)洋運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。

除了促進(jìn)自主遠(yuǎn)洋運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展，隨著研究的深入，該項(xiàng)目還將通過與社會和海運(yùn)業(yè)共享成果，促進(jìn)實(shí)施這些先進(jìn)技術(shù)項(xiàng)目發(fā)展所需的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并贏得公眾的支持。此外，該項(xiàng)目還將分析有關(guān)無人自主遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)纳虡I(yè)理念、系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施以及產(chǎn)業(yè)化實(shí)施之間的關(guān)系。

同時，2017年6月，商船三井還和三井造船就共同開發(fā)基于實(shí)時數(shù)據(jù)的下一代船舶監(jiān)測和支持系統(tǒng)達(dá)成合作。該系統(tǒng)基于實(shí)時數(shù)據(jù)構(gòu)建，數(shù)據(jù)來源包括導(dǎo)航信息數(shù)據(jù)和由三井造船制造的設(shè)備機(jī)械信息數(shù)據(jù)等。雙方還將就短周期數(shù)據(jù)和采集的大數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行研究。

此外，商船三井還與羅爾斯·羅伊斯公司達(dá)成協(xié)議，進(jìn)行智能感知系統(tǒng)（IAS）開發(fā)合作。據(jù)羅爾斯·羅伊斯公司表示，智能感知系統(tǒng)通過為船員提供對船舶周圍環(huán)境的感知信息，從而使船舶能夠更安全、輕松、高效運(yùn)行。該系統(tǒng)將一系列傳感器的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有船舶系統(tǒng)（如自動識別系統(tǒng)和雷達(dá)）信息融合以實(shí)現(xiàn)其主要功能。

另外，商船三井還與旭化成株式會社（AEC）達(dá)成合作，聯(lián)合進(jìn)行振動傳感器預(yù)測船用設(shè)備異常情況的驗(yàn)證研究。該研究將利用分析軟件和振動傳感器，對正在建造的汽車運(yùn)輸船和VLCC上的關(guān)鍵輔助機(jī)械，如泵和凈化器狀況進(jìn)行監(jiān)測。作為船舶物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（IoT system）的一部分，項(xiàng)目參與者預(yù)計(jì)該項(xiàng)目將不僅創(chuàng)造一個獨(dú)立的船載監(jiān)控系統(tǒng)，而且有助于將數(shù)據(jù)與船岸之間的實(shí)時通訊監(jiān)控平臺合并，以便一旦發(fā)生異常就進(jìn)行分析。

除上述兩家公司外，日本船級社、東京計(jì)器株式會社、日本古野電氣株式會社等單位也開展了很多工作。如日本船級社已將研發(fā)智能船舶作為未來5年的重點(diǎn)工作，成立了海事業(yè)大數(shù)據(jù)中心，與IBM開發(fā)了相關(guān)軟件，能通過收集機(jī)艙發(fā)動機(jī)、泵及溫度傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而提供設(shè)備優(yōu)化和維修等建議，還與NAPA合作研發(fā)了航線優(yōu)化支持系統(tǒng)，以幫助船舶運(yùn)營商優(yōu)化航線及航行計(jì)劃，該系統(tǒng)也已在實(shí)船上得到應(yīng)用；東京計(jì)器株式會社與MTI、日本海洋科學(xué)株式會社、海上安全技術(shù)研究所、古野電氣株式會社、日本無線株式會社在內(nèi)的共7家單位開展了“船舶自主導(dǎo)航碰撞風(fēng)險(xiǎn)的確定研究”，該項(xiàng)目為“先進(jìn)安全船舶技術(shù)研發(fā)支持項(xiàng)目”中的一個子項(xiàng)，由日本國土交通省支持。

此外，據(jù)相關(guān)報(bào)道，包括商船三井和日本郵船在內(nèi)的日本公司計(jì)劃組建一支無人駕駛商用船隊(duì)，船隊(duì)包括250艘貨運(yùn)船只。這些船只將利用人工智能技術(shù)，在海洋中尋求最安全、最經(jīng)濟(jì)的路線航行。按照計(jì)劃，這支船隊(duì)將在2025年投入使用，船隊(duì)將會裝備物聯(lián)網(wǎng)，從而可以收集數(shù)據(jù)。有了數(shù)據(jù)之后，將使用人工智能軟件來分析天氣及其他信息來調(diào)整船舶的航線。而且，通過監(jiān)控船只的運(yùn)行情況，可以在問題發(fā)生之前預(yù)測故障，避免發(fā)生海上事故。

從日本發(fā)展無人船舶、智能船舶技術(shù)來看，其還是采用從局部到整體的推進(jìn)方式，針對部分關(guān)鍵系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)開展研究，逐步實(shí)現(xiàn)整船的無人化和智能化，重點(diǎn)包括船舶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、船岸一體化控制技術(shù)、船舶遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)、自主航行技術(shù)等。另外，用戶參與甚至主導(dǎo)也是日本發(fā)展無人船舶、智能船舶的一個重要特點(diǎn)，像商船三井、日本郵船等都是航運(yùn)公司，在前文中可以看出，其開展了大量研究開發(fā)工作，這最大程度的確保了技術(shù)開發(fā)的可行性和實(shí)用性。當(dāng)前我國也在大力發(fā)展智能船舶技術(shù)，這些都是非常值得我們關(guān)注和借鑒的。