來源： 元琛 智東西
智能交通正滾滾而來，無人船或?qū)⑹窍乱粋€(gè)運(yùn)輸業(yè)的拐點(diǎn)所在。完全自動(dòng)航行的無人遠(yuǎn)洋貨輪，將在10-15年內(nèi)成為一種常態(tài)。
導(dǎo)語：智能交通正滾滾而來，無人船或?qū)⑹窍乱粋€(gè)運(yùn)輸業(yè)的拐點(diǎn)所在。相較于傳統(tǒng)船舶，無人船更安全、更有效率、也更便宜，還能解決困擾遠(yuǎn)航業(yè)已久的人才問題，它正吸引著越來越多的人投入其中。勞斯萊斯預(yù)計(jì)，第一艘完全無人駕駛船舶將在近年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營。而完全自動(dòng)航行的無人遠(yuǎn)洋貨輪，將在10-15年內(nèi)成為一種常態(tài)。
遠(yuǎn)程控制船舶和自動(dòng)駕駛船舶是人工智能、數(shù)字通信技術(shù)發(fā)展的最新受益者。 傳感器、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)的不斷革新促進(jìn)了一系列自動(dòng)駕駛交通工具的興起，如汽車、飛機(jī)、直升機(jī)、火車和本文的船舶。 目前，世界各地的公司和研究人員正努力將這些想法變成現(xiàn)實(shí)。
勞斯萊斯在芬蘭建立了一個(gè)合作項(xiàng)目，稱為“高級(jí)自動(dòng)水運(yùn)應(yīng)用”（ Advanced Autonomous Waterborne Applications），簡(jiǎn)稱AAWA。該項(xiàng)目參與者希望真正實(shí)現(xiàn)船舶的遠(yuǎn)程控制或完全自動(dòng)化，并爭(zhēng)取十年內(nèi)在沿海水域成功應(yīng)用。
與此同時(shí)，歐盟開展MUNIN（海上無人駕駛智能網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航）項(xiàng)目，由位于漢堡的Fraunhofer海運(yùn)物流和服務(wù)中心領(lǐng)導(dǎo)。該項(xiàng)目正從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和法律三個(gè)方面，對(duì)在公海內(nèi)運(yùn)行一艘無人駕駛商用船舶的可行性進(jìn)行評(píng)估。
此外，國際船舶認(rèn)證組織DNV GL的研究人員也正在探索使用無人船舶沿挪威海岸線運(yùn)輸貨物的可行性。以及，中國海事局和武漢理工大學(xué)合作進(jìn)行“無人多功能海事船舶研究與開發(fā)項(xiàng)目”，其目標(biāo)是研究自動(dòng)駕駛船舶在商業(yè)和軍事領(lǐng)域的用途。
這很容易解釋：自動(dòng)駕駛船舶更安全、更有效率、運(yùn)行更便宜，還能解決人才問題。
首先，根據(jù)德國慕尼黑的保險(xiǎn)公司Allianz在2012年發(fā)布一份報(bào)告，75％-96％的海上事故是人為錯(cuò)誤的結(jié)果，并往往是由于過度疲勞。無疑，遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)駕駛船舶將大幅度避免發(fā)生這種錯(cuò)誤，并降低船員受傷甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，它也降低了船舶本身存在的危險(xiǎn)。
其次，來自海盜的威脅也大大縮減。因?yàn)?，自?dòng)駕駛船舶的造型使海盜難以在大海上登船。即使他們登上了船，也無法訪問操作系統(tǒng)。而船舶的電腦系統(tǒng)可以讓船舶隨時(shí)拋錨停船或原地打轉(zhuǎn)，方便海軍艦船趕來救援。當(dāng)然，這種情況下，重新奪回也更容易，因?yàn)闆]有船員被扣為人質(zhì)。因此，對(duì)于海盜來說搶劫自動(dòng)駕駛船舶既無法獲得高昂的贖金，又存在巨大風(fēng)險(xiǎn)，得不償失。
再次，遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)駕駛船舶的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它們擁有更大的貨物運(yùn)載量和更低的風(fēng)阻。這是因?yàn)闆]有人類船員，所以不需要甲板室、宿舍以及通風(fēng)、加熱、排污系統(tǒng)，這讓船舶更輕、更時(shí)尚同時(shí)減少燃料消耗、減少操作和建設(shè)成本，并有利于設(shè)計(jì)更多的貨物空間。
最后，自動(dòng)駕駛的智能船舶為船舶所有者和運(yùn)營商提供了福利，它能夠幫助解決航海人才越來越短缺的問題。隨著船舶結(jié)構(gòu)與設(shè)施越來越復(fù)雜，對(duì)船員的要求也越來越高。與此同時(shí)，航海這一職業(yè)的吸引力越來越小，發(fā)達(dá)國家的人們?cè)絹碓较朐诩液图胰斯捕葧r(shí)光，而非長(zhǎng)久離家。而遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)駕駛技術(shù)，可以重新吸引高素質(zhì)的年輕人進(jìn)入海運(yùn)行業(yè)。
實(shí)現(xiàn)這種智能船舶的技術(shù)條件已經(jīng)具備。然而，更大的挑戰(zhàn)來自于監(jiān)管機(jī)構(gòu)——是否允許這種船舶出海運(yùn)營。目前，全球航運(yùn)規(guī)則對(duì)自動(dòng)駕駛船舶還沒有清楚的規(guī)定，例如是否允許無人船航行、如何保險(xiǎn)以及如何判定發(fā)生事故時(shí)的責(zé)任人等等。
與勞斯萊斯的AAWA項(xiàng)目一道，歐洲至少還有兩個(gè)團(tuán)體正在研究修改法規(guī)以明確這些問題。其中一個(gè)是SARUMS（歐洲無人海事系統(tǒng)的安全和規(guī)章）小組，由瑞典和其他六個(gè)國家共同組成。另一個(gè)是英國的海上自治系統(tǒng)監(jiān)管工作組。他們的目標(biāo)是確保《國際海上生命安全公約》在下一次修訂時(shí)，能夠體現(xiàn)出新技術(shù)的發(fā)展。
對(duì)自動(dòng)駕駛船舶極為重要的是，它需要感知并傳達(dá)其周圍正在發(fā)生的狀況，從而可以執(zhí)行復(fù)雜操作、避免沿途的碰撞，順利導(dǎo)航抵達(dá)目的地。
對(duì)此，勞斯萊斯正致力于情境感知系統(tǒng)：將來自高清可見光和紅外攝像機(jī)的圖像與激光雷達(dá)和雷達(dá)測(cè)量相結(jié)合，提供船舶周圍環(huán)境的詳細(xì)圖像。然后，這個(gè)信息可以傳回遠(yuǎn)程操控中心，交給有經(jīng)驗(yàn)的船長(zhǎng)判斷；或者直接由無人船上的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，并決定下一步該干什么。
遠(yuǎn)程指揮的船長(zhǎng)或者無人船的自主導(dǎo)航系統(tǒng)，還能利用其他來源的信息，如衛(wèi)星導(dǎo)航的修正信息、天氣情況、其它船只的位置及身份廣播等。如今船員們已經(jīng)習(xí)慣于使用多個(gè)來源的數(shù)據(jù)和電子輔助，來監(jiān)測(cè)船舶主要機(jī)械情況，并確保發(fā)動(dòng)機(jī)和其他關(guān)鍵機(jī)械部件正常運(yùn)行。
數(shù)據(jù)收集與應(yīng)用方面，在未來人們將能夠從嵌在船舶深處的傳感器上獲得更多數(shù)據(jù)。而傳感器嵌入在系統(tǒng)的各大關(guān)鍵部位——主發(fā)動(dòng)機(jī)、起重機(jī)和其他甲板機(jī)械、螺旋槳和船首推進(jìn)器、發(fā)電機(jī)、燃料過濾裝置等等。因此，這些信息將有助于確定這些系統(tǒng)是否正常、有效地工作。并且，當(dāng)關(guān)鍵部件即將發(fā)生故障時(shí)，可以呼叫下一個(gè)港口安排預(yù)防性維護(hù)，如果需要的話還能派遣人員在航行途中登船維修。
數(shù)據(jù)傳輸方面，對(duì)于自動(dòng)駕駛以及遠(yuǎn)程操控來說，至關(guān)重要的是要把通過船體收集到的數(shù)據(jù)及時(shí)送達(dá)上岸。所以，這種船舶需要恒定的實(shí)時(shí)通訊。雖然衛(wèi)星通信已經(jīng)在公海上的船舶應(yīng)用多年，但現(xiàn)在的確越來越好。特別是，AAWA合作伙伴Inmarsat在2015年8月發(fā)射了第三顆Global Xpress衛(wèi)星，未來可以為幾乎任何地方的無人船提供來自太空的高速寬帶連接。
數(shù)據(jù)安全方面，防止這些數(shù)據(jù)流和無人船系統(tǒng)遭遇黑客入侵至關(guān)重要。畢竟，誰也不想讓麻煩制造者改變船只的航路，或者撞上什么東西。
對(duì)于無人船項(xiàng)目，勞斯萊斯信心十足。勞斯萊斯預(yù)計(jì)，第一艘完全無人駕駛船舶將在幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營，初期可能是一艘港口拖船或渡輪，穿梭于河口或者峽灣的口岸執(zhí)行短距離的汽車運(yùn)輸工作。
為對(duì)無人船進(jìn)行有效監(jiān)督，需要開發(fā)一個(gè)可靠的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。基于在航空、核能和空間探索以及水手模擬培訓(xùn)系統(tǒng)搭建等工作中獲得的經(jīng)驗(yàn)，勞斯萊斯一直在研究遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及配套的遠(yuǎn)程控制中心，這不僅需要考慮到人體工程學(xué)，還要考慮到易用性和實(shí)用性。
此前，勞斯萊斯的工程師就設(shè)計(jì)了Unified Bridge艦橋，這是一種完全顛覆傳統(tǒng)船只艦橋樣式的設(shè)計(jì)，可以為船員提供舒適、干凈、安全的工作環(huán)境。2014年迄今，Unified Bridge已應(yīng)用于拖船、大型游艇、極地研究船等不同艦種。
目前，勞斯萊斯正在進(jìn)行第一代高級(jí)智能船舶的設(shè)計(jì)，而要解決的問題還包括經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、法律、監(jiān)管和技術(shù)等多個(gè)方面。第一艘投入商業(yè)運(yùn)營的智能船舶，初期可能是一艘港口拖船或渡輪，而且可能仍然載有船員，盡管他們不會(huì)插手航行的工作。
事實(shí)上，這種無人船距離投入測(cè)試已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。挪威海事局和挪威海岸管理局簽署了一項(xiàng)協(xié)議，允許在特隆赫姆峽灣進(jìn)行相關(guān)海試，這是世界上第一個(gè)被指定用于測(cè)試自主航行船舶的地方。同時(shí)，芬蘭海洋工業(yè)協(xié)會(huì)、交通和通信部和Tekes（芬蘭創(chuàng)新資助局）都已加入勞斯萊斯和其他公司的計(jì)劃之中，用以推動(dòng)在波羅的海展開無人海洋運(yùn)輸?shù)奶剿鳌?/p>
預(yù)計(jì)到2020年，無人船將正式面世。到2025年，一些有遠(yuǎn)見的航運(yùn)公司，將在公海上運(yùn)營完全無人駕駛的遠(yuǎn)洋船舶。然后再過五年，無人船將隨處可見。
長(zhǎng)期來看，航運(yùn)業(yè)正發(fā)生根本性的變革，還有更多的新事物正醞釀之中。無疑，從滿載船員到遠(yuǎn)程管理船舶、自動(dòng)駕駛船舶的轉(zhuǎn)變將徹底改變?nèi)蚬?yīng)鏈的運(yùn)作，并創(chuàng)造新的服務(wù)。正如同Uber、Spotify和Airbnb對(duì)各自領(lǐng)域所做的那樣，無人船必將帶來整個(gè)運(yùn)輸行業(yè)的顛覆。
無人船不僅能夠乘風(fēng)破浪，也必然會(huì)掀起新的浪潮。
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