最近一則關(guān)于自動駕駛的新聞刷爆了人們的眼球,但主角卻不是汽車。
8月26日,一艘在6月7日從加拿大紐芬蘭出發(fā)的自動駕駛帆船SB Met號在歷經(jīng)千辛萬苦之后,終于抵達(dá)了目的地北愛爾蘭海域,全程達(dá)到5100公里。而這艘船體長不過兩米多,在茫茫大海之中宛如一葉扁舟,大家可以感受一下。
沒錯,就是這只搖搖晃晃的帆船??雌饋黼S時就要翻身入海,最終卻屢次化險為夷。實際上,這艘船來自一項名為Microtransat挑戰(zhàn)賽。該挑戰(zhàn)賽從2005年就開始舉辦,目的是以無人駕駛的方式穿越大西洋。十多年來,一共舉辦了九屆。在SB Met成功之前,已經(jīng)有20多艘小船兒葬身大海。
相較如火如荼的自動駕駛汽車產(chǎn)業(yè),關(guān)于自動駕駛船舶的新聞似乎沉寂得多。這恐怕只是一種錯覺而已。因為相對來說,汽車是跟每一個人的生活息息相關(guān)的,而船只就不是了,它主要承擔(dān)的是貨物運輸,平常人基本上也關(guān)注不到。畢竟,很少能有人出門開船……
那么,自動駕駛船舶是什么樣的?相較自動駕駛汽車,它又有什么獨特之處呢?
車走一條路,船行兩道線
眾所周知,按照人為干預(yù)因素的多少,自動加是車輛被分為了5個等級,從簡單的剎車輔助、定速巡航,一直到取消方向盤、完全由車輛自主處理行駛過程中出現(xiàn)的各種問題。同樣,自動駕駛船舶也有類似的分級。
就在今年五月,國際海事組織對自動駕駛船舶作了一個名為MASS(Maritime Autonomous Surface Ship,海上水面自主船舶)的初步定義,并且將其分為四個等級:部分操作實現(xiàn)自動化、遠(yuǎn)程控制和部分船員控制、完全的遠(yuǎn)程控制和完全的操作系統(tǒng)自主控制。這意味著自動駕駛船舶逐步走向一個統(tǒng)一的技術(shù)開發(fā)流程。但在這個初步標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之前,關(guān)于自動駕駛船舶的開發(fā)早已開始。
與汽車就是在路上跑不同,船舶的航行場景則分為兩種:河運和海運。自動駕駛船舶的研發(fā)也大致主要有這兩種方向。
河道航運。在河道航運這一方面,河道密集分布的荷蘭可謂先行者,早在2016年起就與麻省理工學(xué)院聯(lián)合制定了一個五年計劃,要在五年內(nèi)實現(xiàn)荷蘭境內(nèi)四分之一的河道中有運輸人員和貨物的能力。當(dāng)時的計劃是開發(fā)出自動駕駛船舶和配套的橋梁、臨時浮動的基礎(chǔ)措施,大手一揮就是2500萬歐元。然后,今年麻省理工就很實在地給搞了出來。
他們用3D打印技術(shù)造出了8個長方形的船體,雖然比較小,長只有兩米,寬大概80厘米。其配備了四個電推力器,并且有GPS設(shè)備、WiFi天線等。麻省理工人員利用汽車的無人駕駛技術(shù)和無人機技術(shù),來支持船舶的自動航行。同時,利用安裝的超聲波信標(biāo)系統(tǒng)和對接系統(tǒng),其可以實現(xiàn)船只之間的相連。據(jù)麻省理工稱,等到今年10月份其將在荷蘭的阿姆斯特丹河道上展開試運營,主要還是處理貨物和城市垃圾。
如果著眼于未來的話,河道航運上的自動駕駛船舶肯定是以貨運為主,畢竟全世界以水道為日常交通方式的城市就那么幾個。
遠(yuǎn)洋航運。去年,挪威的兩家公司就投入研發(fā)了一艘名為Yara Birkeland的自動駕駛貨船,計劃到今年年底能夠執(zhí)行一條38英里的航線。該貨船計劃將采用GPS、雷達(dá)、攝像頭探測、傳感器等技術(shù)來實現(xiàn)自動駕駛,甚至還能“自動泊船”,看起來其與無人駕駛汽車的技術(shù)原理十分相似。根據(jù)其計劃,2018年年底試運營,2019年船上不再配備船員,執(zhí)行遠(yuǎn)程操控,而到2020年則實現(xiàn)全程無人化操作。
一年邁一步……我們祝它早日成功。
同樣作為海洋國家的日本也沒錯過這趟“班車”。相較于2020年就實現(xiàn)全無人化運行,日本給出的時間點則是2025年。與挪威是兩家公司不同,日本則是將自動駕駛船舶研發(fā)上升到了國家層面,由日本國土交通省直接指定相關(guān)公司進(jìn)行實施。
而在自動駕駛船舶建設(shè)方案上,也存在著和無人駕駛汽車相同的兩種解決方案。一種是直接從零打造出自動駕駛船只,比如上文提到的挪威;另一種則是在原來船舶的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,使之具有自動駕駛的功能,比如舊金山的創(chuàng)業(yè)公司shone,其利用人工智能技術(shù)與船舶傳感器的結(jié)合來檢測附近活動的船只,及時調(diào)整行駛計劃。
想一想,人們一般認(rèn)為無人駕駛汽車要想真正成熟上路,差不多要到2030年;但人家無人駕駛船舶基本上都給出了2025年之前的年限,仿佛在炫耀:我們起步晚,我們成熟早啊。
但無人駕駛船舶真的就研發(fā)起來更容易?
自動駕駛船舶的麻煩,
并不比汽車少
說自動駕駛船研發(fā)起來比無人汽車容易,好像也并非沒有道理。最顯著的一點就是,相比馬路上車來車往,在行駛的過程中,船與船之間“碰面”的機會會少得多。
這就體現(xiàn)出了不同。陸路交通的繁忙、車速、人車混合的復(fù)雜交通狀況等,要求汽車的傳感器、雷達(dá)等硬件的性能必須要十分精準(zhǔn),并且要具備極快速的反應(yīng)和判斷能力。而對無人駕駛船舶來說,其航線上的交通參與者構(gòu)成就比較簡單了,不會出現(xiàn)突然竄出來的電動車是肯定的。同時,船舶在河道航行的速度也遠(yuǎn)不如汽車。
但這并不意味著自動駕駛船舶的傳感器等硬件的靈敏度就可以降低。船舶由于自重較大,遇到緊急情況要停下來也需要一段時間。因此,自動駕駛船舶更需要提前的預(yù)判。
而對遠(yuǎn)洋航行的船舶來說,其要考慮的因素就更多了。雖然茫茫海面幾乎不太可能發(fā)生輪船相撞的事件,但必須要考慮到海面復(fù)雜的天氣因素。如何應(yīng)對突然而來的風(fēng)暴、巨浪,可能才是遠(yuǎn)洋航行中需要考慮的重點。
自動駕駛船舶另一大問題是造船成本高。造一輛無人駕駛汽車可能需要20萬美元,這對常人來說已經(jīng)夠高了。但要打造一艘自動駕駛船舶所費則巨甚。我們上文提到到挪威要造的Yara Birkeland成本高達(dá)2500萬美元,同樣的價錢可以造三艘同類型的傳統(tǒng)船舶。搞好也就算了,搞不好錢就打水漂了。打一個2500萬美元的水漂,想想都覺得刺激。
而既然是自動駕駛,自動駕駛船舶同樣面臨著安全問題。無人駕駛汽車被遠(yuǎn)程操控的話,可能會引起一場死亡事故,或者勒索錢財;但自動駕駛貨輪如果被操控的話,那就是一整船的貨說拉走就拉走……在這里心疼窮得就剩槍的海盜三秒鐘,再不學(xué)技術(shù),海盜可能都當(dāng)不成。
當(dāng)然話又說回來,當(dāng)船上一個船員也沒有的時候,船體的安全警衛(wèi)系統(tǒng)也是必須要考慮到的問題。在此我們甚至可以想象得到:未來的船舶很可能就是一個封閉的大箱子,任何人都上不去也打不開,只有到了目的地才能解鎖……
由此可見,自動駕駛船舶從研發(fā)到實際應(yīng)用的過程中,面臨的問題或許并不會比無人駕駛汽車少。
從貨運到科考:
海洋的廣闊天地,船舶大有可為
無人駕駛汽車的作用有兩個方面,一個是載貨,一個是載人,二者可以說各占其半。而自動駕駛船舶則有明顯側(cè)重,載人只在一些水道比較發(fā)達(dá)的城市交通或者固定的旅游線路上有應(yīng)用,更多的場景還是載貨。畢竟目前而言,海運占據(jù)了全球貨物運輸總量的85%以上;而海運貨物的價值總量也超過了5萬億美元。
海運既然有這么大的運輸體量,其成本也是非常可觀的。由于海運運輸周期較長、貨物總量較大,其往往會配備相當(dāng)數(shù)量的海員。海上生活的枯燥乏味,海員的薪酬也是非常高的。那么,如果實現(xiàn)全面的無人化船舶運輸,理想情況下船上也就不再需要船員,這樣就可以節(jié)省大量的成本;與之相應(yīng)的是,船體的載貨量也可以進(jìn)一步提升,這就意味著收益會更高。
而一旦遇到極端天氣情況,即使船只沉沒,受損的也只是貨物;人員傷亡的情況也就可以大大避免。
海洋科考也是當(dāng)下非常熱門的研究方向。直接派出安裝了各種探測和分析儀器的自動駕駛科考船,傳回數(shù)據(jù)之后科研人員可以直接在終端掌握第一手資料,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。出海、采集標(biāo)本、數(shù)據(jù)分析傳輸、返航整個一體化,將大大減輕船員的工作,提升科考效率。并且,其受時間的限制非常小,可以盡可能長地留在海洋中。這也是人的身心各方面都難以接受的事情。
同時,利用自動駕駛船舶來清理海洋垃圾也是非常有效的手段。海洋污染一直以來都是非常令人頭痛的事情,在這個過程中人也可能會受到原油或者氣體等帶來的可能性傷害。比如以后如果發(fā)生類似福島核電站泄漏這樣的事故,人們就可以盡可能減少親自前往泄漏區(qū)域進(jìn)行清理,而是直接交給船只。搭載個機器人什么的,效果也會非常不錯。也就是說,處理海上危險的作業(yè),人們也就可以避免親自參與了。
面對未知而廣闊的水域,單單是蘊藏于其中的巨大的經(jīng)濟(jì)價值就足以勾得各大船舶制造公司的摩拳擦掌,去研究船舶的自動駕駛技術(shù)。而且,在無人駕駛汽車技術(shù)的參照之下,自動駕駛船舶的研發(fā)是一件非??孔V之事。那么,經(jīng)濟(jì)效益+技術(shù)支撐,我們有理由相信:試看未來的海洋,將是無人的世界。
額,好像有點瘆人……
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