隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，智能船舶艇作為智能船舶的重要組成部分，已成為船舶新業(yè)態(tài)的典型代表和必然趨勢(shì)，對(duì)建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)具有重要的戰(zhàn)略意義，未來(lái)智能船舶將會(huì)沿著從“僅需少量船員”到“岸上遠(yuǎn)程操控”再到“完全自動(dòng)化駕駛”的路徑發(fā)展，自主航行智能船舶是智能船舶發(fā)展的終極目標(biāo)。
2018年12月，交通運(yùn)輸部等三部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《智能船舶發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃2019-2021年）》，2019年5月，交通運(yùn)輸部等七部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《智能航運(yùn)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》。
智能船舶技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，勢(shì)必對(duì)海事監(jiān)管產(chǎn)生影響、甚至根本性變革，作為水上交通安全監(jiān)督管理的主管機(jī)關(guān)，如何推動(dòng)實(shí)施協(xié)調(diào)海事監(jiān)管與智能船舶的發(fā)展，促進(jìn)智能船舶乃至智能航運(yùn)的發(fā)展，為未來(lái)智能船舶的安全運(yùn)行保駕護(hù)航，是當(dāng)下海事面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
一、智能船舶應(yīng)用前景趨勢(shì)分析
（一）存在需要攻關(guān)的技術(shù)難點(diǎn)
船舶運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有非線(xiàn)性、干擾、不確定性等特點(diǎn)，智能船舶在一些極端情況下或者在復(fù)雜、不確定性環(huán)境下，仍然能力缺乏甚至無(wú)能為力，如自動(dòng)舵受風(fēng)、浪、流干擾等原因無(wú)法滿(mǎn)足需求，也無(wú)法自主完成停泊、進(jìn)出港等操作，需要通過(guò)智能算法解決復(fù)雜的智能船舶運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題。
（二）輔助駕駛作為智能船舶自主航行的過(guò)渡狀態(tài)將長(zhǎng)期存在
智能船舶在國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)、應(yīng)用剛起步，智能船舶各方面的技術(shù)研發(fā)都必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的試驗(yàn)、完善之后才能決定其是否能投入運(yùn)營(yíng)。比較現(xiàn)實(shí)的步驟是對(duì)常規(guī)船改造，利用輔助駕駛設(shè)備使船舶按照預(yù)設(shè)航線(xiàn)航行，實(shí)現(xiàn)機(jī)艙設(shè)備的駕駛室遙控以及全船其他重要設(shè)備、重要處所的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、報(bào)警，在特定航行區(qū)域?qū)崿F(xiàn)船舶的無(wú)人自動(dòng)駕駛，有效地降低船員工作強(qiáng)度。
（三）北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是智能船舶通信應(yīng)用必由之路
加快智能船舶的發(fā)展，其通信方式的發(fā)展是不容忽視的，當(dāng)前大多數(shù)依賴(lài)國(guó)際海事衛(wèi)星、美國(guó) GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，關(guān)鍵技術(shù)掌握在他國(guó)手中。北斗應(yīng)用已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，尤其在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法涉及到的地區(qū)。因此，推動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在智能船舶領(lǐng)域的應(yīng)用，將配備數(shù)據(jù)采集裝置的智能船舶數(shù)據(jù)，通過(guò)處理經(jīng)北斗系統(tǒng)返回給岸基平臺(tái)，平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)做解析處理后在人機(jī)交互界面顯示，完成數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。
（四）智能船舶是船舶更加智能還是岸基智能化需要進(jìn)一步觀察
智能船舶對(duì)控制算法的要求很高，安全航行和避免碰撞對(duì)遠(yuǎn)程和自動(dòng)駕駛船舶非常重要，這將決定船舶在接收到傳感信號(hào)后如何做出反應(yīng)、采取何種行動(dòng)；岸基通訊和互聯(lián)網(wǎng)非常重要，自動(dòng)船舶仍然需要來(lái)自岸上的指令，要保證岸上操作人員和船舶的溝通，這種溝通是雙向、精確、具有延展性的，并且由多種系統(tǒng)支持。
（五）智能船舶與無(wú)人機(jī)相互配合完成相關(guān)作業(yè)
智能船舶搭載無(wú)人機(jī)可發(fā)揮智能船舶的續(xù)航能力較高，執(zhí)行任務(wù)時(shí)間較長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，解決無(wú)人機(jī)制空時(shí)間相對(duì)較短，受氣況影響較大的不足，并能為無(wú)人機(jī)提供數(shù)據(jù)中繼服務(wù)，有效保障信息的實(shí)時(shí)回傳。
二、智能船舶發(fā)展對(duì)海事監(jiān)管的影響分析
隨著智能船舶的發(fā)展，遠(yuǎn)程控制和自主航行船舶將重新定義海運(yùn)行業(yè)，在海事監(jiān)管領(lǐng)域的影響也會(huì)隨之而來(lái)，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)性和根本性的改變。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行影響分析：
（一）船員管理方面
一是智能船舶的應(yīng)用首先將使得船舶所需要配備的船員大幅度減少，甚至完全不需要船員在船；
二是少量“在船的船員”不是傳統(tǒng)意義上船員，而是兼具傳統(tǒng)航海、機(jī)電操作等基本技能和人工智能的綜合人才；
三是為處理船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程中發(fā)生的突發(fā)情況，需要強(qiáng)大的岸基支持設(shè)施以及岸基操控人員，這些人員也應(yīng)被納入“船員”序列；
四是對(duì)針對(duì)無(wú)人自主航行船，沒(méi)有船員和岸基人員參與，不涉及船員監(jiān)管的情況，但其安全營(yíng)運(yùn)周期結(jié)束后是否需要人的參與，若需要，這類(lèi)人也需要按“船員”考慮；
五是當(dāng)前船舶配員是根據(jù)船舶的種類(lèi)、噸位、航程、航行時(shí)間等因素考慮，對(duì)于遠(yuǎn)程控制和自主航行船，配員依據(jù)將會(huì)變化，對(duì)船員職務(wù)的劃分和適任能力需要進(jìn)行重新定義。
綜上可見(jiàn)，需要重新審視船舶配員規(guī)則、船上和岸基人員的適任標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際公約、法律法規(guī)要有相應(yīng)修訂，滿(mǎn)足船員管理的執(zhí)法依據(jù)。
（二）航行過(guò)程方面
一是避碰要求會(huì)有很大變化，當(dāng)前的避碰規(guī)則是基于船員操作、溝通為基礎(chǔ)的，船舶依托避碰規(guī)則進(jìn)行有效避讓?zhuān)谥悄艽碍h(huán)境下，避碰規(guī)則是不適用的。
二是助航服務(wù)的改變，常規(guī)船舶航行需要航標(biāo)、海圖等航海保障，VTS及航行警通告等助航服務(wù)，智能船舶對(duì)服務(wù)的傳輸模式、技術(shù)方式、接收對(duì)象、信息交互等產(chǎn)生影響。
三是遠(yuǎn)程控制或智能船舶產(chǎn)生的污染物將非常少，船舶防污染監(jiān)管將更加側(cè)重于船舶防污染設(shè)備運(yùn)行情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控，設(shè)備意外情況發(fā)生時(shí)船舶或者岸基對(duì)該意外情況的智能或人工應(yīng)急處置情況等。
（三）海事監(jiān)管方面
一是船舶監(jiān)督檢查內(nèi)容改變，智能船舶相比常規(guī)船空間縮小、設(shè)備減配，傳統(tǒng)檢查項(xiàng)目減少，同時(shí)會(huì)增加遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、防黑客入侵系統(tǒng)等數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全的檢查內(nèi)容，監(jiān)管重心也將向這些方面轉(zhuǎn)移。
二是船舶監(jiān)督檢查形式改變，由以往的登輪檢查，轉(zhuǎn)為遠(yuǎn)程監(jiān)控為主、現(xiàn)場(chǎng)登輪為輔的形式，對(duì)于高度自主化的船舶通過(guò)聯(lián)網(wǎng)可隨時(shí)檢查，交互終端上直接查看船舶運(yùn)行狀況。
三是船舶監(jiān)督檢查程序改變，對(duì)于智能船舶檢查將提前，發(fā)現(xiàn)重大缺陷后常規(guī)認(rèn)知中的船舶滯留將會(huì)以禁止進(jìn)港取代。
四是海事執(zhí)法人員適任要求改變，由于智能船舶大量采用了多領(lǐng)域、跨學(xué)科的科學(xué)技術(shù)，以目前的適任標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)法人員很難應(yīng)對(duì)智能船舶監(jiān)管，適任能力標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有根本性的改變。
五是口岸通關(guān)無(wú)人化發(fā)展，智能船舶不只是運(yùn)載工具，還是物流體系中數(shù)據(jù)信息節(jié)點(diǎn)，相關(guān)數(shù)據(jù)直接傳輸，通關(guān)過(guò)程實(shí)現(xiàn)無(wú)人化參與，進(jìn)出口岸申請(qǐng)、查驗(yàn)等將以數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)體現(xiàn)，由傳統(tǒng)的審批操作轉(zhuǎn)為隨時(shí)監(jiān)控、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)管控。
三、適應(yīng)和推動(dòng)智能船舶發(fā)展應(yīng)用的對(duì)策分析
作為水上交通安全主管機(jī)關(guān)，要準(zhǔn)確把握當(dāng)今世界航運(yùn)與高新技術(shù)融合發(fā)展的方向，以改革創(chuàng)新為動(dòng)力，以培育智能船舶新業(yè)態(tài)為主線(xiàn)，積極推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新與發(fā)展，努力提高水上交通安全治理體系和治理能力，助力交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)。提出如下建議：
（一）在智能船舶發(fā)展規(guī)劃中發(fā)揮海事作為
全球智能船舶仍處于探索和發(fā)展的初級(jí)階段，海事部門(mén)應(yīng)積極作為，做好頂層設(shè)計(jì)，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，系統(tǒng)推進(jìn)實(shí)施。一是應(yīng)盡快明確智能船舶概念與分級(jí)分類(lèi)，研究提出智能船舶技術(shù)發(fā)展體系框架和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南；二是加強(qiáng)智能船舶配套基礎(chǔ)設(shè)施研究，提出總體布局規(guī)劃方案，助力船舶工業(yè)與航運(yùn)等相關(guān)行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新和融合發(fā)展，系統(tǒng)提升船舶智能化水平；三是積極開(kāi)展國(guó)外智能船舶政策與科研項(xiàng)目信息的收集與研究，密切跟蹤發(fā)展動(dòng)態(tài)，在IMO層面發(fā)出中國(guó)聲音；四是在已出臺(tái)的《智能船舶發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2O19-2O21年）》的基礎(chǔ)上，積極建言獻(xiàn)策，在后期詳盡的標(biāo)準(zhǔn)體系框架中融入海事元素，為標(biāo)準(zhǔn)化工作的開(kāi)展貢獻(xiàn)海事智慧。
（二）建立和完善智能船舶技術(shù)規(guī)范體系
目前，國(guó)內(nèi)外智能船舶的標(biāo)準(zhǔn)體系是空白，我國(guó)智能船舶技術(shù)正處于逐步了解和熟悉階段，考慮智能船舶技術(shù)和應(yīng)用的前瞻性，應(yīng)著手開(kāi)展智能船舶技術(shù)規(guī)范研究工作，建立智能船舶發(fā)展規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，為智能船舶在船舶設(shè)計(jì)、建造和檢驗(yàn)提供技術(shù)指導(dǎo)；在突破航行智能感知、自動(dòng)靠離泊等核心技術(shù)前提下，形成覆蓋智能船舶自主航行、遠(yuǎn)程監(jiān)控等重點(diǎn)方面的標(biāo)準(zhǔn)體系；大力開(kāi)展智能船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控、自主航行等功能的典型場(chǎng)景試點(diǎn)示范，制定智能船舶試驗(yàn)導(dǎo)則指南，初步形成智能船舶一體化的綜合測(cè)試與驗(yàn)證能力，保持智能船舶發(fā)展與世界先進(jìn)水平同步，并逐步引領(lǐng)智能船舶發(fā)展。
（三）加大智能船舶在海事領(lǐng)域中的應(yīng)用
加大智能船舶在海事監(jiān)管領(lǐng)域的應(yīng)用，打造智能船舶應(yīng)用示范項(xiàng)目試點(diǎn)，并逐步在海事系統(tǒng)應(yīng)用推廣，將海事監(jiān)管要素融入到智能船舶發(fā)展應(yīng)用中，促進(jìn)海事治理和智能船舶技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、共同發(fā)展。
一是在日常的海事執(zhí)法工作中，智能船舶可以完成港口巡邏、海上追蹤等任務(wù)，并能搭載視頻、定位等監(jiān)控設(shè)備，相比傳統(tǒng)海巡船，提升了水上交通安全監(jiān)管智能化水平；
二是智能船舶在克服海上搜救點(diǎn)多面廣線(xiàn)長(zhǎng)等實(shí)際困難，為搜尋救助提供良好的技術(shù)保障。同時(shí)為救助人員提供安全保障系數(shù)，在遇到載運(yùn)毒害、?；浳锎鞍l(fā)生事故時(shí)，夠代替人在有毒環(huán)境下實(shí)現(xiàn)事故調(diào)查、取樣、泄露點(diǎn)堵漏及水下情況探摸和水面清污等工作；
三是在智能船舶起步應(yīng)用階段，開(kāi)展與智能船舶技術(shù)發(fā)展相匹配的交通組織系統(tǒng)智能化改造，確保能夠接收智能船舶和岸基控制中心航行數(shù)據(jù)信息，未來(lái)實(shí)現(xiàn)大交管中心與智能船舶、岸基控制中心同步分享船舶的各種技術(shù)參數(shù)和營(yíng)運(yùn)狀態(tài)，保障智能船舶有序航行和進(jìn)出港。
（四）大力推進(jìn)智能示范項(xiàng)目建設(shè)
考慮到天津港自動(dòng)化碼頭、復(fù)式航道E航海試點(diǎn)工程及智能船舶的發(fā)展基礎(chǔ)，建議：
一是推動(dòng)建設(shè)智能船舶、智能航道與智慧港口協(xié)同發(fā)展的示范項(xiàng)目。鼓勵(lì)智能船舶領(lǐng)軍企業(yè)積極參與創(chuàng)新決策，引進(jìn)先進(jìn)的智能船舶、航道、碼頭技術(shù)進(jìn)入天津港開(kāi)展智能研究、測(cè)試和具體應(yīng)用，在建立數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)基礎(chǔ)上，將天津轄區(qū)船舶和載貨信息、航道錨地通航信息及港口泊位作業(yè)狀態(tài)信息等進(jìn)行整合，建立“新常態(tài)”下的船岸協(xié)作模式，精細(xì)化管理船舶進(jìn)出港和作業(yè)動(dòng)態(tài)。
二是夯實(shí)智能船舶發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。智能船舶離不開(kāi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的支撐，建議在改建、新建港口碼頭時(shí)，充分考慮未來(lái)智能船舶和港口有效數(shù)據(jù)通信的聯(lián)通與對(duì)接。同時(shí)，開(kāi)辟一定范圍的試驗(yàn)水域，為智能船舶、智能航保、智能監(jiān)管等方面提供試驗(yàn)服務(wù)保障，營(yíng)造良好的試驗(yàn)研究軟硬件環(huán)境。
三是建設(shè)與實(shí)景高度整合的數(shù)字孿生平臺(tái)。數(shù)字孿生技術(shù)是通過(guò)實(shí)體和數(shù)字虛擬之間的映射，及時(shí)、準(zhǔn)確地在數(shù)字虛擬世界反映實(shí)體的狀態(tài)和行為。利用數(shù)字孿生技術(shù)，在數(shù)字虛擬空間對(duì)港口、航道、船舶進(jìn)行仿真建造，為碼頭、航道、船舶嵌入足夠數(shù)量的傳感器并能實(shí)施傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)港口、航道、船舶等在虛擬空間的完整映射，實(shí)現(xiàn)實(shí)體場(chǎng)景虛擬空間展現(xiàn)。
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