隨著“蛟龍”號載人潛水器、“雪龍2”號極地科考破冰船、“深海勇士”號4500米級載人潛水器、全球首艘30.8萬噸超大型智能原油船（VLCC）等智能船舶不斷問世，航運(yùn)和造船業(yè)正在加速朝智能、綠色、安全、高效方向轉(zhuǎn)型，智能化、輕量化、綠色環(huán)保成為船舶技術(shù)研究方向。日前，交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會主任張寶晨表示，隨著智能航運(yùn)技術(shù)不斷發(fā)展，航運(yùn)企業(yè)要么成為物流平臺運(yùn)營商，要么成為物流平臺運(yùn)營商的聽命者；傳統(tǒng)的船舶管理企業(yè)在貨運(yùn)領(lǐng)域可能被新的形式取代；航運(yùn)監(jiān)管必須采用與智能航運(yùn)技術(shù)相適應(yīng)的理念、思路、方法和模式。智能航運(yùn)不僅會把我們帶入船舶貨運(yùn)無人化時(shí)代，還將導(dǎo)致傳統(tǒng)航運(yùn)業(yè)的深刻革命，會為我國從航運(yùn)大國走向航運(yùn)強(qiáng)國提供重大機(jī)遇。

智能航運(yùn)技術(shù)發(fā)展、將帶來無人船時(shí)代

當(dāng)前，隨著投資成本、運(yùn)營成本加重，以及多元業(yè)務(wù)沖擊，港口和航運(yùn)主要上市公司主營業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)較低，加上船員結(jié)構(gòu)性短缺，特別是高級船員近年來呈負(fù)增長趨勢，航運(yùn)業(yè)正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此，張寶晨表示，基于多方因素，科技發(fā)展為智能航運(yùn)特別是為船舶貨運(yùn)無人化提供了可能和條件，智能航運(yùn)時(shí)代正在快馬加鞭趕來，將導(dǎo)致全球航運(yùn)業(yè)態(tài)再造和無人船舶貨運(yùn)時(shí)代的到來。

“智能航運(yùn)技術(shù)目前在國內(nèi)外都處于發(fā)展初期。”張寶晨表示，近年來，各國政府與國際組織非常重視并支持智能航運(yùn)發(fā)展。英國和歐盟都確定了發(fā)展智能航運(yùn)的戰(zhàn)略目標(biāo)，日韓也已為此深耕多年。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）TC8-353項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，制定了《智能航運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)化路線圖》；歐盟公布了推進(jìn)自主航行船舶研發(fā)計(jì)劃，宣稱2020年在波羅的海實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控船營運(yùn)，2025年實(shí)現(xiàn)自主航行商船全球營運(yùn)；英國發(fā)布了《海事2050戰(zhàn)略》，將技術(shù)開發(fā)放在未來發(fā)展的核心位置；英國勞氏船級社（LR）發(fā)布了智能船舶入級指導(dǎo)文件；荷蘭政府海事機(jī)構(gòu)宣布全部內(nèi)河水域和12海里沿海海域均可開展智能航行測試。未來15年將是發(fā)展和應(yīng)用智能航運(yùn)技術(shù)的關(guān)鍵期。

我國也確定了未來30年發(fā)展智能航運(yùn)的指導(dǎo)思想、基本原則、主要任務(wù)和保障措施。2018年12月，工業(yè)和信息化部、交通運(yùn)輸部、國家國防科工局發(fā)布《智能船舶發(fā)展行動計(jì)劃（2019～2021年）》。2019年5月，交通運(yùn)輸部等7部門發(fā)布《智能航運(yùn)發(fā)展指導(dǎo)意見》，旨在加快現(xiàn)代信息、人工智能等高新技術(shù)與航運(yùn)要素的深度融合，培育和發(fā)展智能航運(yùn)新業(yè)態(tài)。該意見明確了4個(gè)階段發(fā)展目標(biāo)：到2020年底，基本完成我國智能航運(yùn)發(fā)展頂層設(shè)計(jì)，理清發(fā)展思路與模式，組織開展基礎(chǔ)共性技術(shù)攻關(guān)和公益性保障工程建設(shè)，建立智能船舶、智能航保、智能監(jiān)管等智能航運(yùn)試驗(yàn)、試點(diǎn)和示范環(huán)境條件。到2025年，突破一批制約智能航運(yùn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，成為全球智能航運(yùn)發(fā)展創(chuàng)新中心，具備國際領(lǐng)先的成套技術(shù)集成能力，智能航運(yùn)法規(guī)框架與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系初步構(gòu)建，智能航運(yùn)發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)境基本形成，構(gòu)建以高度自動化和部分智能化為特征的航運(yùn)新業(yè)態(tài)，航運(yùn)服務(wù)、安全、環(huán)保水平與經(jīng)濟(jì)性明顯提升。到2035年，較為全面地掌握智能航運(yùn)核心技術(shù)，智能航運(yùn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系比較完善，形成以充分智能化為特征的航運(yùn)新業(yè)態(tài)，航運(yùn)服務(wù)、安全、環(huán)保水平與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提升。到2050年，形成高質(zhì)量智能航運(yùn)體系，為建設(shè)交通強(qiáng)國發(fā)揮關(guān)鍵作用。目前，交通運(yùn)輸部正在制定《智能航運(yùn)發(fā)展三年行動計(jì)劃》。

發(fā)展應(yīng)用核心技術(shù)、掌握智能航運(yùn)主導(dǎo)權(quán)

近年來，全球智能航運(yùn)發(fā)展正在提速，這離不開智能航運(yùn)技術(shù)的迅速發(fā)展。英國PREMARE公司、IBM公司等聯(lián)合啟動了“五月花號”自主航行船項(xiàng)目；新加坡成立自主＆遠(yuǎn)程操作船舶卓越中心；我國13500TEU智能集裝箱船“中遠(yuǎn)海運(yùn)荷花”號、全球首艘超大型油船“凱征”號相繼成功交付。這些均表明，智能船舶技術(shù)取得多方面突破，關(guān)鍵技術(shù)正在轉(zhuǎn)向商業(yè)化應(yīng)用。

張寶晨指出，智能航行技術(shù)是智能船舶的核心技術(shù)，無論智能船舶技術(shù)包含多少分支，其中智能航行技術(shù)即用于實(shí)現(xiàn)船舶遠(yuǎn)程駕駛、自動靠離泊和自主航行的技術(shù)才是核心。相對核心技術(shù)而言，智能船舶的其他技術(shù)類別在較大程度上都是使船舶整體或其系統(tǒng)、裝備滿足智能航行需求的技術(shù)。船舶智能航行技術(shù)的本質(zhì)是運(yùn)用現(xiàn)代感知、通信、網(wǎng)絡(luò)信息、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)，取代在船駕駛員眼、耳、腦、手、口，實(shí)現(xiàn)船舶航行。目前，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“基于船岸協(xié)同的船舶智能航行與控制關(guān)鍵技術(shù)”正在實(shí)施中，該項(xiàng)目提出船岸協(xié)同理論、智能航行技術(shù)等級劃分和船舶智能航行與控制系統(tǒng)構(gòu)建等6項(xiàng)方案建議指南，將分別在長江干線、長湖申運(yùn)河航線和青島沿海典型海域新建3艘示范船，用以研究成果集成。

未來，船舶智能航行技術(shù)發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢：一是從技術(shù)研發(fā)走向全面開展實(shí)船驗(yàn)證，理論認(rèn)識逐步取得共識；二是成熟技術(shù)逐步廣泛應(yīng)用實(shí)船，旨在降低在船船員勞動強(qiáng)度和提高安全冗余；三是智能航行核心技術(shù)加快成熟帶動智能航行支持技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)智能船舶商業(yè)化應(yīng)用；四是商業(yè)化應(yīng)用和各種形式各種類別示范工程推動集裝箱船、客渡船、公務(wù)船和消防等特種船智能化技術(shù)集成應(yīng)用；五是技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟化 。

不過，張寶晨也指出，狹窄水域的多智能體避碰如何實(shí)現(xiàn)、大風(fēng)浪條件下的高質(zhì)量避碰、船舶動力推進(jìn)等系統(tǒng)的高可靠性如何實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)信息安全如何保障……這些船舶智能航行技術(shù)的關(guān)鍵難點(diǎn)都需要通盤考慮。誰掌握了智能航運(yùn)的關(guān)鍵技術(shù)并實(shí)現(xiàn)了廣泛的商業(yè)化應(yīng)用，誰就掌握了全球智能航運(yùn)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)。

傳統(tǒng)航運(yùn)與現(xiàn)代技術(shù)融合、有人船與無人船并存

智能航運(yùn)是傳統(tǒng)航運(yùn)要素與現(xiàn)代通信、信息、傳感和人工智能等高新技術(shù)深度融合形成的現(xiàn)代航運(yùn)系統(tǒng)與業(yè)態(tài)，是航運(yùn)業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。智能航運(yùn)包括智能船舶、智能港口、智能航保、智能服務(wù)和智能監(jiān)管等五大要素。

張寶晨表示，智能航運(yùn)及其要素的先進(jìn)程度主要取決于其當(dāng)時(shí)所采用的關(guān)鍵技術(shù)的先進(jìn)性和成熟度，但對于具體要素、內(nèi)容和企業(yè)而言，其先進(jìn)程度則主要取決于對投入產(chǎn)出比的考量。對于一個(gè)小型件雜貨港口而言，假如大量投入高級別智能化建設(shè)不能獲得回報(bào)，就不如在必要的環(huán)節(jié)或局部實(shí)施適當(dāng)級別的智能化，而不是追求生產(chǎn)作業(yè)管理的無人化。所以，無論智能航運(yùn)技術(shù)發(fā)展到何種程度，都會存在航運(yùn)形式和市場主體的差異性。

與此同時(shí)，智能航運(yùn)的發(fā)展首先將經(jīng)歷從自動化向智能化的演變過程。自動化集裝箱碼頭、自動化船閘等具有相對固定作業(yè)操作模式的工作先實(shí)現(xiàn)自動化，自動化在航運(yùn)作業(yè)的某些環(huán)節(jié)代替了人類重復(fù)性的勞動。而存在多種決策操作可能，存在多種不確定性因素影響，需要分析判斷，并作出多種決策的船舶駕駛則屬于智能的范疇。航運(yùn)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化，構(gòu)成一個(gè)相互依賴、充分銜接統(tǒng)一的作業(yè)系統(tǒng)則構(gòu)成來了智能航運(yùn)。因此，智能航運(yùn)的發(fā)展將經(jīng)歷簡單的智能化、部分的智能化、高度智能化、完全智能化的過程，從實(shí)現(xiàn)為人提供輔助決策到部分過程自主，再到航運(yùn)要素自主，最后實(shí)現(xiàn)航運(yùn)運(yùn)輸系統(tǒng)的自主。隨著航運(yùn)智能化性能的不斷提高，航運(yùn)參與人員數(shù)量將不斷減少。

不過，張寶晨也指出，無論智能航運(yùn)發(fā)展到何種階段，有人船與無人船將共存，不同智能等級將同時(shí)被使用。智能航運(yùn)發(fā)展既是一個(gè)水平由低到高不斷提升的過程，也是在各個(gè)階段都會存在差異化的發(fā)展過程。“船舶貨運(yùn)無人化正在向我們走來，但這并不意味著所有船舶都要無人化。是否要無人化，關(guān)鍵取決于客觀實(shí)際是否需要。”張寶晨表示，未來的水上交通社會是有人船和無人船并存的社會；未來的船舶工業(yè)要滿足有人船和無人船兩種造船需求；未來的航運(yùn)監(jiān)管要同時(shí)面對無人與有人兩種船舶并存的治理與服務(wù)需求。因此，有人船無人船并存是未來水上交通的終極形態(tài)。