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摘要：全球首艘通过中国船级社认证的智能船舶“大智”号散货智可谓风光无限。它的精彩亮相，更是掀起了业界对于智能船舶的高度关注。毫无疑问，利用先进的网络技术和信息技术，推动船舶向数字化、网络化、智能化方向发展，从而提高船舶营运的安全性和效率，帮助航运业降低成本、提升竞争力，是造船业获得发展新动力的必由之路。在这种情况下，智能船舶决定了各国船舶工业在未来船舶市场的地位，因而成为各大造船国家的“必争之地”。
关键词：智能船舶；发展；新态势
1智能船舶概念
智能船舶是指将先进的自动化、信息化、大数据分析技术运用于船舶的航行和管理，包括信息的获取、处理及基于分析结果的建议和实施。应用广泛的信息化、大数据分析技术，有互联网、物联网、实时数据传输、大计算容量、远程控制诊断等在保证船舶安全、高效、环保的运营等方面发挥着重要作用。智能化船舶是一种会“思考”的船舶，通过安装传感器感知自身和外界环境大量的信息（如机器数据、油耗、风速、风向等）。采集的数据作为输入信息，并基于数学模型，利用高效的计算机处理系统进行综合评估分析，得到可靠的结果，给出最合适的决策建议，指导操作和管理推进导航等系统。此外，还具有一定的“学习性”，即随着收集数据的增加，不断更新优化数学模型以及模型内的参数，提高分析结果的准确性，给出更合理的建议，从而增强系统功能。
智能船舶能够解决传统船舶的弊端，实现联网后可以自动化监测船舶航行时的状态数据（航速、航向、方位等）、机器设备的参数、燃油消耗等数据。实时监测数据有助于及早发现异常情况，采取措施保证营运安全。这些数据也可以提供给设计单位，作为后续船型改善的依据。以集装箱船的型线优化为例，通常将平浮时的设计吃水作为速度优化的基础，即设计吃水下阻力最小。但目前集装箱调运时受市场以及港口货物信息与船队信息沟通因素的影响，集装箱船大部分时间不是在设计吃水下进行航行的。如果这种情况长时间存在，设计单位通过采集吃水、纵倾数据，得到常用的吃水和纵倾，然后在此基础上结合航线特点优化船体型线和设计螺旋桨，为客户提供个性化、更经济环保的船舶。
智能船舶不仅自身智能，还可通过网络将船舶联起来，以大数据为中心，实现船岸一体化、船船互联、船货互联。利用物联网的传感、定位、标识、跟踪、导航等多种手段，实现航运的精细化管理，并向信息化、网络化、绿色化、智能化趋势发展。如船舶通信技术船域网（SAN），航运公司利用该软件不仅能够对主机等设备的状态进行综合管理，还可以在岸上对船舶进行实时远程监控和软件升级等，减少了航运管理的责任。
2中国迎来弯道超车之机
近年，中国对智能船舶的研制步伐不断加快。2015年12月，中国船级社（CCS）发布了全球首部《智能船舶规范》，该规范是基于中国船级社近年来的科技研究成果，并充分考虑了国内外有关智能船舶的应用经验和未来船舶智能化的发展方向编制而成。主要内容包括：智能船舶的目的、应用范围；智能船舶的定 义、目标和功能要求；新技術的应用原则；计算机系统和软件开发要求；智能船舶附加标志及功能标志；智能船舶各智能功能的一般要求、功能要求、技术要求、检验要求及人员要求等。
2017年12月，全球首艘通过中国船级社认证的智能船舶“大智”号交付，该船由中船工业集团旗下上海船舶研究设计院牵头，中国船舶工业系统工程研究院、中船黄埔文冲船舶有限公司、中船动力研究院有限公司、沪东重机有限公司等单位参与研发建造，实现的主要智能功能包括船舶总体性能及状态监测，船舶状态安全评估，船舶能效监测、分析、评估及优化，机舱重要设备及系统的运行状态监测，机舱重要设备运行安全及性能分析，机舱重要设备智能维护包括健康衰退预测与可靠状态评估及维修决策优化，基于水文和气象信息的航线规划，船舶航行安全评估、航行操控信息分析、航行环境影响分析、航行决策优化及航行操控优化等。
从目前国内外相关企业和机构针对智能船舶开展的研究来看，主要集中在智能航行、智能机舱、智能能效管理和智能集成平台中的相关产品和技术上。可以想象到的是，未来的智能船舶肯定不止于此，除了自主航行、远程遥控等主要关键技术，其他部分同样可以智能化，譬如自动靠泊/离岸、自主维修、自动清洗（如海底门滤器）、自动更换设备部件、自我防护（针对海盗等）、自动补给等。
再从另一方面来看，未来人与船舶的关系也许会从人服务于船变为船服务于人。比如，由于船上配置人员减少，那么考虑到船员情绪，就可以家庭为单位上船，此时就要考虑人员的健康和教育问题，如远程医疗诊断、机器人手术、远程教育和娱乐等，甚至是船上生态循环系统。预计至2030年，随着传感器技术、数据驱动的智能系统、计算机科学和数据分析方法等方面的技术进步，船舶将更加智能化，能够完全实现网络的无线连接，可在全球范围内进行数据实时传输，这也将促使其设计、建造、运营及供应链管理模式随之发生根本性改变。目前，中国在互联网、信息化、大数据应用等方面已走在了世界前列，这给中国智能船舶发展创造了良好的条件，“大智”号的横空出世，无疑是对中国造船实现弯道超车的巨大提振。
3智能航运发展相关对策建议
3.1加强“智能航运”顶层设计
国家层面要研究构建“军、政、产、学、研、用”六位一体的“智能航运发展”体系，加强“智能航运”的政策研究和制定，出台免税、补贴、科研投入等多种引导、扶持、鼓励政策。建立吸引产、学、研支持“智能航运”发展的市场化机制，培育并建立“智能航运”产业联盟。
3.2加大资金投入
建立“智能航运发展”专项基金，由国家财政部、国家科委等部门支持经费，各省市、其他部委提供项目配套资金。各单位和部门涉及的科研、建设项目，与“智能航运发展”相关的内容要进行主动对接。
3.3加快示范工程和示范点建设
国家通过示范工程和示范点的建设，带动“智能航运”研究和建设应用。大力加强“智能航运”的行业应用研究，开展“智能航运”+系列化研究，拓展“智能航运”在各个领域以及社会方方面面的应用功能。
3.4由点到面，逐步推广
（1）国家设立试验区域，出台地方性法规，这个区域可以是河流的一段，可以是某个湖泊的一定范围，也可以是沿海的某个区域。设立小范围的试验区具有通信成本低、维护方便和法规设立相对容易等优势，研发出来的无人船可以在这个范围内试验使用，发现故障可以及时等到帮助，靠泊后可以及时安排人员检修，随着可靠性增强，检修周期也可以延长。
（2）推广到固定航行船舶，让其他船舶进入，检验其自动避碰功能。在航行的起点和终点港口都安排一定数量的维护人员，航行一定时间后对这些船舶进行检查，向设计单位提出改进意见。设计部门及时进行系统升级，对航行时间、航行能耗和避障效果等方面进行优化，探索长时间无人干预下的实际应用。
（3）当智能无人船舶的可靠性得到验证时，就可以组织相关部门立法，对建造规范、责任划分、保险理赔等作出相应的规定，原有的地方立法可以参考。如果再把建造成本降下来，就可以进行全面推广了。
结语：
总之，为了顺应船舶智能化的发展趋势，船厂不仅需要制造智能船舶，还要建立岸基数据中心以及智能信息服务体系，最终为客户决策提供技术支持，同时为船东的服务扩展至船舶的全生命周期。
参考文献：
[1]中国船级社.智能船舶规范[M].北京：人民交通出版社，2015.
关键词：智能船舶；发展；新态势
1智能船舶概念
智能船舶是指将先进的自动化、信息化、大数据分析技术运用于船舶的航行和管理，包括信息的获取、处理及基于分析结果的建议和实施。应用广泛的信息化、大数据分析技术，有互联网、物联网、实时数据传输、大计算容量、远程控制诊断等在保证船舶安全、高效、环保的运营等方面发挥着重要作用。智能化船舶是一种会“思考”的船舶，通过安装传感器感知自身和外界环境大量的信息（如机器数据、油耗、风速、风向等）。采集的数据作为输入信息，并基于数学模型，利用高效的计算机处理系统进行综合评估分析，得到可靠的结果，给出最合适的决策建议，指导操作和管理推进导航等系统。此外，还具有一定的“学习性”，即随着收集数据的增加，不断更新优化数学模型以及模型内的参数，提高分析结果的准确性，给出更合理的建议，从而增强系统功能。
智能船舶能够解决传统船舶的弊端，实现联网后可以自动化监测船舶航行时的状态数据（航速、航向、方位等）、机器设备的参数、燃油消耗等数据。实时监测数据有助于及早发现异常情况，采取措施保证营运安全。这些数据也可以提供给设计单位，作为后续船型改善的依据。以集装箱船的型线优化为例，通常将平浮时的设计吃水作为速度优化的基础，即设计吃水下阻力最小。但目前集装箱调运时受市场以及港口货物信息与船队信息沟通因素的影响，集装箱船大部分时间不是在设计吃水下进行航行的。如果这种情况长时间存在，设计单位通过采集吃水、纵倾数据，得到常用的吃水和纵倾，然后在此基础上结合航线特点优化船体型线和设计螺旋桨，为客户提供个性化、更经济环保的船舶。
智能船舶不仅自身智能，还可通过网络将船舶联起来，以大数据为中心，实现船岸一体化、船船互联、船货互联。利用物联网的传感、定位、标识、跟踪、导航等多种手段，实现航运的精细化管理，并向信息化、网络化、绿色化、智能化趋势发展。如船舶通信技术船域网（SAN），航运公司利用该软件不仅能够对主机等设备的状态进行综合管理，还可以在岸上对船舶进行实时远程监控和软件升级等，减少了航运管理的责任。
2中国迎来弯道超车之机
近年，中国对智能船舶的研制步伐不断加快。2015年12月，中国船级社（CCS）发布了全球首部《智能船舶规范》，该规范是基于中国船级社近年来的科技研究成果，并充分考虑了国内外有关智能船舶的应用经验和未来船舶智能化的发展方向编制而成。主要内容包括：智能船舶的目的、应用范围；智能船舶的定 义、目标和功能要求；新技術的应用原则；计算机系统和软件开发要求；智能船舶附加标志及功能标志；智能船舶各智能功能的一般要求、功能要求、技术要求、检验要求及人员要求等。
2017年12月，全球首艘通过中国船级社认证的智能船舶“大智”号交付，该船由中船工业集团旗下上海船舶研究设计院牵头，中国船舶工业系统工程研究院、中船黄埔文冲船舶有限公司、中船动力研究院有限公司、沪东重机有限公司等单位参与研发建造，实现的主要智能功能包括船舶总体性能及状态监测，船舶状态安全评估，船舶能效监测、分析、评估及优化，机舱重要设备及系统的运行状态监测，机舱重要设备运行安全及性能分析，机舱重要设备智能维护包括健康衰退预测与可靠状态评估及维修决策优化，基于水文和气象信息的航线规划，船舶航行安全评估、航行操控信息分析、航行环境影响分析、航行决策优化及航行操控优化等。
从目前国内外相关企业和机构针对智能船舶开展的研究来看，主要集中在智能航行、智能机舱、智能能效管理和智能集成平台中的相关产品和技术上。可以想象到的是，未来的智能船舶肯定不止于此，除了自主航行、远程遥控等主要关键技术，其他部分同样可以智能化，譬如自动靠泊/离岸、自主维修、自动清洗（如海底门滤器）、自动更换设备部件、自我防护（针对海盗等）、自动补给等。
再从另一方面来看，未来人与船舶的关系也许会从人服务于船变为船服务于人。比如，由于船上配置人员减少，那么考虑到船员情绪，就可以家庭为单位上船，此时就要考虑人员的健康和教育问题，如远程医疗诊断、机器人手术、远程教育和娱乐等，甚至是船上生态循环系统。预计至2030年，随着传感器技术、数据驱动的智能系统、计算机科学和数据分析方法等方面的技术进步，船舶将更加智能化，能够完全实现网络的无线连接，可在全球范围内进行数据实时传输，这也将促使其设计、建造、运营及供应链管理模式随之发生根本性改变。目前，中国在互联网、信息化、大数据应用等方面已走在了世界前列，这给中国智能船舶发展创造了良好的条件，“大智”号的横空出世，无疑是对中国造船实现弯道超车的巨大提振。
3智能航运发展相关对策建议
3.1加强“智能航运”顶层设计
国家层面要研究构建“军、政、产、学、研、用”六位一体的“智能航运发展”体系，加强“智能航运”的政策研究和制定，出台免税、补贴、科研投入等多种引导、扶持、鼓励政策。建立吸引产、学、研支持“智能航运”发展的市场化机制，培育并建立“智能航运”产业联盟。
3.2加大资金投入
建立“智能航运发展”专项基金，由国家财政部、国家科委等部门支持经费，各省市、其他部委提供项目配套资金。各单位和部门涉及的科研、建设项目，与“智能航运发展”相关的内容要进行主动对接。
3.3加快示范工程和示范点建设
国家通过示范工程和示范点的建设，带动“智能航运”研究和建设应用。大力加强“智能航运”的行业应用研究，开展“智能航运”+系列化研究，拓展“智能航运”在各个领域以及社会方方面面的应用功能。
3.4由点到面，逐步推广
（1）国家设立试验区域，出台地方性法规，这个区域可以是河流的一段，可以是某个湖泊的一定范围，也可以是沿海的某个区域。设立小范围的试验区具有通信成本低、维护方便和法规设立相对容易等优势，研发出来的无人船可以在这个范围内试验使用，发现故障可以及时等到帮助，靠泊后可以及时安排人员检修，随着可靠性增强，检修周期也可以延长。
（2）推广到固定航行船舶，让其他船舶进入，检验其自动避碰功能。在航行的起点和终点港口都安排一定数量的维护人员，航行一定时间后对这些船舶进行检查，向设计单位提出改进意见。设计部门及时进行系统升级，对航行时间、航行能耗和避障效果等方面进行优化，探索长时间无人干预下的实际应用。
（3）当智能无人船舶的可靠性得到验证时，就可以组织相关部门立法，对建造规范、责任划分、保险理赔等作出相应的规定，原有的地方立法可以参考。如果再把建造成本降下来，就可以进行全面推广了。
结语：
总之，为了顺应船舶智能化的发展趋势，船厂不仅需要制造智能船舶，还要建立岸基数据中心以及智能信息服务体系，最终为客户决策提供技术支持，同时为船东的服务扩展至船舶的全生命周期。
参考文献：
[1]中国船级社.智能船舶规范[M].北京：人民交通出版社，2015.