智能船舶研究和发展综述
智能船舶的发展研究

智能船舶的发展研究在当今科技飞速发展的时代,智能船舶作为航运领域的创新成果,正逐渐改变着海洋运输的面貌。
智能船舶的出现并非偶然,而是多种技术融合与发展的必然结果。
随着全球贸易的不断增长,航运业对于运输效率、安全性以及环保性的要求越来越高。
传统船舶在运营过程中面临着诸多挑战,例如人为操作失误导致的事故、能源消耗过大、航线规划不够优化等。
智能船舶的发展旨在解决这些问题,通过引入先进的技术,实现船舶的智能化运行和管理。
智能船舶的核心在于各种智能化系统的集成。
首先是船舶的自动化导航系统,它能够利用卫星定位、电子海图和传感器等技术,实时获取船舶的位置、速度、航向等信息,并根据预设的航线和环境条件,自动调整航行路线,避免碰撞和危险。
这不仅减轻了船员的工作负担,还大大提高了航行的安全性。
其次,智能船舶的动力系统也实现了智能化管理。
通过对船舶发动机的实时监测和数据分析,能够优化发动机的运行参数,提高燃油利用率,减少能源消耗和排放。
同时,智能船舶还配备了能源回收系统,进一步提高能源利用效率,降低运营成本。
在船舶的监控和维护方面,智能传感器网络的应用发挥了重要作用。
这些传感器分布在船舶的各个部位,能够实时监测船舶的结构状况、设备运行状态等关键信息。
通过对这些数据的分析和处理,可以提前发现潜在的故障和问题,并及时进行维修和保养,避免因设备故障导致的航运事故和延误。
此外,智能船舶还具备先进的通信系统,能够实现船舶与岸基之间的高效数据传输。
岸基管理人员可以实时掌握船舶的运行情况,为船舶提供远程支持和决策指导。
同时,船舶之间也可以通过通信系统进行信息共享,协同航行,提高整个航运网络的运行效率。
然而,智能船舶的发展并非一帆风顺。
目前,智能船舶技术仍面临着一些技术难题和挑战。
例如,复杂的海洋环境对传感器和通信系统的可靠性提出了很高的要求;智能化系统的安全性和稳定性也是需要重点关注的问题,防止黑客攻击和系统故障导致的安全隐患;此外,相关法律法规和标准的制定相对滞后,也在一定程度上制约了智能船舶的推广和应用。
船舶智能化技术的应用与发展趋势研究与探讨

船舶智能化技术的应用与发展趋势研究与探讨在当今科技飞速发展的时代,船舶智能化技术正逐渐成为航运领域的关键驱动力。
船舶智能化不仅能够提高船舶的运营效率和安全性,还能为海洋运输带来前所未有的变革。
本文将深入探讨船舶智能化技术的应用现状以及未来的发展趋势。
一、船舶智能化技术的应用1、智能导航系统智能导航系统是船舶智能化的核心组成部分。
通过融合全球定位系统(GPS)、北斗导航系统、电子海图显示与信息系统(ECDIS)等多种技术,船舶能够实现精确的航线规划和实时导航。
这些系统可以自动避开障碍物、优化航行路线,减少燃料消耗和航行时间。
例如,在恶劣天气条件下,智能导航系统能够根据风浪情况及时调整航线,确保船舶的安全航行。
2、智能动力系统船舶的动力系统也在朝着智能化方向发展。
智能动力系统可以实时监测主机、辅机的运行状态,提前预警潜在的故障,并根据船舶的负载和航行条件自动调整动力输出。
例如,采用智能控制技术的船舶发动机能够根据负载变化自动调整燃油喷射量和进气量,提高燃油利用率,降低排放。
3、智能监控与检测系统智能监控与检测系统能够对船舶的各个关键部位进行实时监测,包括船体结构、设备运行状态、货物状态等。
利用传感器技术和数据分析,这些系统可以及时发现潜在的问题,如船体裂缝、设备故障等,并提供相应的维修建议。
例如,通过在船体上安装应力传感器,可以实时监测船体的受力情况,提前发现结构疲劳问题。
4、智能通信系统高效的通信对于船舶的安全运营至关重要。
智能通信系统整合了卫星通信、短波通信、无线局域网等多种通信方式,实现了船舶与岸基、船舶之间的高速、稳定的数据传输。
船员可以通过智能通信系统及时获取气象信息、港口动态等,同时岸基管理人员也能够实时监控船舶的运行状态。
二、船舶智能化技术的发展趋势1、自主航行技术的突破自主航行是船舶智能化的重要发展方向。
未来,船舶有望实现更高程度的自主决策和控制,减少船员的操作负担,提高航行的安全性和效率。
船舶智能化技术的现状与未来研究

船舶智能化技术的现状与未来研究在当今科技飞速发展的时代,船舶智能化技术正以前所未有的速度改变着航运业的面貌。
从船舶的设计、建造到运营和维护,智能化技术的应用无处不在,为提高航运效率、保障航行安全、降低运营成本带来了巨大的机遇。
船舶智能化技术的现状可以说是成果丰硕。
首先,在船舶自动化方面,各种先进的控制系统已经广泛应用。
例如,船舶的自动驾驶系统能够根据预设的航线和环境条件自动调整航向和速度,大大减轻了船员的工作负担,提高了航行的准确性和稳定性。
此外,动力系统的自动化控制能够实时监测和优化发动机的运行状态,提高燃油效率,减少排放。
在船舶通信领域,卫星通信技术的不断升级使得船舶与陆地之间能够实现高速、稳定的数据传输。
这不仅方便了船员与家人的联系,更重要的是能够及时传输船舶的运行数据、货物信息和气象状况等重要信息,为航运公司的决策提供实时支持。
智能监测和诊断系统也是当前船舶智能化的重要组成部分。
通过在船舶的关键部位安装传感器,实时收集设备的运行参数,利用数据分析技术对这些数据进行处理和分析,能够提前发现潜在的故障和问题,并及时进行预警和维修,避免了因设备故障导致的航行延误和安全事故。
在船舶的设计和建造阶段,数字化技术的应用使得设计更加精确,建造过程更加高效。
计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术能够模拟船舶在不同工况下的性能,优化船舶的结构和布局,提高船舶的性能和经济性。
然而,船舶智能化技术在发展过程中也面临着一些挑战。
首先是技术的复杂性和高成本。
引入先进的智能化系统需要大量的资金投入,包括硬件设备的购置、软件的开发和维护以及人员的培训等。
对于一些小型航运企业来说,这可能是一个难以承受的负担。
其次,数据安全和隐私问题也是不容忽视的。
船舶在运行过程中产生的大量数据包含了船舶的位置、货物信息和运营情况等敏感内容,如果这些数据遭到泄露或被恶意利用,将给航运企业带来巨大的损失。
再者,智能化技术的可靠性和稳定性也是一个关键问题。
智能船舶的现状与发展

智能船舶的现状与发展智能船舶作为航运业的新兴技术,正逐渐改变着传统船舶的运营方式和管理模式。
本文将从智能船舶的现状和发展趋势两个方面进行探讨。
一、智能船舶的现状1.1 自主导航技术:智能船舶利用先进的自主导航技术,实现了无人值守的航行,大大提高了船舶的安全性和效率。
1.2 船舶监控系统:智能船舶配备了先进的监控系统,可以实时监测船舶的状态和环境,提前预警可能发生的问题,保障船舶的安全。
1.3 船舶管理系统:智能船舶通过船舶管理系统实现了船舶的智能化管理,包括船舶的维护保养、货物运输等方面的管理,提高了运营效率。
二、智能船舶的发展趋势2.1 智能化船舶设计:未来智能船舶将更加注重船舶设计的智能化,包括船体结构、动力系统等方面的优化,提高船舶的性能和节能效果。
2.2 人工智能应用:智能船舶将会广泛应用人工智能技术,包括机器学习、大数据分析等,实现船舶的智能决策和优化管理。
2.3 船舶通信技术:未来智能船舶将依托先进的通信技术,实现船舶之间的信息共享和协同工作,提高整个航运系统的效率和安全性。
三、智能船舶的挑战3.1 技术标准统一:智能船舶技术的发展需要制定统一的技术标准,以保障不同船舶之间的互操作性和安全性。
3.2 数据安全保障:智能船舶大量依赖数据传输和处理,如何保障数据的安全性成为一个重要挑战。
3.3 人材培养:智能船舶需要具备专业知识和技能的人材来支撑,如何培养和吸引这些人材也是一个重要问题。
四、智能船舶的应用领域4.1 货运航运:智能船舶在货运航运领域的应用将会更加广泛,提高货物运输的效率和安全性。
4.2 海洋科研:智能船舶在海洋科研领域的应用也将会增加,为海洋环境监测和科学研究提供更多可能。
4.3 渔业航运:智能船舶在渔业航运领域的应用也将会有所增加,提高渔业生产的效率和可持续发展。
五、智能船舶的未来展望5.1 智能船舶将会成为航运业的主流技术,大幅提高航运效率和安全性。
5.2 智能船舶将会与其他新兴技术相结合,如无人机、区块链等,共同推动航运业的数字化转型。
智能船舶的现状与发展

智能船舶的现状与发展智能船舶是指利用先进的信息技术和自动化技术,实现船舶自主感知、自主决策和自主执行的船舶系统。
随着科技的不断发展和应用,智能船舶已经成为航运行业的一个重要发展方向。
本文将对智能船舶的现状和发展进行详细介绍。
一、智能船舶的现状1. 智能船舶的定义和特点智能船舶是指通过集成各种先进的传感器、通信设备和自动化控制系统,实现船舶自主感知、自主决策和自主执行的船舶系统。
智能船舶具有以下特点:- 自主感知能力:智能船舶能够通过传感器获取周围环境的信息,如天气、海况、船舶状态等。
- 自主决策能力:智能船舶能够根据感知到的信息,进行分析和判断,做出相应的决策,如航线规划、速度调整等。
- 自主执行能力:智能船舶能够根据决策结果,自动控制船舶的各项操作,如航向调整、速度控制等。
2. 智能船舶的应用领域智能船舶的应用领域非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 航行安全:智能船舶能够实时感知周围环境,及时预警和避免潜在的危(wei)险,提高航行安全性。
- 船舶管理:智能船舶能够通过远程监控和控制系统,实现船舶的自动化管理和维护,提高运行效率。
- 货物运输:智能船舶能够通过自动化装卸设备和智能物流系统,实现货物的高效运输和跟踪。
- 海洋科学研究:智能船舶能够搭载各种科学仪器,实现海洋环境的监测和研究,推动海洋科学的发展。
3. 智能船舶的技术支持智能船舶的实现离不开先进的信息技术和自动化技术的支持,主要包括以下几个方面:- 传感器技术:智能船舶需要安装各种传感器,如雷达、气象传感器、水下声纳等,实现对周围环境的感知。
- 通信技术:智能船舶需要与陆地或者其他船舶进行实时的通信,以交换信息和指令。
- 自动化控制技术:智能船舶需要配备自动化控制系统,实现船舶各项操作的自动化和智能化。
- 数据处理技术:智能船舶需要处理大量的感知数据和决策数据,进行分析和判断。
二、智能船舶的发展趋势1. 智能船舶的市场前景智能船舶市场具有广阔的发展空间和巨大的市场潜力。
智能船舶的现状与发展

智能船舶的现状与发展引言概述:随着科技的不断发展,智能船舶作为一种新型船舶形式,正逐渐引起人们的关注。
智能船舶利用先进的技术,如人工智能、大数据分析等,实现船舶的自主导航、智能监控等功能,为航运行业带来了革命性的变革。
本文将就智能船舶的现状与发展进行详细探讨。
一、智能船舶的技术基础1.1 人工智能技术在智能船舶中的应用人工智能技术在智能船舶中扮演着至关重要的角色,通过机器学习、深度学习等技术,实现船舶的智能决策、自主导航等功能。
1.2 大数据分析在智能船舶中的应用大数据分析技术可以对船舶的各种数据进行实时监测和分析,匡助船舶实现智能监控、预测维护等功能。
1.3 云计算技术在智能船舶中的应用云计算技术可以实现船舶数据的实时共享和存储,提高船舶的运行效率和安全性。
二、智能船舶的发展趋势2.1 智能船舶的普及化随着智能船舶技术的不断成熟和普及,越来越多的船舶将会采用智能化技术,提高船舶的运行效率和安全性。
2.2 智能船舶的自主化未来的智能船舶将实现更高程度的自主化,可以实现彻底无人操作的航行,减少人为操作的风险。
2.3 智能船舶的环保化智能船舶将会更加注重环保和节能,通过智能化技术实现船舶的绿色运行,减少对环境的影响。
三、智能船舶的优势和挑战3.1 智能船舶的优势智能船舶可以提高船舶的运行效率和安全性,减少人为操作的错误和事故发生,同时可以降低船舶的运营成本。
3.2 智能船舶的挑战智能船舶技术的发展还面临一些挑战,如数据安全、技术标准等问题,需要不断地进行研究和改进。
3.3 智能船舶的未来发展随着智能船舶技术的不断完善和普及,智能船舶将会在未来的航运行业中扮演越来越重要的角色。
四、智能船舶的应用领域4.1 商业航运领域智能船舶在商业航运领域的应用将会大大提高船舶的运输效率和安全性,为航运企业带来更多的商业机会。
4.2 海洋科研领域智能船舶可以在海洋科研领域中发挥重要作用,为海洋科学家提供更多的数据和信息,促进海洋科研的发展。
智能船舶的现状与发展

智能船舶的现状与发展智能船舶是指利用先进的信息技术和自动化控制技术,实现船舶航行、操作和管理的智能化水上交通工具。
随着科技的不断发展,智能船舶的应用范围和技术水平不断提高,对航运行业的发展起到了重要的推动作用。
本文将从智能船舶的现状和发展两个方面进行详细阐述。
一、智能船舶的现状智能船舶的现状主要体现在以下几个方面:1. 自动化导航系统智能船舶的自动化导航系统是现代航运领域的重要组成部份。
通过使用先进的雷达、卫星导航系统和自动舵等设备,船舶能够自动识别和避免障碍物,实现航线规划和航行控制的自动化。
这大大提高了航行的安全性和效率。
2. 智能船舶管理系统智能船舶管理系统通过整合各种传感器和数据处理技术,实现对船舶的运行状态、燃油消耗、货物装载情况等进行实时监控和管理。
船舶管理人员可以通过该系统获得船舶运行的各种数据,以便做出相应的决策和优化船舶的运行效率。
3. 船舶智能维护系统船舶智能维护系统利用物联网技术和传感器设备,对船舶的各个部件进行实时监测和维护。
通过对船舶设备的远程监控和故障预测,可以提前发现并解决潜在的故障,减少维修时间和成本。
4. 智能船舶与港口的互联互通智能船舶与港口之间的互联互通是提高航运效率和减少物流成本的重要手段。
通过与港口的信息系统和设备进行连接,智能船舶可以实现自动对接、自动装卸货物等操作,提高船舶的作业效率和准确性。
二、智能船舶的发展智能船舶的发展主要体现在以下几个方面:1. 人工智能技术的应用随着人工智能技术的快速发展,智能船舶的智能化水平将得到进一步提升。
人工智能技术可以实现对船舶的自主决策和智能控制,使船舶能够更加灵便、高效地应对各种复杂的航行环境和情况。
2. 绿色环保技术的应用智能船舶的发展也与绿色环保技术密切相关。
随着全球环保意识的增强,智能船舶将越来越注重减少燃油消耗和排放污染物。
例如,智能船舶可以采用新型的清洁能源,如太阳能、风能等,减少对传统燃料的依赖,降低航运业对环境的影响。
智能船舶的现状与发展

智能船舶的现状与发展智能船舶是指利用先进的信息技术和自动化技术,实现船舶自主感知、自主决策和自主控制的船舶。
随着科技的不断发展,智能船舶已经成为航运行业的一个重要发展方向。
本文将从现状和发展两个方面探讨智能船舶的相关内容。
一、智能船舶的现状1.1 船舶自主感知技术的应用目前,船舶自主感知技术已经得到广泛应用,包括激光雷达、声纳、摄像头等传感器设备,可以匡助船舶实时感知周围环境,提高航行安全性。
1.2 船舶自主决策技术的发展智能船舶通过人工智能算法和数据分析技术,可以实现船舶自主决策,包括路径规划、避碰决策等,提高航行效率和减少人为操作错误。
1.3 船舶自主控制技术的进步智能船舶通过自动化控制系统,可以实现船舶的自主控制,包括舵机控制、推进系统控制等,提高船舶控制的精准度和稳定性。
二、智能船舶的发展2.1 人工智能技术在航运领域的应用随着人工智能技术的不断发展,智能船舶将更加智能化,可以实现更复杂的任务,如自主航行、自动泊车等,提高船舶的自主性和智能性。
2.2 物联网技术在船舶领域的推广物联网技术可以实现船舶与陆地设施、其他船舶之间的信息共享和协同工作,提高船舶的整体运行效率和安全性。
2.3 大数据分析在航运管理中的应用通过对船舶运行数据的大数据分析,可以匡助船舶公司实现更精准的船舶调度和运输计划,提高运输效率和降低成本。
三、智能船舶的挑战与机遇3.1 技术标准和规范的统一智能船舶技术的发展需要统一的技术标准和规范,以确保不同船舶创造商和航运公司之间的互操作性和兼容性。
3.2 安全性和隐私保护问题智能船舶的发展也面临着安全性和隐私保护等新挑战,需要加强网络安全和数据保护措施,确保船舶运行数据的安全性和隐私性。
3.3 人材培养和技术更新智能船舶的发展需要大量的专业人材支持,包括船舶工程师、数据分析师等,同时也需要不断更新技术和知识,以适应科技的快速发展。
四、智能船舶的未来发展趋势4.1 智能船舶将更加智能化和自主化未来智能船舶将更加智能化和自主化,能够实现更多复杂任务和自主决策,提高船舶的运行效率和安全性。
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智能船舶研究和发展综述0 引言人工智能可以提高决策能力、重塑商业形象、增加商业回报。
当前,船舶智能化研究和发展引起多方关注。
随着科技进步和实际需要,为了满足对船舶运输越来越高的安全性、经济性、节能环保和管理效率的需要,船舶已经逐步变成集多种自动化系统为一体的多功能综合系统。
随着大数据、信息物理系统、物联网等技术的发展,在IMO 等国际组织和国家的倡导和助推下,航运业智能化研发方兴未艾。
2017年12月5日,世界第一艘通过船级社认证的智能船舶38800吨散货船“大智”号成功交付,在智能船舶发展史上影响深远。
船舶智能方面的研发工作涉及船舶建造、船舶运营、海事搜救行业和与航海相关专业诸多领域。
本文主要针对把船舶作为一个整体来阐述其智能化研发情况。
1 智能船舶概念和发展路线1.1 智能船舶概念类别对于智能船舶表述英文有多种形式:例如“Intelligent Ship”、“Robotic Ship”、“Connected Ship”、“Smart Ship”等等,目前还没有一个统一说法。
全球对于无人自主船舶技术的研究和概念设计还在进行[]。
2006年,IMO率先给出智能船舶的定义(e-Navigation):使用电子信息手段,在船、岸收集、融合和显示港航信息,实现船、岸相互之间信息沟通,达到航行安全、经济和防污染的目标。
2014年,丹麦船级社在《未来航运业》给出智能船舶的定义:智能船舶是指实时信息传输、计算、建模、控制和传感器应用能力的集合。
2016年3月生效的《智能船舶规范》对智能船舶的定义:利用物联网、传感器、通信等技术手段,自动感知船舶、环境、货物和港口等方面的信息,并基于计算机、自动控制和大数据分析技术,在船舶航行、管理、维护、货运等方面实现智能化的船舶,确保航行更安全、环保、经济和可靠。
2016年7月,劳氏船级社在《智能船舶入级指导文件》对船舶自动化程度进行分级,从AL1-AL6,分为6个等级。
涉及从船舶设计到营运诸多环节,该文件对各个等级的特征做了清晰准确的定义,并阐释了可能存在的风险。
虽然不同国家和机构对智能船舶的定义存在一定差异,但智能船舶定义具备以下特征:通过船舶相关信息融合、提高船舶自主决策能力、从而使得船舶运营更加安全、环保、经济、可靠。
1.2 智能船舶发展路线对于智能船舶研究和发展,各主要国际机构和各国侧重点不同:IMO重视技术,CCS重视自主研发,劳氏船级社重视分析人与船舶关系。
对智能船舶发展经历阶段也有不同主张。
从航行安全和智能船舶研发经验积累的角度,罗尔斯-罗伊斯公司认为智能船舶实现需要经历减少船员岸基控制船舶、近海无人岸基船舶、远洋无人岸基控制船舶、自主航行船舶4个阶段。
从智能船舶智能实现的物理范围、数据融合范围、智能程度考虑,有的学者认为智能船舶实现需要经历船舶远程监控和分析;利用大数据分析等技术,提供航行建议,进行半自动化航行;船岸信息互通,实时进行航行和港口作业优化;实现船舶自主航行、靠泊和装卸4个阶段。
由此,该学者认为,目前智能船舶发展正在由第一阶段向第二阶段过渡。
还有的学者认为从船舶人为控制的程度来讲有自助船舶、海员远程控制船舶、无人遥控船舶以及无人船舶5个发展阶段。
上述不同学者提出的智能船舶发展路线从不同角度提出智能船舶发展的设想。
但是不管是哪一种观点,在船舶智能化不断提升,人员介入不断减少方面的看法是一致的。
2 世界各国智能船舶的发展现状2.1 欧洲船舶发展现状欧洲的智能船舶开展研究时间最早,进行了大量的前瞻性智能船舶研究,研发水平比较高,研究参与方众多、研究方式灵活。
20世纪80年代,DNV就进行了船舶结构监测的研究。
1996年,挪威国防研究局和美国海军研究实验室合作开展“复合船体嵌入传感器系统(CHESS)”项目研究,并在一艘名为“盾牌”号舰艇上进行了测试[]。
DNV在船舶结构监测,舰船性能和船体集成管理诸多方面进行了持续研究,开发了相关的工具,建立数字化船体模型,通过研究探索为全球航运公司提供船舶结构监控、高质量和综合视觉信息、船舶全生命周期信息、并实现三维清晰通信等技术服务的路径。
2000年1月至2003年6月,欧盟实施了ATOMOS IV 项目。
旨在将最先进的计算机、自动控制技术应用到欧洲的舰船上,引进以人为本的系统,方便地获取船舰信息,提高船舰运行安全性、可靠性和速度。
2006年欧洲开发了内河航运综合信息系统(RIS),将通信、电子控制和计算机处理等技术应用到内河航运,提供海事监管、应急救援等8大服务功能,保障高效、安全、环保的内河航运环境。
该系统引起了航运界对于船舶智能化的兴趣。
2012年9月,欧盟项目MUNIN启动,该项目由来自德国Fraunhofer CML等8家研究机构共同实施,开展以大型散货轮为对象的无人船研究,最终是通过电脑仿真模拟模拟无人船创意,检验其可行性。
2012年,DNV提出“航运2020”理念,2015年对“航运2020”进行了修订,增加了“船舶混合推进”、“多方信息融合”等技术发展趋势的介绍[]。
2014年,DNV发布了名为“航运业展望”的报告,文中对“智能船舶”(The Connected Ship)做了定义[]。
该文认为未来航运业安全和可持续发展的6大路径:运营安全,设计先进,船舶智能,新材料应用,运营高效以及低碳环保。
2013年,罗尔斯·罗伊斯公司实施无人驾驶货船(robotic cargo ship)研究,2014 年,该公司在挪威建立了虚拟现实无人驾驶货船原型,可在虚拟的船桥系统上全视角无遮拦的观察和操纵船舶到目的地,该公司计划未来在相似岸基控制中心实现对几百艘无人驾驶的船舶操控[]。
该公司计划2020前设计和建造一个远程运营测试中心。
该公司还与相关国家研究机构和大学联合进行智能船舶研发。
例如,“未来操作体验概念”(Future Operator Experience Concept,简称“OX”)系统[]研发。
这个系统为船员提供智能工作站,能够放大显示船周围海况,使人观察到肉眼容易忽略的诸如海冰、拖船或其他小艇等潜在危险。
实施无人导航船舶(SVAN)项目研究落实早期由芬兰国家商务促进局资助的“高级无人驾驶船舶应用开发计划”(AAWA) 研究项目的成果。
2016年6 月,该公司发布了“未来遥控无人船舶”白皮书[],预测未来无人船舶发展和应用情况。
2015年9月,劳氏船级社、南安普顿大学和奎奈蒂克集团一起发布了《全球海洋技术趋势2030》报告[],对未来应用到商用船舶、军用舰船和海洋空间的关键技术进行了阐述。
报告认为未来对商用船舶会产生影响的8个关键技术是:先进材料、大数据分析、传感器、通信、机器人、造船、推进和动力、智能船舶。
2015年8月,法国CMACGM集团最新的18000 标准箱的“布干维尔”号(Bougainville)船舶应用了“TRAXENS”技术,该技术能够实现集装箱之间以及船舶的通信,任何时候,TRAXENS系统都能够实时收集数据,并传送到CMA CGM集团总部。
2.2 日本船舶发展现状日本开始智能化船舶的研究在全球范围内都比较早。
1986年,日本东京商船大学等大学实施了“高智能化船舶”研究项目。
研究内容包括:船舶操纵系统、新型生活保障和救生设施、自动近岸航行系统、自动生产系统、节能技术。
研究工作在“汐路丸”号船舶上进行,这艘船舶装备有以船内局域计算机网络为基础的数据采集和控制系统,这套系统可实现船舶智能化靠离码头。
日本智能船舶的研究重点是智能导航等船舶智能系统的研发。
2002年,日本由日本船舶机械与设备协会(JSMEA)发起包括27家单位在内“智能船舶应用平台”(SSAP)项目,该项目旨在使船岸获取和运用船舶导航系统、机械系统和其他船载设备产生的数据,以提高船舶的安全性和环保性。
目前,该系统已经在2艘轮渡“SUNFLOWERSHIROKO”号和原油运输船“SHINKYOKUTO MARU”号船舶上完成了实船测试。
测试船舶安装的智能化设备与陆地进行通信,指导船舶进行航线规划、船舶性能监测、主机维护、船舶设备使用优化等,能够赋予船舶“会思考”的能力。
此外,日本船级社与IBM合作,共同成立海事大数据中心,开发软件收集船舶机舱的实时数据,并进行分析,提供船舶设备优化、维修的建议;日本船级社与NAPA合作开发航线优化支持系统,为船东提供航线优化支持,在船舶上得到广泛应用。
在智能船舶的研发过程中,日本重视智能船舶标准制定。
2015年8月,日本在ISO的船舶与海洋技术委员会上发起的2项国际标准《船载海上工况数据服务器》和《船载机械和设备标准数据》立项获得批准,这2项标准是SSAP项目的研究成果。
2.3 韩国船舶发展现状在智能船舶研发方面,韩国制定了“智能船舶”(Smartship)X.0 规划。
韩国智能船舶研发主要由现代重工、大宇、三星重工3家公司主导,现代重工取得的成果相对比较大。
该厂智能船舶开发方式是将智能系统应用于运营船舶的模式。
现代重工智能船舶研发注重与埃森哲、英特尔、微软和SK航运等公司合作,例如,2015年,它与埃森哲合作共同设计“智能船舶”(connected ships)。
2016年,现代重工推出OceanLink智能船舶系统,该系统利用通信技术、控制技术和计算机处理技术电子系统整合了现代重工开发的数据平台与埃森哲的信息服务平台为航运系统,为船东提供船舶管理、物流信息、航行信息、应急救援等8大信息服务。
2.4 美国船舶发展现状1995年,美国海上系统司令部组建了研究小组着手实施海军“智能舰艇”发展计划。
该项目通过海运信息系统(MTS)为“智能舰艇”提供保障,促使海军船舰高度自动化和减少舰员配备,相应减少舰艇上的居住空间、食品和淡水的装载量,实现海军舰艇小型化,降低海军舰艇成本和燃料消耗,达到降低被攻击的目标。
美国海军已将一艘“宙斯盾”级巡洋舰作为试验艇用来实施海军的“智能舰艇”计划。
2.5中国船舶发展现状在世界已经进入了“工业4.0”背景下。
2015年,CCS发布了《智能船舶规范》,该规范认为智能船舶(商用)由6个功能模块:智能船体、智能航行、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理、智能集成平台。
这个规范是全球首部智能船舶规范。
2016年6月,中国船舶工业集团公司设计的智能船舶-3.88万吨散货船i-Dolphin 船型“大奋”号,该船已经在2017年12月交付使用。
“大奋”号在设计阶段就实施智能布局,对船舶感知体系、分析体系和决策体系进行智能构建,打造成一个强大、高效的智能船舶操纵平台。
国内其他研究机构和大学开展智能船舶研发的情况如下。
武汉理工大学Zhao 等开发了互联船舶的舰队技术管理系统。
同济大学Liu 等[]研究船舶未来集成动力系统的建设。