摘要：国际海事组织（IMO）提出国际航运业尽快实现温室气体（GHG）排放达峰，并考虑不同国情，到2050年或2050年左右(接近2050年)实现净零排放，以此推动行业向智能化、低碳化转型。欧洲内河运输历史悠久且水系发达，减排任务艰巨，如何有效将内河航运转向气候友好型

本刊记者 王思佳

国际海事组织（IMO）提出国际航运业尽快实现温室气体（GHG）排放达峰，并考虑不同国情，到2050年或2050年左右(接近2050年)实现净零排放，以此推动行业向智能化、低碳化转型。欧洲内河运输历史悠久且水系发达，减排任务艰巨，如何有效将内河航运转向气候友好型、灵活且有韧性的方向发展成为亟待解决的难题。在此背景下，欧盟通过欧洲地平线（Horizon Europe）计划资助启动了AUTOFLEX项目，旨在推动内河小型船舶的自主化与智能化发展。

聚焦内河航运

AUTOFLEX项目全称Autonomous Small and Flexible Vessels，于2024年1月正式启动，项目周期3年，是欧盟资助（地平线欧洲）的重点研发项目之一。该项目聚焦于2000吨级以下的小型船舶，包括内河船、沿海船舶、渡轮和短途货运船等，旨在通过先进的自动化技术、能源优化和智能决策系统，提高船舶的安全性、能效和运营灵活性，同时降低人力成本。AUTOFLEX项目与欧盟的欧洲绿色协议（European Green Deal）和可持续与智能交通战略(Sustainable and Smart Mobility Strategy)相契合，致力于推动欧洲航运业的数字化转型，为未来的自主船舶商业化运营奠定基础。

AUTOFLEX项目的主要目标是通过利用先进的技术来建造新的自主航行内河船舶，克服传统运营模式下的航行障碍，即使在有限的水域和极端低水位的情况下，也能在小型水道中可靠地运行。具体而言，一是开发小型自主零排放内河船舶，这些船舶能够在小型水道中自主运行，即使在极端低水位和狭窄水道中也能可靠地执行运输服务 ；二是设计新的物流枢纽，作为水运和公路运输的接口，这些枢纽将确保货物的转运和船舶及卡车的零排放能源供应 ；三是开发综合的货物和能源枢纽，用于为运输系统生成和分配电能；四是开发新的商业模式，用于运营运输系统，提供运输系统服务，以及基于运输系统提供服务（例如能源和城市物流）；五是验证船舶概念和运输系统，通过仿真和定量分析、模型测试和演示以及全尺寸演示 ；六是制定开发路线图，向政策和行业提出建议，提出关键赋能技术（KET）接口标准。

AUTOFLEX项目将开发一个新型用于中短距离的内河自主船舶，该新型内河自主航行船舶能够在狭窄水道，甚至在封闭水域和极低水位的情况下开展运输服务，即便出现通讯不稳定甚至中断等问题仍可安全运营。此外，该项目计划的两个示范案例也十分具有代表性，例如两个国家都有密集的内陆水道网络，其中大部分是欧洲交通部长会议（CEMT）规定的I级到VI级的小型内陆水道，这将对其他国家和地区的内河自主船舶发展提供参考与借鉴。

AUTOFLEX项目汇集了船舶工程、技术开发、物流管理、监管安全等各个学科合作伙伴，他们在工业、研究和学术界具有丰富的经验，可为该项目的开发和验证提供强大输入。该项目主要由挪威SINTEF Ocean领导，联合来自德国、丹麦等6个国家的8个合作伙伴共同开展，他们是丹麦航运和物流公司DFDS、雅典国立技术大学（NTUA）、小型自主船舶研究机构ISE、自主航行系统和无人驾驶水面船供应商Maritime Robotics、德国海事创新解决方案提供商Fraunhofer CML、国际性跨学科研究机构DST、零排放服务公司ZES以及位于西欧的北海港。

开发新型自主船

AUTOFLEX项目的核心在于开发新型内河自主船舶，旨在提高自动化船队的安全性、保障能力和复原能力，为内河航运的自动化和自主化做出贡献。

经过优化，AUTOFLEX项目的新型船舶设计可实现最低能耗、最大载货量，且可在小型水道中实现自主航行，同时确保总拥有成本（TCO）最低。小型内河航道为货物运输方式的转变提供了相当大的助力。AUTOFLEX项目的设计还将确保船舶自主运行的安全，并将允许其在大型船舶无法运行的区域航行，如浅水区域或狭窄运河水道。开发小型自主零排放船舶，致力于推进无人驾驶内河船舶的关键使能技术（KET）。这涉及船舶动力需求和操纵性的流体力学优化、使用轻质材料的结构设计，以及开发一个用于估算船舶概念TCO的模型。该项目的侧重点还包括为船舶自动化操作创建验证/测试场景案例目录，以及用于系统性能测试的KPI工具箱。该项目还将评估新型自主内河船舶在低水位条件下以及在较大水道中的适用性，为政策制定以及投资决策者提供参考。

此外，为了确保自主船舶运营安全，AUTOFLEX项目还计划开发一个自动化船舶运行的安全监测系统，以及一个用于船队任务分配的远程控制中心。SeaGuard是NTUA为AUTOFLEX项目开发的一款软件工具，旨在实现安全航行、降低与自主航运操作相关的潜在风险。特别是在内河航道等狭窄环境中。它还旨在为运营商和相关利益方提供决策支持，通过实施适当的风险控制措施，确保安全和弹性运行。SeaGuard将对自主船队中每艘船舶的安全和网络安全状态进行实时监控和分析，在发生系统故障（如部分故障和子系统崩溃）时，SeaGuard将有助于在规定的时间窗口内恢复到安全状态。SeaGuard的显著特点是，其考虑到了自主船舶运行的安全和性能方面，同时还纳入了网络安全屏障，以防止来自外部的恶意行为。

为了实现自主船舶的有效运营，并最终发展为自动化多式联运零排放运输系统，AUTOFLEX项目还研究并开发了能源供应中心、移动配送中心、临时港口码头等3个必要运输系统组件。能源供应中心（Stow & Charge）使用电池可以在短时间内为AUTOFLEX项目涉及的新型内河自主船舶提供可再生能源。能源供应中心涉及货物在两种运输方式和能源供应方式之间的无缝衔接。AUTOFLEX项目基于运输能力、船舶航程以及转用其他运输方式的可能性，研究确定了能源货运枢纽的最佳位置。移动配送中心（MDC）是灵活的物流枢纽，旨在优化城市最后一公里的配送。MDC将临时设在中心城区，允许灵活按需、环保的配送，减少交通堵塞。AUTOFLEX项目将研究探索MDC如何有效地分配、战略性地放置，以及在船舶上/下转移。临时港口码头（TPT）将提供灵活的物流解决方案，利用未充分利用的基础设施，如未使用的泊位和临时货物装卸设备。这些码头将促进城市和内陆港口地区的货物转运。AUTOFLEX项目将研究并探索通过这种未配备的泊位转移货物的创新概念，同时解决监管和相关物流挑战。

示范测试

AUTOFLEX项目的示范测试主要是对项目中开发的技术进行实际应用和测试。该项目将通过对于在比例模型试验和全尺寸船舶演示中验证自主航行能力。该项目的示范验证选择在两个区域进行，荷兰的兰斯塔德地区（包括阿姆斯特丹、鹿特丹等城市）和比利时的根特市。选择这两个地区做示范测试，主要是基于以下几点，一是两国均拥有密集的内河航道网络，其中小型内河航道占比相当大，即CEMT规定的I至IV级航道 ；二是两个示范区域共包含超过2250个不同类型的码头，为部署AUTOFLEX项目运输系统组件（如能源供应中心、MDC和TPT）提供了可能 ；三是两国均有众多大型海港 ；四是荷兰和比利时佛兰德的内河航道网络相互连接紧密，并且与周边网络（如瓦隆航道、法国航道、西德运河网络，以及最重要的欧洲最繁忙的内河航道走廊——莱茵河和莱茵至阿尔卑斯走廊也紧密相连 ；五是两国经济活动活跃，国内和区域水运潜力巨大，无论是作为海港腹地运输的一部分，还是大陆运输的一部分 ；六是比利时和荷兰都有大量的运营商（以及各自内河航运生态系统的其他成员），他们已经在两国的较大航道上开展业务，一旦小型、灵活、自动化、零排放（SFAZ）内河船舶在技术上可行且经济上可行，他们很容易将业务扩展到较小的航道中去。

示范区域一 ：荷兰地区。该示范案例的目标是验证是否可以通过未充分利用的小型水道促进从公路到内河航运的模式转变，进而研究以内河运输为基础的定制开发和建立多式联运服务的可能性。该示范案例区域将阿姆斯特丹经乌得勒支和鹿特丹到荷兰角的主要水路连接形成了一个半环，将兰斯塔德地区的核心包在其中心，此被视为外环。除了大型水道之外，从CEMT规定的I级到VI级的一系列较小的水道形成了一个区域网络，延伸到兰斯塔德地区。这些水道，包括经由乌得勒支和阿姆斯特丹（CEMT等级VI）或鹿特丹和阿姆斯特丹（CEMT等 级II、III、IV和V）连接鹿特丹和艾默伊登的内河水道走廊。

示范区域二 ：比利时地区。该地区拥有密集的水道网络，也拥有欧洲最大港口之一的安特卫普港。该示范案例区域划分在安特卫普、布鲁塞尔和根特之间，这是因为该区域拥有一组较小的内河水道，并与北部（鹿特丹和荷兰南部省份方向）有良好的连接。佛兰德斯地区的经济活动和物流服务密度吸引了大量已经通过水路运输的货物。货物来往于鹿特丹、安特卫普和根特周边地区。特别是CEMT规定的I至IV级的较小水道网络，这正是AUTOFLEX项目想要研究和验证的。密集的现有水路网络和更短的距离似乎是零排放内河船舶的理想试验场。除了测试船舶外，该示范案例还将研究能源供应中心的设置。设置能源供应中心的设想是能够可靠地提供可再生能源，同时确保两条运输线路之间的转运。根特已被选为能源供应中心蓝图设计的焦点。

不难看出，AUTOFLEX项目的示范测试不仅将验证船舶设计概念、建立商业化路线图，为政策制定和行业规划提供建议，还将为进一步开发预期的AUTOFLEX运输服务、SFAZ内河船舶以及各个AUTOFLEX系统组件提供了输入。

来源：中国船检