摘要:近日,英国在智能船舶领域进行了一项重要投资。英国交通运输部(DfT)携手英国创新署(Innovate UK)宣布,将投入高达800万英镑(约合1040万美元)的资金,支持三个旨在降低英国航运业排放的智能项目。这笔资金将被分配给英国船舶减排办公室(UK SHOR
本刊记者 王思佳
近日,英国在智能船舶领域进行了一项重要投资。英国交通运输部(DfT)携手英国创新署(Innovate UK)宣布,将投入高达800万英镑(约合1040万美元)的资金,支持三个旨在降低英国航运业排放的智能项目。这笔资金将被分配给英国船舶减排办公室(UK SHORE)项目的最新一批获胜者,以测试和实施他们的创新系统。这些系统覆盖了从海上智能交通规划、自主航行船舶技术,到建立连接荷兰和爱尔兰的绿色航运线路等多个方面。这项投资标志着英国在推动智能船舶发展方面的坚定决心。
上升战略层面
2018年2月,即英国政府正式启动了《海事战略 2050》的研究,旨在集结政府及海事部门的合力为英国海事板块的发展制定一个真正有远见的长期战略,确保英国始终处于技术进步的最前沿,助力英国保持世界领先海事国家地位。2019年 2 月,《海事战略 2050》正式发布,其中一个重点便是瞄准智能航运所带来的发展新机遇。
《海事战略2050》指出,英国将把技术研发放在未来发展的核心位置。自主航行等新兴技术可为英国提供新的发展机遇,为此英国将为海事行业新兴技术的运用制定蓝图,为这个领域的创新者提供支持和建议。未来,自主航行和远程遥控船舶将成为主流,代替人类在危险环境中工作,并且可为英国及周边地区提供广泛的高技术就业岗位。政府和业界将合作引进专业人才和先进经验,使英国成为海事技术开发运用和航运业创新的先行者。政府还将在国内实施一项创新型法规框架,并以此为国际海事组织(IMO)相关法规框架的制定提供支持。
《海事战略2050》智能船舶部分的目标是通过技术创新和政策支持,使英国在全球海事行业继续引领自主航行和智能航运的发展,从而提升其在全球航运业中的领导地位。具体推进方面,英国政府将通过财政支持、政策引领和立法保障来推动智能航运技术(包括智能船舶)的发展。例如,政府已经通过交通运输技术研究与创新补助机制(T-TRIG)为行业创新者提供了财政支持,并计划通过监管者先锋基金(Regulators Pioneer Fund)为创新实验室的发展提供资金支持。此外,英国政府还制定了智能航运行动计划,明确了5大优先政策领域 :愿景、技术、基础设施、技能和法规。
在技术方面,英国政府计划启动一系列旗舰项目,以提供智能航运及自主航行系统的概念验证和案例展示,例如 Intelligent Ship 等。这些项目将确保英国在2025年前成为自主航行技术创新的枢纽。中期目标是制定自主航行船舶的国内立法框架,吸引国际投资,并允许在英国水域开展无人船测试。
此外,智能船舶技术的发展不仅限于英国国内,还包括国际合作与交流。例如,英国劳氏船级社(LR)发布了智能船舶入级指导文件,进一步推动智能船舶技术的标准化和应用。同时,英国政府也在积极与国际海事组织(IMO)合作,帮助制定国际无人船监管框架,以确保新兴技术的安全可靠发展。
智能船舶研究奠基
多年来,英国在智能船舶发展方面取得了不少亮眼成绩,牵头并参与了多项标志性项目,这些项目的成功开展及丰硕成果不仅为英国智能船舶的发展铺设了牢固的基石,同时也为整个航运业的智能化转型与进步奠定了坚实的基础。
欧盟项目。英国无论在脱欧前还是脱欧后,都有积极参与欧盟的智能船舶相关项目,并作出了显著贡献。
MUNIN项目(2012年至2015年),这是自主航行船舶领域较早的合作项目之一,该项目总预算为380万欧元(其中290万欧元资金来自欧盟),主攻自主航行技术概念的开发与研究,并从技术、经济、法律等角度论证自主航行船舶的可行性。该项目成果展示了自主船舶技术的可行性,并为未来无人船舶的发展奠定了基础。这些成果不仅有助于应对当前航运业面临的挑战,如运输量增加、环保要求提高以及海员短缺问题,还为航运业带来了更高效、安全和环保的运输方式。
AUTOSHIP项目(2019年至2023年),该项目是欧盟Horizon 2020研究和创新计划资助的一个重要项目,旨在加快欧盟向下一代自主船舶的过渡。该项目的主要目标是开发并运营两艘自主船舶,分别用于短途海运和内陆水路运输场景,以展示其在货物移动中的操作能力。AUTOSHIP项目不仅展示了多种关键技术的应用,包括完全自主导航系统、智能机械系统、自我诊断、预测性维护和操作调度等,还展示了远程控制和自主航行技术在实际环境中的应用潜力,为欧盟未来五年内实现船舶自主航行描绘了商业化路线图,并为全球自主航运的发展提供了宝贵的经验和数据支持。
英国牵头的项目。这些项目为全行业的船舶智能化转型提供了重要经验与参考。
AAWA项目(Advanced Autonomous Waterborne Applications),旨在为下一代先进船舶提供技术规范和初步设计。该项目由英国著名动力系统供应商、智能船舶研究先驱罗尔斯罗杰斯(以下简称罗罗)牵头,并由芬兰技术和创新资助机构所资助,项目总金额达660万欧元。项目规划到2035年的发展目标, 2025年实现近海无人船舶的远程控制,2030年实现远洋无人船舶的远程控制,2035年实现远洋船舶的自主航行。项目的参与方包括芬兰坦佩雷科技大学、芬兰VTT技术研究中心、奥博阿卡德米大学、阿尔托大学和图尔库大学、Inmarsat、Brighthouse NAPA、Deltamarin等在内的高校、机构及船舶产业集群领先企业。
SVAN项目(Safer Vessel with Autonomous Navigation)。2018年,罗罗与芬兰Finferries联合发起,以期将项目的研究成果落地。该项目旨在通过自主导航技术提高船舶的安全性和效率,其中一个重要成果是成功展示了世界上首艘完全自主的渡轮。SVAN项目不仅展示了自主船舶技术的可行性,还为未来完全自主船舶的实现奠定了基础,推动了航运业向更安全、高效的方向发展。
值得一提的是,在2019年被康士伯收购之前,罗罗还参与了全球首艘零排放全自动集装箱船“Yara Birkeland”号项目,并积极推动在AAWA项目中取得的成果应用到“Yara Birkeland”号上。
示范与验证
随着研究步伐不断深入,英国在智能船舶领域历经数载,成功进行了多个示范项目与技术验证。回望过往的探索之旅,英国智能船舶的研究成果轨迹赫然在目,其对推动整个行业智能化转型的卓越贡献亦愈发彰显。
MUNIN项目以散货船“Automat Seaways”号为试验船舶。在试验中,该船从瑞典哥德堡港出发,开往南非开普敦港,在开航40分钟后切换为自主航行模式,引航员离开船舶(机舱中仍保留3人进行机械维护),单向航程持续 1 个月时间。根据试验,MUNIN项目散货船在不改变船舶原有结构情况下,通过加装自主航行和重油智能运行系统,经济性显著增加。根据测算,船舶在25年的生命周期内,可以增加约700万美元收益。
2016年至2017年间,罗罗在芬兰国有轮渡运营商Finferries的车客渡船“Stella”号上安装传感器阵列,并在不同运营和天气条件下进行一系列测试,在这过程中,“Stella”号船可正常运营于芬兰科波尔与豪特谢尔港之间。该系列测试的成功,充分证明AAWA项目成果被成功应用到了营运船舶上。
2018年底,罗罗与Finferries在芬兰图尔库市以南群岛展示了全球首艘无人驾驶渡轮“Falco”号在帕尔加斯与瑙沃之间完成了无人驾驶航行,并在遥控操作下顺利返航。Finferries岸上遥控操作中心设在距芬兰图尔库市中心50公里处,船长在此监控船舶的无人驾驶航行,并在必要时进行人工控制。“Falco”号通过采用传感器融合和人工智能技术来探测物体实现避碰,利用自动导航系统实现自动靠泊。此外,罗罗还在图尔库群岛进行了近400小时的海上试验,以验证自主操作的可行性,并展示了自主船舶在复杂环境中的表现。这些试验结果表明,自主船舶技术在提高航行安全性、减少人为错误及降低运营成本方面具有巨大潜力。
2023 年 5 月,Eidsvaag 公司的沿海货船“Eidsvaag Pioner”号在挪威西北Kristiansund海岸成功完成了一系列远程操控和自主航行技术演示,这是AUTOSHIP项目的首次演示,是自主航运进程中的一个关键里程碑。这次巡航测试被评为截止当时最复杂的海上自主航行之一。本次演示测试了姿态感知系统、自动导航系统、智能机械系统等技术。结果证明,众多远程和自主技术可以整合在一起,使货船能够在现实环境中实现常规操作。
2023 年 6 月 ,BlueLine Logistics公司的内河驳船“Zulu04”号成功完成了一系列演示测试,该船的远程和自主操作演示表明,对于内河航道而言,实现驳船自动化是陆基货物运输的一种安全、可行而且更为环保的替代方案。
来源:中国船检