虎嗅注:無(wú)人駕駛也正在顛覆古老的航運產(chǎn)業(yè)。無(wú)人遠洋船如果研發(fā)成功,不僅可以降低人為操作所產(chǎn)生的事故率,還可以減少風(fēng)阻和成本,同時(shí)避免了海盜帶來(lái)的損失。而科技總是先于規則的制定,未來(lái)無(wú)人遠洋船能否被允許駛入海域、如何判斷責任人等等都還有待完善。
午夜時(shí)分,北大西洋。
一艘巨大的集裝箱貨船收到最新的天氣預報:風(fēng)暴就在前方。為了擺脫糟糕的天氣,確保及時(shí)到達目的地,巨輪靜靜地改變了航向和航速,并把修正后的航線(xiàn)發(fā)給船主和即將??康母劭?。當這艘船終于接近碼頭時(shí),又修正了一次航向,這次是為了避開(kāi)船首右舷的漁船。
這是跨大西洋航運中普通的一天;然而卻又是完全不同的一天。因為,這艘貨船上一個(gè)人也沒(méi)有——“船長(cháng)”實(shí)際上坐在世界另一端的運營(yíng)控制中心。在那里,技術(shù)人員通過(guò)衛星數據鏈路監控和控制貨船,但大部分情況下,這艘船都是自主航行。
盡管這種無(wú)人船還沒(méi)有航行在大海上,但它的出現只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。勞斯萊斯預計,第一艘完全無(wú)人駕駛船舶將在幾年內實(shí)現商業(yè)運營(yíng),初期可能是一艘港口拖船或渡輪,穿梭于河口或者峽灣的口岸執行短距離的汽車(chē)運輸工作。
而完全自動(dòng)航行的無(wú)人遠洋貨輪,將在10-15年內成為一種常態(tài)。
無(wú)人駕駛船舶,是人工智能和數字通信技術(shù)最新的受益者。電子傳感器、通信和計算機的發(fā)展進(jìn)步,產(chǎn)生了一系列無(wú)人駕駛的設想,包括:無(wú)人車(chē)、無(wú)人機、無(wú)人直升機、無(wú)人火車(chē),乃至這次要講的無(wú)人船。全世界的公司和研究機構,正在努力把想法變成現實(shí)。
為此,勞斯萊斯在芬蘭構建了一個(gè)合作項目:AAWA,高級自主水運應用。參與者正努力在十年之內,為船舶研發(fā)出遠程控制或者完全自主化的駕駛技術(shù)。
探索者不止勞斯萊斯。歐盟的MUNIN(海上智能無(wú)人駕駛航行網(wǎng)絡(luò ))項目,由位于漢堡的Fraunhofer海運物流和服務(wù)中心領(lǐng)導。這個(gè)項目正在從技術(shù)、經(jīng)濟和法律三個(gè)方面,對在公開(kāi)海域運行一艘無(wú)人駕駛船舶進(jìn)行可行性評估。
此外,國際船舶認證組織DNV GL的研究人員,正在探索使用無(wú)人駕駛的電動(dòng)船舶,沿挪威長(cháng)長(cháng)的海岸線(xiàn)運輸貨物的可行性。中國海事局和武漢理工大學(xué)合作推進(jìn)無(wú)人多功能海事船舶的研究和開(kāi)發(fā)項目,目的是研究自動(dòng)駕駛船舶在商業(yè)和軍事領(lǐng)域的用途。
為什么全球都對無(wú)人船如此關(guān)注?
這很容易解釋?zhuān)簾o(wú)人駕駛的船舶更安全、更有效率、更便宜。位于德國慕尼黑的安聯(lián)保險2012年發(fā)布報告稱(chēng):75%-96%的海上事故是人為錯誤的結果,而且往往都是疲勞導致。遠程控制和自主控制船舶將減少這種錯誤的發(fā)生,降低船員受傷甚至死亡的風(fēng)險,當然也降低了船舶自身所面臨的風(fēng)險。
海盜也不再是個(gè)威脅。無(wú)人駕駛船舶的造型,讓海盜很難在大海上登船;即便海盜登船,也很難進(jìn)入操控系統。電腦可以讓船舶拋錨停船或者以低航速前進(jìn),讓海軍艦船可以很容易的趕來(lái)增援。而且,重新奪回船舶也更容易,沒(méi)有船員被扣押為人質(zhì),海盜手上沒(méi)有高價(jià)籌碼。
遠程控制和無(wú)人駕駛船舶的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn),是擁有更大的貨物運載量和更低的風(fēng)阻。因為沒(méi)有人類(lèi)船員,所以不需要甲板室、宿舍以及通風(fēng)、加熱、排污系統,這讓船舶更輕、更時(shí)尚同時(shí)減少燃料消耗、減少操作和建設成本。
當然,智能船舶還能解決海上專(zhuān)業(yè)人才越來(lái)越短缺的困局。隨著(zhù)船舶越來(lái)越復雜,對船員的要求越來(lái)越高;而航海事業(yè)本身吸引力越來(lái)越小,一次遠航就意味著(zhù)幾個(gè)星期甚至幾個(gè)月遠離家鄉。而遠程控制和無(wú)人駕駛技術(shù),可以重新吸引高素質(zhì)的年輕人進(jìn)入海運行業(yè)。
構建這種未來(lái)船舶的技術(shù)條件已經(jīng)具備。更大的挑戰來(lái)自于,監管機構是否允許這種船舶出海運營(yíng)。目前,全球航運規則對無(wú)人船還沒(méi)有清楚的規定,例如是否允許無(wú)人船航行、如何保險以及如何判定發(fā)生事故時(shí)的責任人等等。
與勞斯萊斯的AAWA項目一道,歐洲至少還有兩個(gè)團體正在研究修改法規以明確這些問(wèn)題。其中一個(gè)是SARUMS(歐洲無(wú)人海事系統的安全和規章)小組,由瑞典和其他六個(gè)國家共同組成。另一個(gè)是英國的海上自治系統監管工作組。
他們的目的是確?!秶H海上生命安全公約》在下一次更新迭代時(shí),能夠反映新技術(shù)的發(fā)展。監管者顯然最關(guān)心無(wú)人船到底有多安全,工程師們正在融合相關(guān)技術(shù),避免所有可能的危險。
無(wú)人駕駛船舶的關(guān)鍵能力,是能夠感知并傳達其周?chē)诎l(fā)生的狀況,從而可以執行復雜操作、避免沿途的碰撞,順利導航抵達目的地。勞斯萊斯正致力于情境感知系統:將來(lái)自高清可見(jiàn)光和紅外攝像機的圖像與激光雷達和雷達測量相結合,提供船舶周?chē)h(huán)境的詳細圖像。
然后,這個(gè)信息可以傳回遠程操控中心,交給有經(jīng)驗的船長(cháng)判斷;或者直接由無(wú)人船上的計算機進(jìn)行處理,并決定下一步該干什么。
遠程指揮的船長(cháng)或者無(wú)人船的自主導航系統,還能利用很多來(lái)源的信息:來(lái)自衛星導航的修正信息、天氣情況、其它船只的位置及身份廣播等。使用多個(gè)來(lái)源的數據和電子輔助,已經(jīng)是今天船員們日?;顒?dòng)的一部分。用于監測船舶主要機械情況,確保發(fā)動(dòng)機和其他關(guān)鍵機械部件正常運行的系統,早已經(jīng)在船上協(xié)助確定導航方案。
未來(lái),嵌入在船舶關(guān)鍵系統深處的傳感器將提供更多的數據,監控范圍覆蓋主發(fā)動(dòng)機、起重機和其他甲板機械、螺旋槳和船首推進(jìn)器、發(fā)電機、燃料過(guò)濾裝置等等。這些信息將有助于確定這些系統是否正常、有效地工作。當關(guān)鍵部件即將發(fā)生故障時(shí),可以呼叫下一個(gè)港口安排預防性維護,如果需要的話(huà)還能派遣人員在航行途中登船維修。
對于無(wú)人船來(lái)說(shuō),把船體收集到的數據及時(shí)送達上岸是至關(guān)重要的。所以,這種創(chuàng )博需要恒定的實(shí)時(shí)通訊鏈路。公海船舶使用多年的衛星通訊,服務(wù)已經(jīng)非常好。特別是,AAWA合作伙伴Inmarsat在2015年8月發(fā)射了第三顆Global Xpress衛星,未來(lái)可以為幾乎任何地方的無(wú)人船,提供來(lái)自太空的高速寬帶連接。
防止這些數據流和無(wú)人船系統遭遇黑客入侵至關(guān)重要。誰(shuí)也不想讓麻煩制造者改變船只的航路,或者撞上什么東西。安全無(wú)小事,但是勞斯萊斯有信心做好。
即使無(wú)人船可以完全自主航行,也必須有一個(gè)岸上的人對其負責。不同類(lèi)型的船舶,或處于航行的不
同階段的船舶,可能需要非常不同的監督和控制水平。遠在大海上的貨船,通常需要很少的人力監督,一個(gè)船長(cháng)同時(shí)監督許多船只。而在擁擠的航道運行的船只,例如靠近海岸,或駛入駛出港口期間,將需要船長(cháng)給予非常充分的關(guān)注。
所以,還得開(kāi)發(fā)一個(gè)可靠的遠程控制系統?;谠诤娇?、核能和空間探索以及水手模擬培訓系統搭建等工作中獲得的經(jīng)驗,萊斯萊斯一直在研究遠程控制系統以及配套的遠程控制中心,這不僅需要考慮到人體工程學(xué),還要考慮到易用性和實(shí)用性。
建設遠程操控中心,勞斯萊斯并非毫無(wú)經(jīng)驗。此前,勞斯萊斯的工程師就設計了Unified Bridge艦橋,這是一種完全顛覆傳統船只艦橋樣式的設計,可以為船員提供舒適、干凈、安全的工作環(huán)境。2014年迄今,Unified Bridge已應用于拖船、大型游艇、極地研究船等不同艦種。
建造和運營(yíng)不同種類(lèi)的無(wú)人船很難有統一的時(shí)間表。一些無(wú)人船可以不需要任何船員操作,并且看起來(lái)和現在的艦船完全不一樣。還有一些依賴(lài)于自主控制和人類(lèi)遙控的結合,在開(kāi)放水域自主航行,需要高級操控時(shí)交由遠程控制。
例如游輪總是需要船員,因為還要為船上的游客提供服務(wù)和安全保證。不過(guò)未來(lái)的無(wú)論有沒(méi)有船員,艦船應該都會(huì )采用同樣的技術(shù)。因為新技術(shù)能讓甲板上的人們更安全。
目前,勞斯萊斯正在進(jìn)行第一代高級智能船舶的設計,而要解決的問(wèn)題還包括經(jīng)濟、社會(huì )、法律、監管和技術(shù)等多個(gè)方面。第一艘投入商業(yè)運營(yíng)的智能船舶,初期可能是一艘港口拖船或渡輪,而且可能仍然載有船員,盡管他們不會(huì )插手航行的工作。
無(wú)人船投入測試已經(jīng)為期不遠。挪威海事局和挪威海岸管理局簽署了一項協(xié)議,允許在特隆赫姆峽灣進(jìn)行相關(guān)海試,這是世界上第一個(gè)被指定用于測試自主航行船舶的地方。同時(shí),芬蘭海洋工業(yè)協(xié)會(huì )、交通和通信部和Tekes(芬蘭創(chuàng )新資助局)都已加入勞斯萊斯和其他公司的計劃之中,用以推動(dòng)在波羅的海展開(kāi)無(wú)人海洋運輸的探索。
再過(guò)三年,無(wú)人船將會(huì )出現在人們面前。到2025年,一些有遠見(jiàn)的航運公司,將在公海上運營(yíng)完全無(wú)人駕駛的遠洋船舶。然后再過(guò)五年,無(wú)人船將隨處可見(jiàn)。
長(cháng)期來(lái)看,航運業(yè)正經(jīng)歷根本性的變化,更多的變化仍在孕育之中。向無(wú)人駕駛船舶的轉變,無(wú)疑將徹底改變全球供應鏈的運作,并創(chuàng )造出新的服務(wù)。這將帶來(lái)行業(yè)的顛覆,就像Uber、Spotify和Airbnb在各自領(lǐng)域做的那樣。
這艘船不僅乘風(fēng)破浪,也掀起新的波浪。
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