我国无人驾驶船舶发展中的主要问题及对策
2018-01-02卜庆滨张戴晖于家根
卜庆滨+张戴晖+于家根
【摘 要】 为加快我国无人驾驶船舶发展的速度,提高我国在无人驾驶船舶领域的竞争力,分析国外无人驾驶船舶领域的发展现状,对比我国与国外无人驾驶船舶领域的差距,结合我国在此领域特点,提出针对我国无人驾驶船舶发展中主要问题的对策:提高重视程度;加强无人驾驶船舶领域相关法规的研究;突破核心技术;构建专业人才培养储备体系。
【关键词】 无人驾驶船舶;传感器;自动化
无人驾驶船舶具有“更安全、更经济、更环保”等诸多优点,发展无人驾驶船舶与国际海事组织(IMO)提出的“清洁海洋上安全、保安和高效的航运”发展目标非常吻合。随着无人驾驶船舶发展的日益升温,其未来的发展水平必将成为衡量一个国家航运业强弱的重要指标之一。
无人驾驶船舶技术涉及的领域非常宽广,主要涉及高精度传感器应用、通信模块功能整合、船舶大数据及物联网体系建立、船舶自动控制技术升级、新型智能化船舶建造、港口新式硬件配套、远程智能决策系统研发等前沿、核心技术,同时也与相关法律、法规修订及无人驾驶船舶专业航运人才培养等方面有关。无人驾驶船舶的发展迫切需要一个完善、高效、分工精细,并具有一定前瞻性的系统。
1 国外无人驾驶船舶发展现状
进入21世纪后,随着控制、通信、传感器、导航等技术的发展,部分制约无人驾驶船舶发展的技术瓶颈得以解决,众多发达国家迅速加大了对无人驾驶船舶的投资和研发,无人驾驶船舶迎来了第一个发展高峰期。
在军事领域,2007年7月美国首先发布“海军无人艇主计划”,这标志着无人驾驶船舶的发展进入了一个成体系的新阶段。
在民用领域,2004年由英国研发的双体无人驾驶艇被广泛应用于水文信息测量与标绘、浅水污染物追踪等领域,2005年由意大利研发的双体无人驾驶艇成功采集了南极洲附近海洋、大气的相关数据。[1]
2 我国无人驾驶船舶发展现状及面临的问题
2.1 发展现状
我国无人驾驶船舶发展仍处于起步阶段。大连海事大学积极开展无人驾驶船舶领域核心技术的研究,在智能航线设计及规划、无人驾驶船舶试验模拟器研发、传感器自动识别海上目标、货舱内无人实时监控、无人驾驶船舶智能避让与导航、无人驾驶船舶运营成本与核算等方面进行了积极探索[2];武汉理工大学对智能船舶的未来发展趋势和发展现状作出了评估;吉林广播电视大学提出了对无人驾驶技术中的多传感器进行数据融合[3]。 2015年中國船级社[4]发布的《智能船舶规范》介绍了智能船舶的概念、主要功能、所需技术要求及实现无人驾驶技术的主要难点,对新型智能化船舶的建造提供了一定的技术支持和指导借鉴,为未来无人驾驶船舶的发展铺平了道路。
2.2 面临的问题
2.2.1 未引起足够重视
与发达国家众多知名全球化公司、著名专业研究机构、相关运营商、当地政府执法机构共同重视、强强联合的发展模式不同,我国当下对无人驾驶船舶的重视程度明显不足,只有少数研究机构和船舶所有人参与其中,主要原因是该领域对未来无人驾驶船舶的重要性估计不足,且无人驾驶船舶发展在当前很难产生较大的经济利益。
2.2.2 缺乏相关配套法规
与无人驾驶船舶的高速发展相比,国际公约及国内立法都具有明显的滞后性,其表现在对无人驾驶船舶的认证、界定、监管等各个方面。尤其是在无人驾驶船舶的商业应用方面,缺乏配套的公约和法律,某些无人驾驶船舶的基本特征甚至与公约和法律中规定的条款相悖,这在未来将严重制约无人驾驶船舶的发展。[5]
2.2.3 未能整合研发资源
国内研发资金仍较为匮乏,研发工作现主要集中在各个相关高校,各个研发单位各自为战,无法形成统一的系统和合力。因无人驾驶船舶在短期内很难产生较大的经济效益,船舶所有人、运营商、物流公司、港务局,以及其他专业研究机构对其重视程度不够,无论是财力还是人力投入都十分有限,这将不利于我国无人驾驶船舶的发展。
2.2.4 仍未掌握核心技术
无人驾驶船舶的核心技术繁多,其中很多均为“高、精、尖”技术。例如,无人驾驶船舶智能避碰技术便涵盖了传感器智能识别、船舶自动化、远程智能决策优化、船舶无人驾驶系统等核心技术。但是,现阶段的传感器智能识别技术仍难以识别高速、小型船舶。无法快速掌握关键的核心技术,无疑会导致我国无人驾驶船舶的发展受制于某些发达国家。
2.2.5 缺乏相关专业人才培养储备体系
无人驾驶船舶的发展,既需要高水平的科研人才,也需要高素质的管理人才,需要一代人,甚至两代人、三代人的不懈努力和奋斗。我国尚未有与之配套的人才培养、选拔、储备体系,这将使得我国无人驾驶船舶的发展动力不足,并处于不利的位置。
3 我国无人驾驶船舶发展对策
3.1 提高重视程度
目前,航运业的发展正处在一个革命性的转型期,只有提高对无人驾驶船舶发展的认识,才能在未来把握先机。对发展无人驾驶船舶的重要性,应自上而下、层层深刻认识。由交通运输部组织牵头,通过邀请发达国家无人驾驶船舶研究领域的领军人物来华,定期组织报告、讲座、研讨会等,率先对航运企业领头人、高校,以及专业机构研究人员、一线执法管理人员、相关营运商高管等进行统一思想,加深认识,通过以点带面,提高各个相关行业对无人驾驶船舶发展的重视程度;群策群力,研讨并发布符合我国国情的无人驾驶船舶发展白皮书,制订较为详细的计划,将我国无人驾驶船舶的发展纳入规划和体系中。
3.2 加强无人驾驶船舶领域相关法规的研究
相关法规的修订和建立能极大地提高我国在国际海事领域的话语权,但需要执法部门和有关研究部门反复研究论证。在与国际法规接轨方面,我国法规既要尽快融入新的法规体系,又要最大限度地保证我国无人驾驶船舶行业的利益,其中涉及船员适任公约适用,以及无人驾驶船舶的设计建造标准、海上避碰规则、海上航行安全保障、海上防污染、海上保险等多个领域,这无疑是一项复杂而长期的工程。具体做法如下:endprint
(1)在相关研究部门及一线执法机构设立专门的法律、法规研究部门和研究小组,细化各研究部门、研究小组的研究对象和范围,尽量做到面面俱到,防止出现法律、法规上的空白和漏洞;
(2)借鉴无人机和无人驾驶汽车在立法方面的经验,加强与各方,尤其是与发达国家在立法方面的合作,探索新的修订方式,保证条款的可行性。
相关法规的建立是保障和监管无人驾驶船舶发展的前提,尽早启动与技术发展相匹配的法律、法规的研究工作十分必要。
3.3 加大投资力度,促进研究发展体系形成
基于国内无人驾驶领域投资较少的现状,必须尽快加大无人驾驶船舶相关研究的投资力度,加快实验室的建立,以尽早形成一个完善、高效的研究运营体系。资金的来源不仅可以通过国家相关部委的资助,也可以通过合作的形式,吸引国内外的航运企业或运营商加入,由此展开更广阔、更有深度的合作。
无人驾驶船舶的发展需要更多的相关企事业单位和研究机构共同参与,可以适当借鉴国外发达国家的发展经验。2014年阿里巴巴公司与原中国海运集团合作的“E-SHIPPING”电子商务平台,给我国航运企业和相关运营商带来很大的启发作用。通过合作,原中国海运集团能够更迅速、更高效、更合理地整合现有的资源,细化并完善各个企事业单位及研究机构的功能。强强联手,共同发展,取得共赢,这是值得我国无人驾驶船舶发展领域推广的发展模式。[6]
3.4 突破核心技术
尽快掌握核心技术是无人驾驶船舶发展的保障,谁先掌握核心技术,谁就能占领无人驾驶船舶发展的制高点。鉴于无人驾驶船舶核心技术的特点,其发展绝非一蹴而就,而是一个长期的过程:第一阶段为实验室模拟试验阶段,通过各种实验室模拟器对大量无人驾驶船舶航行情况进行模拟,反复论证试验,取得第一手数据;第二阶段为海上测试阶段,需要建造无人驾驶试验船舶得到实船驾驶数据,为下一阶段作准备;第三阶段为无人驾驶船舶自主航行阶段,先在内河、沿海或其他特殊航线进行航行,最后实现无人驾驶船舶远洋自主航行。
核心技术的研发需要各个科研单位之间互相紧密的合作,更需要科研单位、一线执法机构、航运企业的通力合作。针对一些关键核心技术,应分2种情况加以应对:对于一些起步较晚、底子较为薄弱的研究课题,应广泛借鉴国外发达国家的经验,通过交流学习、项目合作等多种形式,缩短与世界最先进水平的差距;对于一些新兴的研究课题,应集中科研资源和力量,加快关键核心技术的研发,掌握无人驾驶船舶技术研究的主动权。
3.5 构建专业人才培养储备体系
专业人才是保证我国无人驾驶船舶发展的动力,而专业人才的培养是一个长期、系统的工程。专业研究人才的培养需要有前瞻性:高校應设立相关本科、研究生专业和研究中心、博士生站,以满足多层次的人才需求,并建立鼓励政策和机制,吸引和引导优秀学生投入本领域;对于已经从事本专业研究的人员,应为其提供深造机会,加强国内外学术交流,提高科研水平;对于企业需要的操作和管理人才,船舶所有人和运营商应积极适应市场需要,进行未来专业人才储备,既可以派出专业人才对发达国家知名企业进行考察、学习,也可以邀请国外专家来国内进行培训指导;对于一线执法部门的人才,应在执法部门安置相关岗位,对口高校相关专业,做到人才培养的持续性。如此一来,可构建完备、多层次的无人驾驶船舶专业人才培养储备体系。
4 结 语
未来无人驾驶船舶行业必将形成产业化,为了实现我国航运业的繁荣发展,无人驾驶船舶的研发已刻不容缓。以现阶段无人驾驶船舶发展来看,还有许多问题迫切需要解决。因此,应加深认识、加强法规建设、建立全面的研究发展体系、加快掌握核心技术、完善专业人才培养储备,以全面推进我国无人驾驶船舶的发展。
参考文献:
[1] 艾小波,林联平.船舶“无人驾驶”可行性研究[J].水运管理,2015(11):13-15.
[2] 陈彬,崔雪芹.全国人大代表王祖温:无人驾驶船舶研究应加强[N/OL].中国科学报,(2017-03-05)[2017-09-28] http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/3/369534.shtm.
[3] 闫雨石,鞠文博.船舶无人驾驶技术中的数据融合应用技术[J].舰船科学技术,2016(20):1-3.
[4] 中国船级社.智能船舶规范[S].北京:中国船级社,2015.
[5] 许春松,张仁平.无人驾驶船舶发展与海事公约修订的思考[J].世界海运,2017(3):20-22.
[6] 林平.无人驾驶船舶规模应用指日可待[J].交通与运输,2015(3):50-53.endprint