探究未來智能航運新業態——2024世界交通運輸大會新一代航運系統專家觀點集萃

6月29日上午，第八屆（2024）世界交通運輸大會“新一代航運系統”分論壇在青島舉辦。論壇匯集航運領域的資深專家、高校教授、知名企業科研人員作專題報告，共同探討“新一代航運系統”最新發展趨勢和機遇，探究未來智能航運的新業態，分享研究成果和工程實踐經驗，研討新一代航運系統理論體系、技術框架、實踐路徑。

論壇由水路交通控制全國重點實驗室、國家水運安全工程技術研究中心、智能航運與海事安全國際科技合作基地、智能航運與海事安全學科創新引智基地主辦，武漢理工大學交通與船海工程學部協辦。

自動化是未來碼頭發展方向

港口是全球經濟發展的“晴雨表”和重要支撐，然而港口作為傳統行業本身卻存在一些缺陷，將會面臨著很多風險：一個是勞動強度大，港口的作業需要嚴苛的人力條件，二是作業環境艱苦，整個作業基本是在露天條件下，受到天氣影響較大，最后就是安全風險高，因為在作業過程工作人員跟空中的貨物和水平運輸車輛等方面都存在著交互和潛在的風險。因此為了消除人身傷害，提升港口的作業效率，自動化碼頭是港口未來發展的主要方向。山東省港口集團高級別專家張連鋼表示。

2023年11月，交通運輸部發布《關于加快智慧港口和智慧航道建設的意見》提出，到2027年我國將建設一批世界一流的智慧港口。

來自交通運輸部的最新數據顯示，目前我國已建成的自動化集裝箱碼頭有21座，自動化干散貨碼頭有28座，已建及在建的自動化碼頭數量位居世界首位?；?G技術的新一代自動導引車、無人集卡等智能化水平運輸設備率先投入使用，有的已經實現集卡自動化長距離運輸。

在世界集裝箱第一大港上海港，以前配載一艘船需要4個小時，現在隨著信息技術發展應用，5分鐘左右就可以完成一條船的配載工作，大大節約時間，提升效率。以前需要人工駕駛運輸車輛，現在已開始規模運用自動駕駛車輛，港口現場操作的人員也會越來越少。

我國“北煤南運”的重要港口黃驊港，通過自主創新，港口實現了全流程的自動化作業和現場的無人化作業，裝船效率顯著提升，輔助作業時間也大幅壓縮，現在船舶平均在港時間縮短了2天左右。船舶運行周轉效率的提高，為航運企業、港口企業的降本增效都發揮了很好的作用。

據介紹，我國制定發布了自動化集裝箱碼頭、自動化煤炭礦石碼頭設計規范等一系列的行業技術標準，充分發揮標準的引領作用，帶動和支撐了智慧港口建設發展。同時，也在推動相關技術和標準“走出去”，中國的自動化集裝箱碼頭建設技術方案已走出國門，在部分國家港口也得到了很好地應用。

拖輪自主伴航智能化

在自動化碼頭上，一艘大船在拖輪伴航下進港靠泊，在完成自動化裝卸貨之后，大船又在拖輪伴航下離港出海。中國船級社正高級工程師馬吉林用上述場景來表示拖輪伴航似乎作為整個航運大版圖的承上啟下的一塊，而實現拖輪的自主伴航就是航運智能化版圖的關鍵一步。

馬吉林表示，傳統的拖輪伴航是由拖輪駕駛員操控船舶，操控拖輪安全高效地接近被伴航的大型目標，但整個過程會面臨以下問題，一是，隨著當前船舶的大型化，船體外板的外飄，導致拖輪駕駛員視覺盲區越來越大；二是，當拖輪在伴航過程中，距離大型的船舶越來越近時，船間的效應愈發明顯，使得拖輪的控制也越來越困難；三是，大型船舶對拖輪的視覺壓迫感非常強，拖輪操作員的操作水平、作業經驗、心理素質，都可能導致他在作業過程中會產生安全的隱患，以及作業效率的下降。而自主伴航技術的出現，則是為了解決上述問題。

馬吉林解釋道，自主伴航的定義就是在有人監控的情況下，憑借著先進的感知技術、規控技術，由系統自主鎖定目標，并自主操控拖輪安全高效地接近目標、伴隨目標，直至并靠的行為。

在完成多項工作以后，拖輪自主伴航有了目前的階段性成果。4月13日—18日，在日照海域歷時6天進行自主伴航功能全流程的測試，這次測試總共進行了4類試驗共計34項試驗項目。測試的結果顯示目前自主伴航系統的硬件運行是穩定可靠的，安全機制是完整有效的，目標的感知也是準確，并且整個跟蹤過程呈現穩定態勢。馬吉林表示，目前的整個系統自適應良好且人機對話交互界面也穩定友好。

馬吉林表示，整個自主航運系統的發展是通過一個又一個的應用場景不斷地突破和組合產生的。每一個應用場景涉及感知、認知、決策、執行過程，在這個過程中需要突破很多的技術，不僅包括意圖的認知，比如像人類駕駛員一樣以一種類人的決策能力展示自主航運的能力等等。他表示，在未來，希望所有共事者都能夠把自主航運每一個板塊、每一個環節都做到不斷地提升，最終實現自主航運的中國方案。

未來可能需要“小型化”自動化港口

新加坡國立大學高級講師李浩斌提出了一種觀點，他認為未來可以是微型自動化港口與小型自主船舶組成的集裝箱集輸運系統，成為衛港星鎮，從而使整個航運供應鏈更靈活、韌性、可靠。

中國的“一帶一路”的倡議，尤其是21世紀海上絲綢之路的投資建設，為沿線國家的經濟發展，尤其是東南亞臨近海洋的各個發展中國家注入了新的活力。然而，值得注意的是海上絲路的沿線國家，大都沒有一馬平川的平原，人口聚集的地方很多被高山、河流與海洋分割，即便是臨近海岸的地方，也不是都有修建深水碼頭的條件。正如公路和鐵路有不同的等級，機場與車站有不同的規模。李浩斌認為港口與船舶的運輸形態也不一定是唯一的，服務于群島與近岸地區的實現區域內的貨物運輸，以及航務及疏運功能的水運系統，可能與今天服務于區域之間遠洋運輸的海運系統有很大的不同。

李浩斌認為，當船舶制造能力也能像汽車工業一樣富足的時候，集裝箱船舶的設計很有可能會從大型化轉變為大規模而小型化。小型集裝箱船舶可能會更加自由地來往于通航能力較弱的水道，也可以減少等待貨物滿載的時間，完成時效性較高的運輸需求。

在李浩斌的設想中，未來小型船舶可以是智能與高度自動化，且動力為新能源可以做到凈零排放。

與此同時，與小型船舶相適配的則是小型集裝箱船舶的港口。李浩斌表示，這些港口可能是垂直泊位，靠船舶的矢量推進實現自動靠泊與節約利用岸線資源，它們可能只有一種標準化的單一港機設備，以增強系統的可靠性，可以分別對船、車、堆場進行裝卸操作。如此，這樣的微型港口可以依靠低廉的建設與維護成本，在每個海上絲路沿岸部署。

（轉載自中國水運網）