12月15日，國內(nèi)自主研發(fā)的首艘具備自主航行功能的 “筋斗云0號(hào)” 貨船首航儀式在珠海東澳島舉行。這是我國首次自主航行貨船貨物運(yùn)載試驗(yàn)，對(duì)國內(nèi)乃至全球自主船舶技術(shù)發(fā)展具有重要的里程碑意義。

“筋斗云0號(hào)”首航突顯自主航行技術(shù)優(yōu)勢(shì)

當(dāng)天上午9點(diǎn)，“筋斗云0號(hào)”裝載島上特產(chǎn)正式啟航，駛向港珠澳大橋1號(hào)碼頭，成功完成首次自主貨船貨物運(yùn)載。中國科學(xué)院陳大可院士，中國工程院王玉明院士、徐德民院士、姜德生院士、朱英富院士、蔣莊德院士、李德群院士、邱志明院士、嚴(yán)新平院士等，與來自港澳、內(nèi)地知名高校和科研院所的70多位專家教授，以及中國船級(jí)社和政府有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)參加了首航儀式。

中國工程院院士嚴(yán)新平表示：“‘筋斗云0號(hào)’是推動(dòng)智能船舶技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要平臺(tái)，此次成功實(shí)現(xiàn)載運(yùn)貨物的自主航行首航，正式開啟了自主航行的探索和實(shí)踐，以其推動(dòng)智能航運(yùn)發(fā)展進(jìn)程，共同迎接智能航運(yùn)時(shí)代的到來。”

中國船級(jí)社科創(chuàng)試驗(yàn)中心主任蔡玉良認(rèn)為，“筋斗云0號(hào)”的成功首航，對(duì)于船舶自主航行技術(shù)的研發(fā)、測(cè)試、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定有著極其重要的開創(chuàng)性意義。通過減少駕駛員直至實(shí)現(xiàn)無人自主航行，可實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)建造的革命性突破，同樣載重能力下節(jié)約超過20%的建造成本，20%的運(yùn)營成本，減少15%的燃油消耗并大幅降低排放。

據(jù)了解，“筋斗云0號(hào)”自主貨船由專注于船舶智能航行技術(shù)的研發(fā)與市場(chǎng)推廣的云航智能研發(fā)，船長13.2米，采用電力推進(jìn)系統(tǒng)及數(shù)字化控制，全船為自主航行鋪設(shè)的線纜超過1千米，重量超過250千克，整船具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和報(bào)警功能，是典型的數(shù)字化船舶。該船按照中國船級(jí)社《沿海小船入級(jí)與建造規(guī)范》要求設(shè)計(jì)和建造，按照IMO《海上水面自主船（MASS）臨時(shí)試航導(dǎo)則》展開評(píng)估和測(cè)試。

“筋斗云0號(hào)”在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮研發(fā)的可持續(xù)性和系統(tǒng)的可遷移性，船體參照“國際拖曳協(xié)會(huì)”推薦的KVLCC2線型，完整保留母船水動(dòng)力特性和操縱性，船舶直線穩(wěn)定性和回轉(zhuǎn)性和原船高度一致。船體設(shè)計(jì)考慮到貨船的推進(jìn)系統(tǒng)特性，采用了常規(guī)定距螺旋槳推進(jìn)和流線型普通舵操縱，其運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特征具有高度非線性，作為欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其控制的維度高、惰性明顯。鑒于其在船體結(jié)構(gòu)、水動(dòng)力特性、操縱性等方面與常規(guī)貨船一致，該船配備的自主航行系統(tǒng)可以借助雷諾系數(shù)和傅汝德系數(shù)快速轉(zhuǎn)換控制參數(shù)，在傳統(tǒng)貨運(yùn)船舶可快速推廣應(yīng)用，具有極高的研究與開發(fā)價(jià)值。

云航智能研發(fā)經(jīng)理王遠(yuǎn)淵表示，從設(shè)計(jì)階段開始，“筋斗云0號(hào)”就充分考慮自主航行系統(tǒng)部署的需求，采用數(shù)字化控制技術(shù)和電氣化推進(jìn)系統(tǒng)，整船具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和報(bào)警功能，是典型的數(shù)字化船舶。“筋斗云0號(hào)”自主航行系統(tǒng)的構(gòu)建充分借鑒了“網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)NCS”、“信息物理系統(tǒng)CPS”、“分布式計(jì)算DCS”等領(lǐng)域的成熟經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，構(gòu)建了以平臺(tái)為基礎(chǔ)，以算法為支撐的系統(tǒng)，可以進(jìn)行船端的“感知”、“決策”和“控制”，同時(shí)利用“數(shù)字孿生技術(shù)”在岸基控制中心實(shí)時(shí)監(jiān)督和控制船舶，最終將實(shí)現(xiàn)IMO 海上水面自主船四個(gè)等級(jí)的自主航行。

“筋斗云”項(xiàng)目將逐步開展商用示范

隨著智能船舶標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試與驗(yàn)證體系的逐步建立，以自主航行為核心的智能船舶技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展正式進(jìn)入快車道。“筋斗云0號(hào)”貨船首航成功，對(duì)國內(nèi)乃至全球自主船舶技術(shù)發(fā)展具有重要的里程碑意義，將成為國內(nèi)外船舶自主航行及遠(yuǎn)程控制技術(shù)探索和應(yīng)用實(shí)踐的典范，推動(dòng)自主船舶技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)落地。中國船級(jí)社科創(chuàng)試驗(yàn)中心副主任蔡玉良向記者表示：“筋斗云0號(hào)”的成功首航，對(duì)于船舶自主航行技術(shù)的研發(fā)、測(cè)試、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定有著極其重要的開創(chuàng)性意義。

2017年12月，中國船級(jí)社、武漢理工大學(xué)、珠海市政府和云洲智能在上海國際海事展上聯(lián)合發(fā)起“筋斗云”號(hào)小型無人貨船項(xiàng)目。隨后，由云洲智能和武漢理工大學(xué)共同創(chuàng)辦的珠海云航智能技術(shù)有限公司展開了沿海貨船自主航行的需求論證和評(píng)估，考慮到陸島補(bǔ)給等短途運(yùn)輸需求，最終確定建造“筋斗云0號(hào)”作為初代試驗(yàn)和示范運(yùn)行平臺(tái)。

2019年11月，“筋斗云0號(hào)”下水交付，12月完成“筋斗云0號(hào)”遠(yuǎn)程遙控和自主航行試驗(yàn)，并在上海海事展上發(fā)布自主航行技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)了自主貨船遠(yuǎn)程遙控、自主循跡、會(huì)遇避碰和遙控靠離泊，引起業(yè)界廣泛關(guān)注。

云航董事長張?jiān)骑w透露，“筋斗云0號(hào)”除利用珠海萬山無人船海上測(cè)試場(chǎng)展開自主航行技術(shù)開發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證外，還將利用大灣區(qū)地緣優(yōu)勢(shì)逐步開展自主航行示范，積極探索自主航行船舶在運(yùn)輸補(bǔ)給及海洋領(lǐng)域的商業(yè)應(yīng)用，并與船級(jí)社、海事、航海保障等單位開展深度合作，探索面向自主航行船舶的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的建立，共同推動(dòng)我國智能船舶事業(yè)的快速發(fā)展。

船舶自主航行有著至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義，通過減少駕駛員直至實(shí)現(xiàn)無人自主航行，可實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)建造的革命性突破，同樣載重能力下節(jié)約超過20%的建造成本，20%的運(yùn)營成本，減少15%的燃油消耗并大幅度降低排放。對(duì)于萬億美元的船舶、航運(yùn)市場(chǎng)而言，空間巨大。目前，全球多個(gè)國家正在積極推動(dòng)智能航運(yùn)研究，計(jì)劃于未來10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)無人自主船實(shí)際運(yùn)營。早在2017年國際海事組織(IMO)海上安全委員會(huì)第98次會(huì)議(MSC 98)，則將“自主無人船舶”納入為新增議題。回顧國內(nèi)，近兩年，從2018年12月工信部等三部委發(fā)布《智能船舶發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019—2021年)》，到2019年5月七部委聯(lián)合印發(fā)《智能航運(yùn)發(fā)展指導(dǎo)意見》，7月發(fā)布《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》，組織實(shí)施國家重點(diǎn)科研計(jì)劃《基于船岸協(xié)同的船舶智能航行與控制關(guān)鍵技術(shù)》項(xiàng)目，無一不預(yù)示著中國正在加快規(guī)劃部署智能航運(yùn)未來發(fā)展。