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364今日，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” 貨船首航儀式在珠海東澳島舉行。上午9點，裝載島上特產(chǎn)的“筋斗云0號”正式啟航，駛向港珠澳大橋1號碼頭，成功完成首次自主貨船貨物運載。
據(jù)了解，“筋斗云0號”自主貨船由云航智能研發(fā)，此次首航前已完成多次遠程遙控和自主航行試驗，這次首航為我國首次自主航行貨船貨物運載試驗。中國工程院院士嚴新平表示：““筋斗云0號”是推動智能船舶技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要平臺，此次成功實現(xiàn)載運貨物的自主航行首航，正式開啟了自主航行的探索和實踐，以其推動智能航運發(fā)展進程，共同迎接智能航運時代的到來?！?
設(shè)計兼顧研發(fā)可持續(xù)性和系統(tǒng)可遷移性
“筋斗云0號”自主貨船按照中國船級社《沿海小船入級與建造規(guī)范》要求設(shè)計和建造，并將按照IMO《MASS臨時試航導(dǎo)則》展開評估和測試的自主航行貨船?！敖疃吩?號”在設(shè)計時充分考慮研發(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”推薦的KVLCC2線型，完整保留母船水動力特性和操縱性，船舶直線穩(wěn)定性和回轉(zhuǎn)性和原船高度一致。
船體設(shè)計考慮到貨船的推進系統(tǒng)特性，采用了常規(guī)定距螺旋槳推進和流線型普通舵操縱，其運動和動力特征具有高度非線性，作為欠驅(qū)動系統(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)貨運船舶可快速推廣應(yīng)用，具有極高的研究與開發(fā)價值。
“筋斗云0號”從設(shè)計階段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)和電氣化推進系統(tǒng)，整船具備遠程監(jiān)控和報警功能，是典型的數(shù)字化船舶。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”、“分布式計算DCS”等領(lǐng)域的成熟經(jīng)驗和技術(shù)，構(gòu)建了以平臺為基礎(chǔ)，以算法為支撐的系統(tǒng)，可以進行船端的“感知”、“決策”和“控制”，同時利用“數(shù)字孿生技術(shù)”在岸基控制中心實時監(jiān)督和控制船舶，最終將實現(xiàn)IMO 海上水面自主船（MASS）四個等級的自主航行。接下來，項目組將在該系統(tǒng)的支持下開展多船會遇避碰、自主靠離泊試驗，進而實現(xiàn)內(nèi)河自主航行示范。
“筋斗云”項目將逐步開展商用示范
隨著智能船舶標準、測試與驗證體系的逐步建立，以自主航行為核心的智能船舶技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展正式進入快車道。“筋斗云0號”貨船首航成功，對國內(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程控制技術(shù)探索和應(yīng)用實踐的典范，推動自主船舶技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)落地。中國船級社科創(chuàng)試驗中心主任蔡玉良表示：“筋斗云0號”的成功首航，對于船舶自主航行技術(shù)的研發(fā)、測試、規(guī)范標準制定有著極其重要的開創(chuàng)性意義。
2017年12月，中國船級社、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”號小型無人貨船項目。隨后，由專注于船舶智能航行系統(tǒng)研發(fā)的云航智能，展開沿海貨船自主航行的需求論證和評估，考慮到陸島補給等短途運輸需求，最終確定建造“筋斗云0號”作為初代試驗和示范運行平臺。2019年11月，“筋斗云0號”下水交付，12月完成“筋斗云0號”遠程遙控和自主航行試驗，并在上海海事展上發(fā)布自主航行技術(shù)成果，實現(xiàn)了自主貨船遠程遙控、自主循跡、會遇避碰和遙控靠離泊，引起業(yè)界廣泛關(guān)注。
云洲智能董事長張云飛透露，“筋斗云0號”除利用珠海萬山無人船海上測試場展開自主航行技術(shù)開發(fā)、試驗驗證外，還將利用大灣區(qū)地緣優(yōu)勢逐步開展自主航行示范，積極探索自主航行船舶在運輸補給及海洋領(lǐng)域的商業(yè)應(yīng)用，并與船級社、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)范標準的建立，共同推動我國智能船舶事業(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現(xiàn)無人自主航行，可實現(xiàn)船舶設(shè)計建造的革命性突破，同樣載重能力下節(jié)約超過20%的建造成本，20%的運營成本，減少15%的燃油消耗并大幅度降低排放。對于萬億美元的船舶、航運市場而言，空間巨大。目前，全球多個國家正在積極推動智能航運研究，計劃于未來10年內(nèi)實現(xiàn)無人自主船實際運營。早在2017年國際海事組織(IMO)海上安全委員會第98次會議(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)展行動計劃(2019—2021年)》，到2019年5月七部委聯(lián)合印發(fā)《智能航運發(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》，組織實施國家重點科研計劃《基于船岸協(xié)同的船舶智能航行與控制關(guān)鍵技術(shù)》項目，無一不預(yù)示著中國正在加快規(guī)劃部署智能航運未來發(fā)展。
作者：趙家云
