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无人船

转载 2018-06-29 14:10 德哥 来源: 海事知识讨论

  YARA Birkeland 是一条计划在挪威Herøya 港口到 Brevik港口运送化肥的无人船 。目前化肥公司YARA每年在两地之间有40,000趟的陆上卡车货运。 原本的陆上货运要经过人口与交通密集的城市,可能在马路行驶中造成交通意外,也会在人口密集区产生不少空气污染。在挪威那个对环保追求的到极致的国家,就想到了电池驱动零排放的海上运输,后来又考虑人工方面的花费,就计划建造一条无人驾驶YaraBirkeland 的计划。用环保,低人工消耗的货运方式提高物流效率。Yara Birkeland 使用全自动海上货运技术,离港、靠港全都靠船上的位置与距离传感器搞定,完全无需人力介入。只要在货船上装妥定位及传感器,即可在远程使用极少人力监控整个海上货运过程。不像传统燃料排放大量二氧化碳与燃烧废料,采电池电力驱动,为零碳排放的全电力动能,除了船只航行本身,对环境几乎不会造成影响。 报道上都说他是首条无人驾驶零排放的船,我觉得应该是定义成首条投入到商业运营中的自主船。

  YARA Birkeland可装120个集装箱,由康士伯与YARA一起打造。它号称海上特斯拉,当然电池会更大,去年海事展Peter说电池大小是15头大象。由于极少人力监控整个货运过程,后期省掉了很多管理费用,操作成本可以节省90%。今年3月份康士伯和威尔森成立无人船物流公司Massterly,将无人驾驶船整合到物流供应链当中。

  要实现无人自主,应该起码3点挑战:

  1.设备和系统能否在任何条件,任何环境都能驾驶和管理。感知,通讯,智能。

  2.信息化方面,IOT,自主航行依赖外部信息,会涉及到港口,货代,检验,通信商,设备商,和气象,水文服务等等,信息需要充分,全面,准确,及时。

  3.法律法规。海事公约,引航,港口。

  对设备来讲,康士伯用在深海钻井平台的DP3动力定位系统,可能应用环境比无人船要求更高,人工智能方面也在飞速发展。信息方面有海事卫星,康士伯的MBR(海事宽带无线),5G的发展。法律法规,这是一条内海运输船,得到挪威政府支持。IMO之前不同意在2020年之前制定无人船的相关法规,但今年5月份在MSC99次决议也把 Maritime AutonomousSurface Ships (MASS) 放到议程中的一项。

  自主可以利用科技规避人为因素。历来海上事故的发生80%都是人为因素,比如以前的泰塔尼克号,前两个月长江口烧了几天的桑吉轮。

  无人船的概念听的很多,国际上日本,韩国,欧洲国家都在部署,很多厂家比如罗尔斯-罗伊斯也都一直在研发,我记得15年海事展装备论坛还专门听他们做过介绍。我想YARA项目是在内海,航程不远,目前更有操作性。

  国内无人产品概念也越来越多,无人机,无人车,无人超市,无人工厂,上个月刚听了一下清华的智能网联车的讲座,说是明年无人车肯定上路了,在宁波。听下来中国汽车基础与西方一百多年的历史比,还是很弱,但网络化,数字化方向基本处于与国际并跑阶段,可以从这方面发展,弯道超车。船舶方面也一样,计划三步:1.0智能互联,实现系统和数据集成,辅助决策,全船的数据服务。2.0智能物联,能够部分自主,远程控制。3.0是完全自主,船岸港互联,自主靠泊,自主航行。工信部今年组织了设计院,船厂,制造商,相关部门准备1.0,还让招商轮船找了两条在建的VLOC (超大型矿砂船),两条VLCC(超大型油轮)试点,记得前段时间VLOC项目还到公司来讨论我们自动化的一千多个点怎么送出去。珠海还会开建世界最大无人船海上测试场。

  自主驾驶,理解起来应该有个大脑,能对自身环境,动力,导航,电子电力,通讯等系统有监控,对外部的风浪流,航道,航线情况,气象,周围船舶都有感知,进行综合评测,确定当前的驾驶策略,操作,通讯策略,规划后续航线,航行,以及后期的维护策略等。

  听起来YARA项目就直接实现国内的3.0去了?上个星期,挪威那边负责YARA项目的program 经理, An-Magritt Tinlund Ryste来上海给我们讲了一下,我单独还找她聊了会,任何事情都不是一蹴而就的:

  对项目来讲有三个阶段,阶段一要知道那些任务(know how) ,制定出目标。第二步,将目标形成文件。第三步,去实施。

  自主船下水后航行也是第一步有人航行,再有人在船遥控操纵,最后自主。

  公司无人船项目除了YARA项目,目前有好几个项目在同时进行,比如说BastøFosen轮渡项目,航线间自动穿行,码头自动系泊;集装箱拖轮项目,自主装卸货;跨洋调查作业无人船;水下无人艇AUV,加拿大的远程操纵消防船队,船队自主;

  KM有现有推进,系泊,液位遥测,自动化,配电板,电池,工况检测,通讯,CCTV,中央桥楼系统,360度全景摄像,操纵系统,自主功能最后集成到KOGNIFAI的数字平台,船端系统需要集成,识别的目标需要研发。岸端系统也对不同的任务有专门的研发Roadmap.

  在人工智能,视觉识别等基础研究领域,得益于康士伯海事外的康士伯数字部门,模拟器数字孪生,太空部门,他们有专业的基础科学方面的研究,而且还和挪威科技大学(NTNU)等大学合作资源。

  我的脑海里其实还有很多问题,比如周围的物体是不是都能识别,是否能识别小的物体比如小渔船,人力船;别的船是不是知道你是无人船,怎么沟通;当船上设备有故障了,引起航道堵塞怎么办;海上真的出了交通事故,谁去真正负责;船上着火了,怎么办;自主船以后对港口,物流,法规,监管,岸端操作人员素质都提出了新的要求,能不能行;前期高额花费到底有多大经济效益;索马里海盗以后是不是不用扛着枪自己往前冲,花钱雇佣IT高手就直接把船开回来了,轻松惬意….我想过几年会有答案的。记得的两周前到儿子班上给他们上了一节课,最后我把这段视频放给他们,提问特征的时候,很快就得到无人驾驶,电池驱动的回答。他们很前卫。

  无人船,它来了。

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