當(dāng)你下次乘坐渡船時，記得仔細(xì)觀察下艦橋，那里可能已經(jīng)不是人類在掌舵。利用同樣撼動著汽車行業(yè)的人工智能(AU)技術(shù)，世界各地的船舶正開始向無人駕駛機(jī)器轉(zhuǎn)型。

圖1：2016年，法國大型航運公司CMA?CGM集裝箱船的船長帕瓦爾·博蒂卡(Benjamin?Franklin)正在檢查監(jiān)視器。初創(chuàng)公司Shone目前正在為CMA CGM船舶安裝態(tài)勢感知系統(tǒng)，這是走向自動化航運的第一步

2017年，法國工程師烏戈·瓦爾默(Ugo?Vollmer)和朋友克萊門特·雷諾(Clement·Renault)正在硅谷研究無人駕駛汽車，一篇關(guān)于無人駕駛船舶的文章讓他們突然改變了研究方向。瓦爾默表示，當(dāng)看到80%以上的貨物通過海洋運輸時，他們在突然之間頓悟。他回憶說：“我們突然覺得，可以在這方面產(chǎn)生非常巨大的影響?！?/p>

瓦爾默、雷諾以及他們的另一位朋友安東尼·德·馬雷普拉德(Antoine·de·Maleprade)一起，對一艘小船進(jìn)行了自動化改造。在2018年1月加入創(chuàng)業(yè)孵化器Y Combinator的三個月內(nèi)，他們的初創(chuàng)公司Shone就與法國大型航運公司CMA CGM達(dá)成了合作協(xié)議，為后者的跨太平洋航線貨船上安裝系統(tǒng)，以幫助檢測周圍的船只和障礙物。

Shone只是正在尋求將船舶自動化的諸多公司中的一員，這些公司利用AI融合來自雷達(dá)和攝像機(jī)等船載傳感器的數(shù)據(jù)，繪制出船舶周圍危險隱患圖片，并給予導(dǎo)航幫助。自主和遠(yuǎn)程控制的航運有望降低消費品的成本，提高客運渡輪和郵輪的安全性。預(yù)計最早可能在至少部分時間內(nèi)實現(xiàn)自主運營的商業(yè)船只，將是拖船和短途航行的小型渡船。這項技術(shù)可能使客運服務(wù)擴(kuò)展到人流量稀少的清晨時間和農(nóng)村地區(qū)。

然而，自動化在水上的表現(xiàn)與在陸地上截然不同，而且在許多情況下，自主性并不能使人類脫離船舶，或完全放棄控制。不像汽車或卡車那樣可以更換司機(jī)，遠(yuǎn)洋船舶上海配備有20名以上的船員，其中有些人往往要在途中操作各種各樣的機(jī)械系統(tǒng)。

勞斯萊斯自動系統(tǒng)項目負(fù)責(zé)人奧斯卡·勒凡德(Oskar·Levander)說：“柴油發(fā)動機(jī)需要更換燃油系統(tǒng)中的過濾器，而燃油系統(tǒng)中有可能堵塞分離器，船員們要處理很多這樣的事情?！?/p>

在短期內(nèi)，更有可能的情況是，船舵將由自主系統(tǒng)或遠(yuǎn)程人類操作員控制，同時由有規(guī)模更小的船員團(tuán)隊來管理船只。越洋自主航行將需要國際海事組織(International Maritime Organization)制定相關(guān)規(guī)則，而這個過程可能會持續(xù)到2025年左右。自動化系統(tǒng)的第一個商業(yè)應(yīng)用可能是在斯堪的納維亞沿海水域的小型船舶上，芬蘭和挪威已經(jīng)在那里劃定了試驗區(qū)。

2018年12月，勞斯萊斯在芬蘭首次公開展示了自動航行的渡輪。這艘國有汽車輪渡在1600米的航線上避開了障礙物，并自動靠泊。在那一天以及之前的試驗中，勞斯萊斯表示，該系統(tǒng)在惡劣的冬季表現(xiàn)依然出色，能夠應(yīng)對大雪和強(qiáng)風(fēng)。

小型渡船是斯堪的納維亞半島交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，它們載著汽車穿越峽灣，將各個島嶼連接起來。勒凡德說，自動和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可以將短途航線的服務(wù)擴(kuò)展到夜間，減少不太受歡迎航線的人員配備，船只可能從岸上的指揮中心出發(fā)，那里只需1名船長就可以監(jiān)督很多事情。

勒凡德表示，拖船市場近期也有很好的自主和遠(yuǎn)程控制商業(yè)案例。他說：“這是個非常有吸引力的回報時間，畢竟當(dāng)前的船員成本很高?！眲谒谷R斯已經(jīng)與馬士基(Maersk)旗下拖輪運營商Svister合作，于2017年在哥本哈根展示了拖輪的遠(yuǎn)程控制。波士頓初創(chuàng)企業(yè)Sea?Machines也在為拖船、渡輪和其他工作船開發(fā)自主和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

2020年，正在收購勞斯萊斯海運部門的挪威企業(yè)集團(tuán)康士伯(Kongsberg)，將推出世界上第一艘自主設(shè)計的電動集裝箱船——雅拉伯克黑德號(YARA Birkehead)。這艘船的船身較小，可裝載120個集裝箱。它將把挪威水域的肥料從雅拉的一家工廠運往附近港口，然后轉(zhuǎn)移到較大的船只上用于出口。

勞斯萊斯的勒凡德和許多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，新造的電動船舶將是實現(xiàn)貨物運輸自動化的理想平臺，因為電力推進(jìn)系統(tǒng)的活動部件將減少，所需維護(hù)也將減少。但貨運船隊要想實現(xiàn)電動和自動化還需要幾十年的時間，因為船只通常要服役20年左右，而電池的能量密度還不足以為跨洋航行的船只提供動力。

圖2：初創(chuàng)企業(yè)Shone的三位聯(lián)合創(chuàng)始人安東尼·德·馬雷普拉德(Antoine·de·Maleprade，左)、烏戈·瓦爾默(Ugo·Vollmer)以及克萊門特·雷諾(Clement?Renault)

Shone將其業(yè)務(wù)押注于現(xiàn)有貨船的改裝上。在某些方面，船舶實現(xiàn)自動化比汽車更容易。大型船舶已經(jīng)有了可以接入的、經(jīng)過海事測試的傳感器系統(tǒng)，包括雷達(dá)、GPS和基于應(yīng)答器的自動識別系統(tǒng)。Shone增加了360度攝像頭和麥克風(fēng)，并使用AI將傳感器數(shù)據(jù)融合到一個目標(biāo)檢測系統(tǒng)中，該系統(tǒng)在iPad上為船員顯示完整的船舶周圍環(huán)境圖片。

麥克風(fēng)可以接收到船只的喇叭信息，通過算法系統(tǒng)可以確定其位置。瓦爾默說，這個系統(tǒng)還增加了智能層。它會發(fā)出信號，讓你注意“行為古怪”的船只，這也是當(dāng)前系統(tǒng)的主要作用。2018年春天，瓦爾默表示，Shone將開始為舵手推薦行動方案，從避障到優(yōu)化路線等，在允許的情況下為最后一步建立信任，即采取自主行動。

瓦爾默指出，Shone正在以“數(shù)十萬美元”的價格安裝其系統(tǒng)，并收取定期服務(wù)費用。他說，與一艘貨船2億美元的價格相比，這只是個小數(shù)目，與自動傳感器套件給汽車帶來的成本問題形成了鮮明對比。

圖3：包括Shone和勞斯萊斯在內(nèi)的多家公司的智能感知系統(tǒng)承諾，將融合雷達(dá)、攝像頭、AIS和GPS的數(shù)據(jù)，為船員提供船只周圍環(huán)境的更清晰畫面

勒凡德認(rèn)為，在不久的將來，貨船只可能在公海上自主航行，因為創(chuàng)建能夠處理船舶所遇到最復(fù)雜情況的系統(tǒng)的難度和成本都非常高。進(jìn)出港口的船只將由岸上指揮中心的船長遠(yuǎn)程控制，他可獲得陸基4G和5G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l和其他數(shù)據(jù)協(xié)助。在公海上，這艘船將切換到自主模式，不需要那么多數(shù)據(jù)傳輸，岸上的船長在衛(wèi)星通信的幫助下，隨時待命以便接管。

勒凡德說，隨著更多工作崗位“上岸”，這將為海員提供更好、更安全的生活。他說：“船長不必每次都出海6個月，他可以有自己的家庭生活?！?/p>

據(jù)德國Allianz保險公司稱，這種增強(qiáng)的態(tài)勢感知系統(tǒng)有望減少事故。從2011年到2016年，75%的海上事故是由于人為失誤造成的，這些事故導(dǎo)致了責(zé)任保險索賠。Shone的技術(shù)意味著，水手們可以遠(yuǎn)離危險，正如勒凡德所說：“我們可以為海員提供更好的生活?！?/p>