日本邮船(NYK)集团下属研发机构Monohakobi技术研究所(MTI)日前为其参与的全球航运和数字技术领导联盟One Sea提供了详细的见解。

　　作为专注于自主船舶的泛行业全球联盟One Sea目标是在2025年前研发一种自主海事生态系统这是一家不断吸引全球数字、通信和船舶技术领域的领先企业其最新的一家成员就是MTI。One Sea主席Eero Lehtovaara表示MTI正在“为我们生态系统的发展增添更多动力并且带来多年来备受赞誉的国际海事研发的助益”。

　　MTI成立于2004年并于2019年加入One Sea联盟在专注于船舶效率、自动化、脱碳和数据管理的国际合作项目中有着成功的良好纪录。MTI高级总经理安藤英幸(Hideyuki Ando)博士称MTI最喜欢的做法是“人工控制的自主”“我们的项目通常由船长领导他们一般将自主视为一种支援。但我们的人工控制自主是基于支援人工操作的高度自动化系统相信将是安全方面的最佳选择。”

　　人工控制的自动化

　　安藤英幸博士说:“我们认识到与人为因素相关的积极和消极影响人类会疲劳会因其他任务分散注意力有时缺乏全面的态势感知意识。但人类很灵活可以深思熟虑权衡各种选择。人类和机器有不同的特点我们的船长们正在考虑两者的结合。我们相信通过引入这种人机协作我们可以减少诸如碰撞这样的事故与传统的船舶运营相比这在经济上将具有吸引力。”

　　2019年在丹麦哥本哈根举行的BIMCO自主船舶研讨会上安藤英幸博士和日本邮船常务经营委员小山智之(Tomoyuki Koyama)披露了船舶无人自动化方案的财务分析结果。他们表示每年“人工控制的自主”运营成本将比目前运营的传统非自动化船低20%左右。另一方面“无人自主”运营将使每年的运营成本翻倍而涉及“远程操作”的船舶成本将高出四倍以上。

　　安藤英幸博士表示:“现在的技术还不够成熟不足以实现完全自主。例如我们分析的大约70%的船舶碰撞是由于人类缺乏态势感知造成的。然而我们认为如果计算机无法识别雷达、视频或激光雷达传感器的所有潜在危险也照样可能发生碰撞。如果天气条件非常恶劣例如海浪很高传感器和图像处理可能不完美因此我们可能无法完全依赖精确的态势感知。”

　　数据收集标准

　　日本邮船和MTI已经研发了自己内部的数据收集标准现在所有日本邮船的船舶都使用了一套船舶信息管理系统(SIMS)该系统将数据提供到云端并由岸基操作人员和技术分析师提供支援。安藤英幸博士承认许多其他航运公司也一直在采取类似行动但他认为应该采取协作的方式。

　　“我们是一家航运公司这是我们的核心业务。如何安全有效地收集数据并不是一个竞争的地方。日本邮船集团的目标是定义一个称为行动计划和执行系统(APExS)的人工控制自主系统框架并且通过开放对话来澄清其需求。这绝对是一个需要合作的领域现在作为One Sea组织的一家成员进入下一个阶段是合乎逻辑的。”

　　“我们必须对每个部件、接口设备、可接受的协议以及应传输的数据等要求有一个共同的理解。我们已经在迄今为止参加的One Sea会议上讨论过这个问题但我们期待着在即将举行的研讨会上更详细地讨论这些问题。”

　　安藤英幸博士引用了另一个完全由日本政府资助的项目在这个项目中与自主船舶运营相关的风险和危害被识别出来。参与这个为期三年项目的是一艘隶属于日本邮船下属公司Wing Maritime Service Corporation的拖船不久前这艘拖船在东京湾进行了的远程运营。

　　安藤英幸博士解释说技术不是这次海试的重点目标是确定在自主船舶系统中需要满足的要求同时考虑到IMO即将就自主船舶相关条例进行的讨论。项目进行了综合评价包括危险源辨识、故障模式及影响分析(FMEA)、工厂验收试验和港口验收试验。所有这些结果都与日本政府分享以便日本政府能够在IMO今后的讨论中发挥积极作用。

　　全球合作

　　MTI在与国际公司合作研究项目方面有着一贯的佳绩。它与荷兰海事研究所(MARIN)合作开展了多个船舶性能项目和安全运营项目并且在船舶数据交换方面是早期采用者使用DNV GL船级社的Veracity开放平台曼恩柴油机与透平公司(现更名为MAN Energy Solution)也是参与者。

　　MTI目前与挪威通信公司Dualog有一个长期研究项目将在日本邮船的50艘船上开发数字化系统和服务。该项目获得了“创新挪威”资金的支持未来将在日本邮船全船队范围内推广。该项目名为Cepa Shield旨在确保船岸通信的数据传输效率和网络保护无论是在内部还是与第三方管理者和原始设备制造商。这个项目预计将持续到2021年年底。