人工智能当下炙手可热，已与诸多行业深度融合。航运业可谓人类经济发展中非常古老的行业，近年来凸显出与人工智能的深入融合，通过全自动码头、智能船舶等各领域的应用，以及未来可能朝着无人驾驶船舶、智能解决方案设计等趋势，不断从信息化到智能化演化发展。

　　港口：无人工介入高效作业

　　全自动码头在全球各地均有涌现，技术应用已经较为成熟。我国的上海洋山港、青岛港、广州港等港口也都在全自动化码头建设中走在了世界前列。

　　以上海洋山港的出口集装箱调运为例，自动化码头的作业流程大致分为6个步骤：使用自动化轨道吊起重集装箱、自动化轨道吊自动将集装箱堆叠至集装箱堆场、自动化轨道吊将集装箱从堆场自动运送至AGV（Automated Guided Vehicle，自动引导运输车）运输点、AGV将集装箱运送至岸桥起重点、岸桥起重、远程控制及调度中心将集装箱起重运至运输船。

　　在上述流程中，AGV起到了关键性中介作用，这是一种具备电磁或者光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移栽功能，不但可以自动规避障碍物，还可以做出减速、刹车或绕行等遭遇突发状况的各种决策并规划最优驾驶线路。

　　AGV自动导航的实现技术是多元的，其中在业内被广泛采用的是磁钉定位导航系统。例如洋山港自动化码头四期工程中，就在地面埋设了61483颗螺钉，磁钉与磁钉之间就处于一种较为精确的定位状态，再通过磁导航传感器检测磁钉的磁信号即可实现AGV的定位，此时可以依靠编码器数等里程计量传感器来计算位置，依靠陀螺等角度传感器来确定方向角。

　　有了自动引导设备，全自动化码头作为一个庞大系统，要实现协同运作，还需要通过人工智能、运筹学决策和系统工程理论来发展中央控制系统。上海洋山港的控制系统主要包含了全自动化码头智能生产管理控制系统（TOS）与设备管理系统（ECS），它们指挥着130台AGV协同工作，共同发挥出最优的效率。

　　自动运输载体之外，人工智能也渗透到了全自动化码头的各方面，解决了传统码头作业中的难题，极大提高了自动效率。例如，在码头上，轨道吊从集卡车上抓取集装箱时，如何安全高效地进行全自动化交互作业，是全球港口一直未解决的行业难题。因为集装箱与集卡车的拖盘锁销一旦没有完全分离，轨道吊卸箱时容易造成集卡被吊起事故，存在安全隐患。青岛港自动化码头团队则通过用人工智能、图像识别等技术研发了机器视觉集卡防吊起系统，实现集卡防吊起自动识别。这项新突破，让自动化码头的全自动化范围再次延展，从码头卸船作业一直延至陆侧区域。这样一来，码头收箱作业避免人工介入，进一步提升了安全性，解决了行业难题。

　　除了已经应用的技术，全自动码头的发展也与相关技术的进步紧密结合。广州港集团就积极引入高新技术，与华为公司开展了战略合作，着力结合5G技术打造“车路协同”平台，优化自动化码头的作业流程。华为已在广州港等港口进行有关联合创新和测试，探索5G在港口陆地和海域等特殊场景的覆盖技术，实现港口遇险报警、辅助航行、智能理货等业务运用。

　　监管：升级版“数字大脑”全天候值守

　　近日，一场高科技的发布演示会在宁波海事局进行。经过一年的优化升级，宁波海事数字化的“重磅武器”——“深蓝智享”监管服务平台二期，带着五大数据源、十余项功能场景全新亮相。相较于之前数据中枢的“大脑”作用，升级后的智慧平台更像是一个24小时在岗的“值班员和执法助手”。它不仅能看到港区的角角落落，感受到风、浪和能见度的变化，还能自动捕捉违章行为、记录违章证据，为海事监管提供高效服务。

　　“深蓝智享”平台二期项目组成员邬璟周介绍，升级后，平台的最大亮点就是打破了各海事业务系统中的数据壁垒，成功融合了海事监管、港口生产、船舶航行、雷达跟踪及海陆空感知设备监控等五大数据源，把以往需要通过多个平台查询的数据，以“一船全景”的方式聚合起来。

　　现在，海事人员只要动一动手指，就能掌握辖区气象海况变化、船舶静态数据及各重点水域的实时画面。以“深蓝智享”平台的海况图层为例，通过密集布点风速仪、潮流仪、能见度仪等现场实况感知设备，实现对辖区重点码头、航道、水域的潮流和能见度实时情况的监测，从而为恶劣气象条件下的海上预警预控工作提供技术参考。

　　随着“深蓝智享”平台的升级，以往由于数据分散而无法进行复杂交叉对比的情况也同步得到改进。据了解，该平台可以自动开展船舶进出港计划、船舶航行轨迹和船舶证书、码头证书的交叉分析。

　　“大型船舶在码头靠离泊的过程中，需要对当时的潮流潮汐情况、靠泊位置、码头等级、装卸货物、现场拖轮数量等一系列情况进行对比。而在‘深蓝智享’平台里，船舶进港计划生成后，就能对靠泊时机、条件是否满足安全管理的要求进行自动比对，如果拖轮数量不够或者潮流太强，就会第一时间提醒，相当于给执法人员配备了一个24小时在线的智能助手。”邬璟周说。

　　“浙岱×××，你船于12时06分在宁波甬江水域，被宁波海事水上交通技术监控设备记录了‘不采用安全速度航行’的违法行为，请您立即纠正违章行为，规范航行。”近日，“浙岱×××”号轮船长在发现周边没有海事执法人员现场巡航的情况下超速航行，让他没想到的是，仅仅过了几分钟，他就收到了上述违章提醒的短信通知。

　　在违章智能查处方面，今年海事部门持续推进船舶异常行为自动捕捉及预警、非接触式执法全程电子化、智能化大型船舶全过程管理、全域海洋地理信息感知和突发事件应急处置辅助决策等多样化功能开发，用现代化手段解决海事监管难题。

　　目前，“深蓝智享”平台也集合了违章“立查立处”功能，已经成功实现超速航行、AIS(船舶自动识别系统)恶意关闭等20余项常见违章行为的智能查处，成效显著。“尤其是在今年的无线电专项治理行动中，我们精准捕捉到多起‘一船随机多码’的违章情形，进而发现了AIS设备中普遍存在的问题，展开了针对该问题的专项调查。”宁波海事局指挥中心副主任张开益表示，数字化应用让执法人员切身体会到信息化带来的便利，不仅免除了长时间“盯屏”作业的辛劳，还能通过船舶动态持续跟踪、数据融合比对等功能，提高违章发现能力，让海事一线执法人员有了更多的主动权。

　　智能船舶：会“思考”能“决策”

　　智能船舶的技术研发与应用，是航行更安全、海洋更清洁的必然要求，是航运业和船舶工业深度融合的集中体现，代表了航运发展的未来。实现船舶智能航行技术领先，才能成为智能航运技术强国。目前，各国已将智能船舶技术作为战略发展方向，智能船舶成为全球船舶领域的研究前沿和热点。

　　2016年10月，丹麦政府启动无人运输船舶研发项目，同时挪威开辟了无人运输船舶试验区。挪威海事局和挪威海岸管理局签署了一项协议，允许在特隆赫姆峡湾进行相关海试，这是世界上第一个被指定用于测试无人运输船舶的地方。

　　2018年，挪威的两家公司威尔森（Wilhelmsen）和康士伯（Kongsberg）合作成立世界首家自动驾驶航运公司，意味着智能船舶发展迈出了重要的一步。

　　2018年11月，瓦锡兰公司在挪威海事局的现场监督下顺利完成一艘84米渡轮Folgefonn在无人干涉情况下的自动航行，以及自动靠泊测试。该轮完全自主操纵，包括转向和推进，都是由软件在自动控制，其航线和转向点都被预先设定好。

　　2018年12月，罗尔斯·罗伊斯公司和芬兰国有渡轮运营商Finferries在芬兰图尔库市南部的群岛成功展示了世界上第一艘全自动渡船。这艘载有80名乘客的“Falco”号汽车渡船采用罗尔斯·罗伊斯智能船舶技术，在芬兰帕拉宁和诺沃之间实现了自动航行。这艘渡船配备了大量的传感器，这些设备可以与人工智能软件相互连接，以便识别和避开附近的物体。另外，一种“自动停泊”系统，可以使渡船在进入港口时改变速度和航线。所有这一切都是在没有船员人工干预的情况下实现的，标志着自主航运向前迈出了一大步，目标2025年之前实现完全自主航行。

　　据悉，中国制造的全球首艘智能船舶“大智号”，凭借其“聪明的大脑”正成为新的领航者。

　　专家介绍，“大智号”不仅可以获取船舶自身以及海洋洋流等方面的信息和数据，提供省时、省油、舒适和低综合成本的航线，而且智能运行与维护系统还能够实时评估船舶设备的健康状况，提前发现潜在的安全隐患等问题。

　　“作为全球首艘智能船舶，‘大智号’实现了我国船舶工业全新的设计建造和运营理念，同时也开启了更加安全、经济、环保的航运时代。”专家表示。

　　远洋船舶常常要在海上航行数十日，跨越近20个时区，船员们很难适应这种时差变化，身心俱疲，因而容易发生事故。据查尔姆斯理工大学的统计，84%的油轮事故、89%的碰撞事故以及75%的火灾事故都与人为因素相关。

　　专家指出，降低船舶控制和管理难度、减少人为误操作、提高船舶营运的安全性是航运企业首要考虑的问题，船舶的智能化提供了切实可行的解决方案。“通过机器自主学习手段，让船舶学会‘思考’，具备全船智能感知融合、自主评估与决策、船岸一体化与面向全寿命周期等能力，在航运业持续低迷、运营成本居高不下的大背景下，可以更好地保障航行安全，提高运输效率。”