“幽灵船”来到欧洲

通过水路运输更多的货物可以减轻道路压力并减少排放，但欧洲航运业却因劳动力短缺而受阻。自动化运输——其工作方式与自动驾驶汽车类似——可能有助于扩大运力，但安全和监管障碍依然存在。

想象一下，一艘船驶进港口，只是桥上没有船长，船上也没有人。在过去，这样的船可能被称为幽灵船，但在未来，它可能只是我们的新常态。

欧洲的研究人员也在参与其中，设计具有不同程度自主权的船只。今天，两艘驶向自动化的船只已经在欧洲各地航行。第一个是沿着挪威西海岸运送鱼饲料的运输船。第二艘是在比利时北部地区弗兰德斯运营的内陆货运驳船。作为一个名为AUTOSHIP的项目的一部分，这两艘船都将进行改装，以实现自主航行。

参与AUTOSHIP项目的挪威康士伯海事公司(Kongsberg Maritime)研究与创新经理麦克法兰(Jason McFarlane)说，用例非常不同。一条是挪威附近的短海上航线，这条航线有严重的天气挑战。而内陆航线则要求船只在狭窄的水道中航行，而这些水域往往比在公海航行更具挑战性。

三个部分

使这些船只自动驾驶的技术主要由三个部分组成。麦克法兰说，首先是船舶控制系统。其次是从船到岸的数字连接。最后是岸基系统。”

第一部分是让船只自主航行的原因。这包括态势感知子系统，如传感器、定位系统或摄像头以及其他能够探测障碍物的技术。来自这些传感器的数据然后被连接在一起，这被称为传感器融合，并反馈给船舶的自主导航系统，该系统根据这些数据做出转向决策。

在扫描周围环境和使用基于人工智能的计算机视觉系统检测障碍物方面，它与自动驾驶汽车类似。但也有不同。麦克法兰举例说，每艘超过一定规模的船只都是通过自动识别系统(AIS)下的应答器进行跟踪的，该系统可能为船舶自主导航系统提供比汽车更多的信息。船只在公海上的速度也比汽车慢，而且有更多的操纵空间。

康士伯海事开发的两种系统是自动靠泊和自动过桥。麦克法兰说，基本上船员按下一个按钮，船就会靠岸。“一系列传感器，例如，知道船的位置或方向，与我们的系统相互作用。这样船就可以在没有船长的情况下靠岸。”

目前，船员仍在船上，如果发现问题可以采取行动。该自动系统安装在奥斯陆峡湾的客运和汽车渡轮上，并已在80%以上的航行中使用。然而，即使一艘使用这种技术的船完全无人驾驶，它仍将与岸上的控制中心相连。在这里，人类将远程监控船只及其传感器，并能够手动接管控制。

成本

麦克法兰说，实现运输自动化有几个原因。一是增加水基运输的吸引力，因为在水基运输中，劳动力往往占运营成本的很大一部分。另一个是减少道路交通和减少排放。麦克法兰指出，一艘驳船，就像他们在佛兰德斯测试的那样，可以运载300吨货物，每年可以取代7500辆卡车。根据AUTOSHIP的计算，这将使每公里的二氧化碳排放量减少90%。麦克法兰表示，与人工操作相比，自动化船只的航行效率也会更高，因为它优化了发动机的功率和速度。

然而，完全自主并不总是第一步，在我们完全无人驾驶之前，中等水平的自动化可能就会到来。NOVIMAR项目致力于内陆和短途海上运输的“队列”，即一艘部分自动化的船只跟随一艘满载船员的领航船只。

NOVIMAR的项目协调员、荷兰公司荷兰海事技术(Netherlands Maritime Technology)的创新经理丹尼茨贾·范·豪斯登-范·温登(Danitsja van Heusden-van Winden)说，我们并不是完全自主航行的。目前，船上至少总有一个人。

在他们的模型中，一艘领头的船只沿着水道划出一条“线”或路线，然后跟随的船只模仿。跟随船不是完全自主，而是复制领头船的路线，使其保持在预期的路径上，同时保持与下一艘船的距离。他们希望今年年底在荷兰展示这一概念，他们已经在德国杜伊斯堡的一个实验室里用1 / 16比例的模型船进行了测试。

劳动力短缺

这种部分自动化对于降低成本和填补劳动力短缺可能很重要。一个公司可以操作一艘满载船员的领头船和几艘配备有限人员的跟随船，而不是必须操作一批满载船员的船。

“劳动力短缺是航运业的一个众所周知的问题，”范·豪斯登-范·温登说。很难找到合格的人。

2016年，世界上最大的航运公司协会BIMCO发布了一项研究，预计到2025年，全球将短缺15万名海事官员。自动化，无论是完全自主还是像NOVIMAR这样的部分系统，都可以帮助填补这一空白。

这也是为什么范·豪斯登-范·温登认为NOVIMAR不会深刻影响航运业工人的前景。她说，我们的技术不会对他们构成威胁。“这可能会要求工人变得更合格，但这也意味着他们的技能和劳动力将得到更有效的利用。””

对社会影响的研究也是AUTOSHIP的一部分。麦克法兰指出，内河航运工人甚至卡车司机可能会失业。然而，他们的技术并不总是取代工人。在挪威鱼饲料运输船的案例中，运营公司主要希望使用自主系统来提高效率，例如允许船员在停靠和卸货之前休息。与此同时，可能会创造新的就业机会，比如为自主操作或远程控制船只进行改装。

麦克法兰说，我们的船只有一种有限的自主权。“总会有一个控制中心。这将意味着工作岗位的转移。人们不再在驳船上生活和工作，年轻人有时不想再这样做了，我们可以搬到办公室工作。”

障碍

然而，在自动驾驶航运推出之前，还有一些障碍需要克服。范·豪斯登-范·温登说，公司人员减少存在风险，这可能会破坏商业案例。船列可能会遇到风暴，如果船上只有一个人而不是全体船员，这可能会更危险，这是NOVIMAR目前正在寻找解决方案的问题。

监管同样是一个关键问题。许多司法管辖区要求船上有一定数量的人，这违背了自动化的目的。这两个项目都在与监管机构接触。麦克法兰解释说:“例如，有些规定要求船只在桥上安装手表。”“但这是否意味着需要一个真人在那里?”或者我们可以指定它不一定是一个人站着看吗?”

目前，这两个项目都在全速推进。NOVIMAR希望在2020年底进行实际测试。AUTOSHIP也想在2022年进行自己的演示。在这些试验之后，包括AUTOSHIP从挪威到丹麦的海上穿越，船只可能会开始变得更加自主，尽管这在很大程度上取决于监管变化的实施速度。因此，几年后，幽灵船可能会成为欧洲水域的常见景象。