浅析船舶智能化研究现状及发展

周未明 王宏强

摘 要：综合利用传感、通信、信息、计算机等现代化科技，联系船舶的实际运用环境及条件，促进船舶航行、管理与服务的智能化进程，并且有效提升其高效性、低消耗性、安全性等。本文针对船舶智能化研究现状及发展进行分析，希望能够有效促进船舶智能化的建设及发展。

关键词：船舶；智能化研究；现状及发展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.042

如今，我国船舶领域不断吸收、学习西方国家优秀船舶智能化经验，而国内也不断自主研发及模式创新，进而有效提升我国船舶智能化的水平。而船舶智能化的要求不但应该在技术层面上有所提高，还应该不断完善船舶管理及服务。

1 船舶智能化研究现状

1.1 船舶智能航行

由于计算机、传感器、通信及信息等科技的不断发展，有效促进了船舶导航设备、自动化设备、环境感知设备的优化及升级。现今，在船舶领域中运用了物联网技术、信息物理系统以及大数据技术，使得船船、船岸实现有效的信息交互，这就为创建新一代综合船桥系统（IBS）奠定了坚实的基础。新一代IBS拥有非常多的优势，有优质的综合导航；能够自动操船；要是航行过程中存在故障，还能够自动诊断等。此外IBS能够有效监控船舶周围及自身状态，如此不但能够有效保障船舶的航行安全，还能够有效节省经营成本。另外，IBS的发展及人工智能的突破能够推动船舶无人驾驶的开发。如今，船舶无人驾驶的趋势肯定会成为船舶领域发展的趋势。由于船舶无人驾驶具备较高的复杂性，并且计算量大、可靠性要求非常高，而很多理论及技术还没有成熟，因此仍需不断研究。

1.2 船舶智能管理与服务

船舶交通服务在船舶智能管理及服务中是非常重要的，并且为港口船舶管理、内河交通管理提供了极大的便利，可是现今船舶交通服务只是覆盖了重要水域，而主要的交互手段是雷达、船载自动识别系统及语音等，并不能有效监控及管理航行船舶的全过程。如今，船舶管理及服务的过程中运用了很多现代化的科技，比如长江电子航道图3.0版，可以动态显示船舶航行的实际水深、虚拟航标、航线设计、安全预警、水位预测、主缓流信息服务等，进而使得船舶航行的安全性得到极大的保证；欧洲内河信息服务能够显示电子江图、法律法规、船舶登记等，并且动态显示船舶实际位置、货物信息等。此外，不停船签证是在智能化船舶电子签证管理系统的基础上实现的。

1.3 智能化发展中的阻碍

可是智能化进展的过程中也存在很多的困难，包括了：（1）如今由于各方面的限制，再加上海事卫星通信宽带有限，成本太大，因此想要实现在全球任何位置、任意时间可行的船舶物联网技术，还需要不断更新并且升级、布设船舶通信系统；（2）精确的计算能力才能够有效支撑大数据处理及无人驾驶，这是一般的计算机所达不到的，不但要升级硬件，还有基于处理算法及分布式计算等基础上，有效强化处理速度及技能。

2 促进船舶智能化的措施

船舶智能化系统具备非常广阔的发展前景，在军船上运用，能够有效节省人力资源，还能够极大地强化船舶航行的可靠性及安全性，而在商船上运用，能够有效节省人工成本及维护费用。现今，船舶智能化系统尚未成熟，本文提出下面几点促进船舶智能化的建议：

2.1 提高系统自身的可靠性

智能化的船舶航行驾驶及管理具备非常多的优势，可是也会导致出现船舶设备人为巡检频率减小的现象。要是船舶上个别设备在航行过程中，产生故障，并且IBS并未发现，或是IBS本身就存在漏洞，这就会使得船舶人员不能有效控制船舶，进而导致出现严重的伤亡事故。现今，可靠性理论及故障诊断科技的不断发展，有效提升了IBS系统的可靠性，因此在今后的设计中应该有效运用可靠性理论，进而使得IBS系统的稳定性及可靠性得到极大的保障。

2.2 解决信息融合问题

IBS处理涵盖船舶航行状态、环境感知、船舶控制、数据传输与存储在内的多源异构数据。简单地这对这些信息进行集成及组合，几乎不能将这些信息的价值充分体现出来。就故障诊断的方面来说，应该有效分析各项数据之后，才能够明确故障的实际类型；就航行规划来说，应该有效联系船舶周围的条件及環境，并且分析自身动力性能及经济性，借助多目标优化的方式，设定最优的航线及航速；就数据传输的方面来说，要基于网络的实际状况，对数据发送的频率及实际内容进行有效调节。鉴于此，今后IBS一定要深入探究信息间的联系及矛盾，借助证据理论的实际运用，并且在贝叶斯理论的基础上，促进船舶性能的提升，并且使得船舶保持在最佳状态。

2.3 加强数据应用

在船舶航行的过程中，IBS会累积庞大的数据，在大数据思想的基础上，借助聚类、可视化分析等理念，深入分析、总结数据，提供“感知现在”、“预测未来”及“面向服务”的实际运用需求。另外，船舶管理部门能够运用采集到的不同船舶IBS数据。鉴于此，在今后船舶大数据的发展过程中，借助IBS能够奠定船舶航行、管理及服务的数据基础。

3 结语

基于大数据、物联网及信息物理系统所构建的船舶智能化系统，是今后船舶领域的发展趋势及走向。现今船舶智能化主要表现在船舶航行、船舶管理及服务，相信随着现代化科技的不断发展，今后船舶智能化会在船舶制造、航行、管理及服务中均有极大的发挥，进而使得航运的实际成本得到有效降低，并且能够有效提升航运在全球贸易中的地位及影响力。

参考文献：

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[3]张伟.论船舶电气自动化发展的现状及趋势[J].新课程（中学），2014（11）：158.

作者简介：周未明（1988-），男，山西忻州人，本科，项目预算经理，从事船舶项目管理工作。