google加入无人船研究队列!!无人船越来越近了

2017/10/13 9:35:18 次浏览 来源:信德海事

谷歌各种产品背后的神经网络现在有了新的应用——劳斯莱斯目前正在与谷歌合作研发分析轮船周围情况的 AI 系统,我们离自动驾驶轮船的诞生又近了一步。

两家公司签署的合作协议显示,劳斯莱斯将使用谷歌云服务中的机器学习引擎训练一套 AI 分类检测系统,该系统可以检测、识别,并追踪轮船在行驶过程中遇到的各种物体。

该技术(系统)将成为自动驾驶轮船的核心,因为像雷达和自动识别系统(AIS)等传统技术,无法做到检测和识别轮船四周的所有物体。比如说轮船附近有一艘皮艇,因为其体积较小,所以并不会出现在雷达上,同时因为无法装备传输自动识别数据的设备,所以也不会被自动识别系统捕捉到。面对这种情况,目前只人们能依靠船员在瞭望台或甲板上全天候监视。

谷歌云机器学习引擎使用了一套以神经网络为基础的智能软件,谷歌提供的其他服务和产品也使用了该软件,例如图片和声音搜索引擎。

结合新的 AI 系统和现有的船身摄像头,人工瞭望的准确度将大大提高,并且有望在将来完全代替人类进行瞭望和监视任务。对于轮船的完全自动驾驶技术来说,分类检测系统是不可或缺的核心模块。
劳斯莱斯智能轮船部门的高级副总裁 Karno Tenovuo 表示,“虽然使用智能检测系统的自动驾驶技术离我们还比较遥远,但是这套系统现在海事业务上大展身手,帮助货船和船员更安全,更有效率地工作。借助谷歌云服务,我们的系统会变得更快更强,从而拯救更多生命。”

从长期发展角度来看,劳斯莱斯和谷歌打算联手研究非监督的多模态机器学习模型。两家公司还计划探索“语音识别和合成”运用在海事产业中的可行性和应用前景。

他们还将使用谷歌的开源机器学习库 TensorFlow,进行船上本地神经网络的算法优化。

劳斯莱斯表示,这一套智能检测系统将会“给船员提供更精准的船身周围信息,从而让轮船更安全,操作起来更高效。”

这套系统将融合现有轮船的检测技术(雷达和 AIS)和船身传感器的数据,并且还会参考其他渠道的数据,比如全球数据库中的信息。

全球首艘无人集装箱船开测

而近日,全球首艘无人驾驶集装箱船正式开始在挪威研究机构Stintef Ocean的水池中进行了模型测试。
 
挪威康士伯海事(Kongsberg Maritime)、全球最大的化肥制造商——挪威Yara集团已经与Marin Teknikk合作设计并建造了全球第一艘全自动集装箱船“Yara Birkeland”号的模型,这艘模型船船长6米,重2.4吨,从9月29日开始在Sintef的水池中进行测试。
 
“Yara Birkeland”号将是全球首艘全电动支线集装箱船,完全实现零排放。建成之后,这艘船长80米、宽15米、能够装载120个20英尺标准集装箱,正常航速6节,总速度13节。“YARA Birkeland”号虽然载货量很少,但该船的正式投入运营将会成为全球航运史上的一个巨大转折点。
 
据了解,“YARA Birkeland”号利用自身安装的全球定位系统、雷达、摄像机和传感器等,能够在航道中实现避让其他船舶,并在到达终点时实现自行停靠。
 
根据Yara的计划,一旦监管能够跟上,公司将建造更大的无人驾驶船,甚至考虑将化肥从荷兰运送到巴西。如果运营成本能够同样实现类似节省比例,未来这些无人船将成为全球航运业的生命线。

挪威Yara集团为世界上首艘电动无人集装箱船提供1.336亿挪威克朗(约合1670万美元)资金支持。挪威国营企业 ENOVA也将提供约合1/3预算的资金支持。

ENOVA总裁Nils Kristian Nakstad坦言,无人船舶运输的利润非常可观,但同时,许多问题亟待论证,尤其是安全问题。该项目最大的意义在于它为无人电动海洋运输的可行性提供了实践支撑并且将达到我们的预期目标。


当前,纯电动船舶最有条件实现“无人化”  

 
笔者认为,无人船是船舶未来发展的必然趋势,但在未来很长一段时间内,必然是有人船与无人船共存的时代,远洋大型船舶及高技术船舶如VLCC、LNG运输船、豪华邮轮等在相当长的一段时间内难以实现无人化,无人船的发展将会遵循“特定水域---近海水域---全球水域”的发展方向。

无人船发展的关键因素之一是船舶设备的可靠性,从动力装置可靠性分析,就船舶设计理念及船舶技术发展的当前状况来看,机舱实现无人化的最大障碍在于机舱设备可靠性。机舱中为主机及发电机服务的设备冗余复杂,保证所有设备航行过程中不出现问题几乎不可能。在当前的技术条件下,若想实现船舶无人化,实现机舱无人化,我们要从根本上改变设计理念。试想一下,若船舶没有推进柴油机,配套为主机服务的大量设备即可省去,机舱设备整体可靠系数便大大提高。

笔者提出一个观点,当前技术条件下,机舱电气化、软件化是实现机舱无人化的可行理念。

无人船发展的重要基础是拥有大量相关数据并拥有数据分析能力,但当前我国船舶机舱设备尤其是主辅机大量采用国外进口或国内贴牌生产设备,数据开放程度低,尤其是缺少中间数据,给机舱大数据积累及数据分析造成较大困难。

笔者建议,针对无人船机舱发展遵循以下路径:

极度电气化---高度电气化---电气化、机械化多门类共生共存

该路径的提出也是与“特定水域---近海水域---全球水域”的无人船发展路径相适应。当前无人船处于研究设计的前期阶段,我国船舶工业面临大而不强的技术困扰,面对当前国外的技术封锁,我们不应等待,关于无人船的研究应该立即开始,“骑驴找马,走着也要上路”,只有占领技术制高点,我们才能在未来的国际竞争中拥有规则话语权。

1.     极度电气化---即纯电动船舶

从纯电动小型船舶开始,设备体系简单,可靠性高,在无人船技术没有做到高度成熟之前,该船型是合适的试点船型。

2.     高度电气化---即电力推进船舶

经过纯电动无人船的试验和铺垫,关于无人船的智能决策、自动驾驶、高质量海上通信等技术也有了长足的发展,考虑到纯电动船舶续航里程有限,载重吨位较小等因素,为适应运输的大型化要求,逐步推进电力推进无人船发展,电力推进是为撤销推进主机,即可省去为主机服务的大量辅机设备,并有效提高机舱电气化、软件化水平,极大提高机舱设备可靠性,也是无人船的主流推进形式。

3.     电气化、机械化多门类共生共寻---即多种推进形式船舶根据各自不同经济特性共生共存

材料工艺,柴油机运行稳定性等技术经过长时间的发展,使得柴油机推进的传统机舱形式也可实现无人化,且考虑电力推进船舶成本较高,对于某些对于航速及操控性并无过高要求的船舶可采用柴油机或双燃料发动机推进等传统形式,根据船东的不同经济性要求,在该时期内,纯电动船舶、电力推进船舶、传统柴油机推进船舶共生共存。