勞斯萊斯的野心：遠(yuǎn)洋無人船以及背后的黑科技

虎嗅注：無人駕駛也正在顛覆古老的航運(yùn)產(chǎn)業(yè)。無人遠(yuǎn)洋船如果研發(fā)成功，不僅可以降低人為操作所產(chǎn)生的事故率，還可以減少風(fēng)阻和成本，同時(shí)避免了海盜帶來的損失。而科技總是先于規(guī)則的制定，未來無人遠(yuǎn)洋船能否被允許駛?cè)牒Ｓ颉⑷绾闻袛嘭?zé)任人等等都還有待完善。

午夜時(shí)分，北大西洋。

一艘巨大的集裝箱貨船收到最新的天氣預(yù)報(bào)：風(fēng)暴就在前方。為了擺脫糟糕的天氣，確保及時(shí)到達(dá)目的地，巨輪靜靜地改變了航向和航速，并把修正后的航線發(fā)給船主和即將停靠的港口。當(dāng)這艘船終于接近碼頭時(shí)，又修正了一次航向，這次是為了避開船首右舷的漁船。

這是跨大西洋航運(yùn)中普通的一天；然而卻又是完全不同的一天。因?yàn)?，這艘貨船上一個(gè)人也沒有——“船長”實(shí)際上坐在世界另一端的運(yùn)營控制中心。在那里，技術(shù)人員通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)控和控制貨船，但大部分情況下，這艘船都是自主航行。

盡管這種無人船還沒有航行在大海上，但它的出現(xiàn)只是一個(gè)時(shí)間問題。勞斯萊斯預(yù)計(jì)，第一艘完全無人駕駛船舶將在幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營，初期可能是一艘港口拖船或渡輪，穿梭于河口或者峽灣的口岸執(zhí)行短距離的汽車運(yùn)輸工作。

而完全自動(dòng)航行的無人遠(yuǎn)洋貨輪，將在10-15年內(nèi)成為一種常態(tài)。

無人駕駛船舶，是人工智能和數(shù)字通信技術(shù)最新的受益者。電子傳感器、通信和計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)步，產(chǎn)生了一系列無人駕駛的設(shè)想，包括：無人車、無人機(jī)、無人直升機(jī)、無人火車，乃至這次要講的無人船。全世界的公司和研究機(jī)構(gòu)，正在努力把想法變成現(xiàn)實(shí)。

為此，勞斯萊斯在芬蘭構(gòu)建了一個(gè)合作項(xiàng)目：AAWA，高級(jí)自主水運(yùn)應(yīng)用。參與者正努力在十年之內(nèi)，為船舶研發(fā)出遠(yuǎn)程控制或者完全自主化的駕駛技術(shù)。

探索者不止勞斯萊斯。歐盟的MUNIN（海上智能無人駕駛航行網(wǎng)絡(luò)）項(xiàng)目，由位于漢堡的Fraunhofer海運(yùn)物流和服務(wù)中心領(lǐng)導(dǎo)。這個(gè)項(xiàng)目正在從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和法律三個(gè)方面，對(duì)在公開海域運(yùn)行一艘無人駕駛船舶進(jìn)行可行性評(píng)估。

此外，國際船舶認(rèn)證組織DNV GL的研究人員，正在探索使用無人駕駛的電動(dòng)船舶，沿挪威長長的海岸線運(yùn)輸貨物的可行性。中國海事局和武漢理工大學(xué)合作推進(jìn)無人多功能海事船舶的研究和開發(fā)項(xiàng)目，目的是研究自動(dòng)駕駛船舶在商業(yè)和軍事領(lǐng)域的用途。

為什么全球都對(duì)無人船如此關(guān)注？

這很容易解釋：無人駕駛的船舶更安全、更有效率、更便宜。位于德國慕尼黑的安聯(lián)保險(xiǎn)2012年發(fā)布報(bào)告稱：75%-96%的海上事故是人為錯(cuò)誤的結(jié)果，而且往往都是疲勞導(dǎo)致。遠(yuǎn)程控制和自主控制船舶將減少這種錯(cuò)誤的發(fā)生，降低船員受傷甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)然也降低了船舶自身所面臨的風(fēng)險(xiǎn)。

海盜也不再是個(gè)威脅。無人駕駛船舶的造型，讓海盜很難在大海上登船；即便海盜登船，也很難進(jìn)入操控系統(tǒng)。電腦可以讓船舶拋錨停船或者以低航速前進(jìn)，讓海軍艦船可以很容易的趕來增援。而且，重新奪回船舶也更容易，沒有船員被扣押為人質(zhì)，海盜手上沒有高價(jià)籌碼。

遠(yuǎn)程控制和無人駕駛船舶的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，是擁有更大的貨物運(yùn)載量和更低的風(fēng)阻。因?yàn)闆]有人類船員，所以不需要甲板室、宿舍以及通風(fēng)、加熱、排污系統(tǒng)，這讓船舶更輕、更時(shí)尚同時(shí)減少燃料消耗、減少操作和建設(shè)成本。

當(dāng)然，智能船舶還能解決海上專業(yè)人才越來越短缺的困局。隨著船舶越來越復(fù)雜，對(duì)船員的要求越來越高；而航海事業(yè)本身吸引力越來越小，一次遠(yuǎn)航就意味著幾個(gè)星期甚至幾個(gè)月遠(yuǎn)離家鄉(xiāng)。而遠(yuǎn)程控制和無人駕駛技術(shù)，可以重新吸引高素質(zhì)的年輕人進(jìn)入海運(yùn)行業(yè)。

構(gòu)建這種未來船舶的技術(shù)條件已經(jīng)具備。更大的挑戰(zhàn)來自于，監(jiān)管機(jī)構(gòu)是否允許這種船舶出海運(yùn)營。目前，全球航運(yùn)規(guī)則對(duì)無人船還沒有清楚的規(guī)定，例如是否允許無人船航行、如何保險(xiǎn)以及如何判定發(fā)生事故時(shí)的責(zé)任人等等。

與勞斯萊斯的AAWA項(xiàng)目一道，歐洲至少還有兩個(gè)團(tuán)體正在研究修改法規(guī)以明確這些問題。其中一個(gè)是SARUMS（歐洲無人海事系統(tǒng)的安全和規(guī)章）小組，由瑞典和其他六個(gè)國家共同組成。另一個(gè)是英國的海上自治系統(tǒng)監(jiān)管工作組。

他們的目的是確保《國際海上生命安全公約》在下一次更新迭代時(shí)，能夠反映新技術(shù)的發(fā)展。監(jiān)管者顯然最關(guān)心無人船到底有多安全，工程師們正在融合相關(guān)技術(shù)，避免所有可能的危險(xiǎn)。

無人駕駛船舶的關(guān)鍵能力，是能夠感知并傳達(dá)其周圍正在發(fā)生的狀況，從而可以執(zhí)行復(fù)雜操作、避免沿途的碰撞，順利導(dǎo)航抵達(dá)目的地。勞斯萊斯正致力于情境感知系統(tǒng)：將來自高清可見光和紅外攝像機(jī)的圖像與激光雷達(dá)和雷達(dá)測(cè)量相結(jié)合，提供船舶周圍環(huán)境的詳細(xì)圖像。

然后，這個(gè)信息可以傳回遠(yuǎn)程操控中心，交給有經(jīng)驗(yàn)的船長判斷；或者直接由無人船上的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，并決定下一步該干什么。

遠(yuǎn)程指揮的船長或者無人船的自主導(dǎo)航系統(tǒng)，還能利用很多來源的信息：來自衛(wèi)星導(dǎo)航的修正信息、天氣情況、其它船只的位置及身份廣播等。使用多個(gè)來源的數(shù)據(jù)和電子輔助，已經(jīng)是今天船員們?nèi)粘；顒?dòng)的一部分。用于監(jiān)測(cè)船舶主要機(jī)械情況，確保發(fā)動(dòng)機(jī)和其他關(guān)鍵機(jī)械部件正常運(yùn)行的系統(tǒng)，早已經(jīng)在船上協(xié)助確定導(dǎo)航方案。

未來，嵌入在船舶關(guān)鍵系統(tǒng)深處的傳感器將提供更多的數(shù)據(jù)，監(jiān)控范圍覆蓋主發(fā)動(dòng)機(jī)、起重機(jī)和其他甲板機(jī)械、螺旋槳和船首推進(jìn)器、發(fā)電機(jī)、燃料過濾裝置等等。這些信息將有助于確定這些系統(tǒng)是否正常、有效地工作。當(dāng)關(guān)鍵部件即將發(fā)生故障時(shí)，可以呼叫下一個(gè)港口安排預(yù)防性維護(hù)，如果需要的話還能派遣人員在航行途中登船維修。

對(duì)于無人船來說，把船體收集到的數(shù)據(jù)及時(shí)送達(dá)上岸是至關(guān)重要的。所以，這種創(chuàng)博需要恒定的實(shí)時(shí)通訊鏈路。公海船舶使用多年的衛(wèi)星通訊，服務(wù)已經(jīng)非常好。特別是，AAWA合作伙伴Inmarsat在2015年8月發(fā)射了第三顆Global Xpress衛(wèi)星，未來可以為幾乎任何地方的無人船，提供來自太空的高速寬帶連接。

防止這些數(shù)據(jù)流和無人船系統(tǒng)遭遇黑客入侵至關(guān)重要。誰也不想讓麻煩制造者改變船只的航路，或者撞上什么東西。安全無小事，但是勞斯萊斯有信心做好。

即使無人船可以完全自主航行，也必須有一個(gè)岸上的人對(duì)其負(fù)責(zé)。不同類型的船舶，或處于航行的不同階段的船舶，可能需要非常不同的監(jiān)督和控制水平。遠(yuǎn)在大海上的貨船，通常需要很少的人力監(jiān)督，一個(gè)船長同時(shí)監(jiān)督許多船只。而在擁擠的航道運(yùn)行的船只，例如靠近海岸，或駛?cè)腭偝龈劭谄陂g，將需要船長給予非常充分的關(guān)注。

所以，還得開發(fā)一個(gè)可靠的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)?；谠诤娇铡⒑四芎涂臻g探索以及水手模擬培訓(xùn)系統(tǒng)搭建等工作中獲得的經(jīng)驗(yàn)，萊斯萊斯一直在研究遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及配套的遠(yuǎn)程控制中心，這不僅需要考慮到人體工程學(xué)，還要考慮到易用性和實(shí)用性。

建設(shè)遠(yuǎn)程操控中心，勞斯萊斯并非毫無經(jīng)驗(yàn)。此前，勞斯萊斯的工程師就設(shè)計(jì)了Unified Bridge艦橋，這是一種完全顛覆傳統(tǒng)船只艦橋樣式的設(shè)計(jì)，可以為船員提供舒適、干凈、安全的工作環(huán)境。2014年迄今，Unified Bridge已應(yīng)用于拖船、大型游艇、極地研究船等不同艦種。

建造和運(yùn)營不同種類的無人船很難有統(tǒng)一的時(shí)間表。一些無人船可以不需要任何船員操作，并且看起來和現(xiàn)在的艦船完全不一樣。還有一些依賴于自主控制和人類遙控的結(jié)合，在開放水域自主航行，需要高級(jí)操控時(shí)交由遠(yuǎn)程控制。

例如游輪總是需要船員，因?yàn)檫€要為船上的游客提供服務(wù)和安全保證。不過未來的無論有沒有船員，艦船應(yīng)該都會(huì)采用同樣的技術(shù)。因?yàn)樾录夹g(shù)能讓甲板上的人們更安全。

目前，勞斯萊斯正在進(jìn)行第一代高級(jí)智能船舶的設(shè)計(jì)，而要解決的問題還包括經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、法律、監(jiān)管和技術(shù)等多個(gè)方面。第一艘投入商業(yè)運(yùn)營的智能船舶，初期可能是一艘港口拖船或渡輪，而且可能仍然載有船員，盡管他們不會(huì)插手航行的工作。

無人船投入測(cè)試已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。挪威海事局和挪威海岸管理局簽署了一項(xiàng)協(xié)議，允許在特隆赫姆峽灣進(jìn)行相關(guān)海試，這是世界上第一個(gè)被指定用于測(cè)試自主航行船舶的地方。同時(shí)，芬蘭海洋工業(yè)協(xié)會(huì)、交通和通信部和Tekes（芬蘭創(chuàng)新資助局）都已加入勞斯萊斯和其他公司的計(jì)劃之中，用以推動(dòng)在波羅的海展開無人海洋運(yùn)輸?shù)奶剿鳌?/p>

再過三年，無人船將會(huì)出現(xiàn)在人們面前。到2025年，一些有遠(yuǎn)見的航運(yùn)公司，將在公海上運(yùn)營完全無人駕駛的遠(yuǎn)洋船舶。然后再過五年，無人船將隨處可見。

長期來看，航運(yùn)業(yè)正經(jīng)歷根本性的變化，更多的變化仍在孕育之中。向無人駕駛船舶的轉(zhuǎn)變，無疑將徹底改變?nèi)蚬?yīng)鏈的運(yùn)作，并創(chuàng)造出新的服務(wù)。這將帶來行業(yè)的顛覆，就像Uber、Spotify和Airbnb在各自領(lǐng)域做的那樣。

這艘船不僅乘風(fēng)破浪，也掀起新的波浪。