1. 船舶智能化无人化的益处

优点:船舶智能化指利用计算机技术、控制技术等对感知和获得的信息进行分析和处理，对船舶航路和航速进行设计和优化；可行时，借助岸基支持中心，船舶能在开阔水域、狭窄水道、复杂环境条件下自动避碰，实现自主航行。

缺点:系统价格高。其次，会使船员过分依赖电脑航行。

2. 船舶智能化的好处

中国智能制造十大科技进展分别为:人工智能手机芯片麒麟970、轿车智能化生产系统、树根互联“根云”平台、集装箱装卸全自动化码头、Apollo自动驾驶开放创新平台、空间站机械臂在轨智能捕获与操控、iDolphin 38800吨智能示范船、工业无线网络WIAFA技术及标准、智能化纺纱系统解决方案、船舶制造智能化车间。

3. 船舶智能化无人化的益处和弊端

70年来，从新中国成立初期的薄弱基础起步，到今天成为世界主要的造船国家，我国船舶工业取得的发展成就举世瞩目。当前，身处信息技术革命和先进制造业发展大潮，我国船舶工业要抓住数字化、智能化机遇，在既有规模上突出做优做强导向，争当全球船舶工业创新的引领者。

4. 船舶智能化面临的困难

前景非常好。

航运产业与新兴技术的结合愈加紧密。目前我国航运企业在信息化普及和智能化应用方面尚处于起步阶段，未来伴随着现代信息技术、物联网技术、人工智能科技等先进技术的日趋成熟，其与传统航运在安全监管、运行服务、船舶管理、港口服务等方面深度融合运用存在广阔的想象空间。智能航运将深刻地影响着航运的组织和模式，最终将显著提高船舶运行的安全管理、营运管理和质量管理水平，助力实现安全、绿色、高效航运。

5. 无人船舶自动化趋势

轮机工程智能传播的发展前景是非常好的。而且一般都跟着远洋货轮到处跑，虽然工作辛苦一点，但是工资水平，待遇都是非常高的，工作水平也是非常高的。

6. 人工智能在船舶领域的应用

就业前景不错，船舶硕士就业最好出路 提前设定自己的目标:出国、考研、就业、公务员等等。

行业整体形势肯定不好的,企业招聘人数肯定减少,薪酬待遇一般,相对于其他新型行业,比如互联网、那薪酬待遇绝对差一大截。

当前船舶企业入学大学生,扣除五险一金到手大约3000元,提供住宿,包午餐。这种情况我预测要维持好多年。

船舶行业是传统行业,传统行业一般发展比较成熟,换句话说人才饱和(人才多,自然要价低),你前面厉害的人太多,你永远赶不上。

所谓局限性就是学生眼界窄,就业窄,尤其在当前互联网、大数据、人工智能这种新兴行业刚刚开始发展,缺少人才(人才少,你就可以要价高),所以这类行业更有发展性。

7. 船舶智能化无人化的发展

交通强国建设中远海运集团有限公司试点任务要点

一、绿色航运建设

（一）试点单位。

中国远洋海运集团有限公司、交通运输部水运科学研究院。

（二）试点内容及实施路径。

推进现有集装箱、散货、杂货船舶受电设施升级改造，分步推动挂五星旗沿海航行船舶实施符合岸电要求的相关改造。推进港口岸电设施升级改造，重点推进连云港新东方码头、泉州太平洋码头、武汉阳逻国际港铁水联运码头等在建码头岸电配套设施改造建设。建立实施岸电使用制度，鼓励船舶靠港使用岸电，总结岸电推广经验，提高岸电使用率。打造绿色航运样板工程和绿色航线，积极推进40万吨超大型干散货船航线岸电使用、津冀港口集装箱和干散货船舶岸电使用、自有船舶靠泊自有港口岸电使用，形成绿色航运建设和推广机制，完善相关标准规范。

（三）预期成果。

通过2年时间，完成35艘挂五星旗沿海航行集装箱船舶、16艘散货船舶、16艘杂货船舶受电设施改造。完成连云港新东方码头等在建码头岸电配套设施改造4套。新建集装箱船舶、散货船舶全部加装船舶受电设施，船舶靠港使用岸电艘次年均增加10%以上，自有船舶靠泊自有港口岸电100%使用，年替代燃料量8万吨标准油，年减少二氧化碳25万吨。绿色航运建设取得明显成效，在绿色航运机制、绿色航线建设等方面形成可推广、可复制的相关政策成果、技术标准等。

二、基于区块链的航运商业网络平台建设

（一）试点单位。

中国远洋海运集团有限公司。

（二）试点内容及实施路径。

1.加强航运数据共享。加强与航运产业链上下游、政府监管部门及相关行业对接，推动航运数据互联互通。依托区块链技术，强化多方数据共享，推动物流、资金流、信息流高效衔接。利用跨链存储、去中心化和加密技术，提升数据安全保障能力。开展航运区块链相关标准研究，推进航运数据安全制度建设。

2.优化航运服务流程。依托区块链电子数据的可靠性和不可更改性，改造传统航运服务模式和单证体系，建立多式联运全程“一单制”，优化航运服务流程。

3.拓展航运物流服务。推动航运物流信息透明化与全程共享。优化库存管理，促进供应链降本增效。基于航运物流全程可视化信息数据，提供物流征信服务，创新航运物流信用监管模式。

4.发展供应链金融。推动区块链和实体经济深度融合，借助区块链技术，保证物权凭证的真实性、可承兑性和防伪性，打通供应链金融信息通道，加强供应链金融产品研发。

（三）预期成果。

通过1—2年时间，基于区块链的航运商业网络平台初步建成，进口提货单、提单等海运单证基本完成电子化，初步实现区块链流转。危险货物全程监测监控、供应链金融产品开发取得有效进展。

通过3—5年时间，基于区块链的航运商业网络平台基本建成，并实现航运领域多场景应用。航运物流实现“无纸化”“零接触”，航运数据安全保障达到新高度。在航运区块链建设方面取得可复制、可推广经验，在海运全程单证数据、区块链流转流程、技术与接口标准、数据安全等方面形成相关标准规范。

三、集装箱管理系统建设

（一）试点单位。

中国远洋海运集团有限公司。

（二）试点内容及实施路径。

1.业务流程数字化。以运输产品为中心，标准化、数字化集装箱运输业务流程，实现产品运输全过程可视化。建立作业任务自动分配与自动监控工作机制，推进主动式、标准化和细节化管理，提升内部协同效率。

2.客户服务数字化。客户交互方式数字化。利用大数据、人工智能等新一代信息技术，实现预警功能和例外管理，提升运输服务品质和业务操作效率，改善客户服务体验。

3.集装箱管理系统建设。推动航运业务规则数字化，建立集装箱舱位、设备资源预测分析模型，提升资产利用效率。依托大数据，加强船舶航速智能优化管理，减少能源浪费。以机器学习为重点，优化与模拟空箱调运配置，降低运输成本。搭建智能决策平台，自主研发算法模型，推动智能审批，提升市场及时响应能力。

（三）预期成果。

通过3年时间，基本建成集装箱管理系统，并在外贸核心业务开展应用。作业任务自动分配、自动监控等机制逐渐完善，实现主动式、标准化和细节化管理，内部协同效率显著提升。货物运输实现面向客户的全程可视化和例外预警。实现对船舶航速的智能优化管理和对空箱的优化调运配置，能源、资产利用效率有效提升。建成智能决策支持平台，市场及时响应能力大幅提高。

四、航运数据集成平台建设应用

（一）试点单位。

中国远洋海运集团有限公司、上海海事大学。

（二）试点内容及实施路径。

1.搭建航运数据集成平台。推动数据中台建设，加强大型航运企业数据、市场行情数据和互联网数据等整合。建设数据集成平台及展示平台，提高航运经营数据等业务的可视化程度。建设决策支持系统，提升科学管理水平。构建综合经营分析系统，提供生产运营、投资、财务、安全和人力资源等多维分析和自助服务。加强数据质量、元数据和数据安全统一管理。

2.提升航运数据集成平台能力。完善优化数据中台、决策支持系统、综合经营分析系统，打通数据壁垒、进行功能扩充，满足各业务部门需求。搭建数据实验室平台，实践数据挖掘、机器学习。开展专项智能应用，提升扩展数据集市，新建投资、财务、采购等业务数据集市。扩展元数据、数据质量等数据管理功能。

3.加强智能航运应用。推动产业集群数据统一纳入数据中台，加强外部数据资源采集，拓展数据中台服务功能。优化数据实验室平台，建立深度学习框架与知识图谱，开展人工智能应用场景分析与建模。扩建数据自助服务平台，推动集团级数据资产自主应用。优化和扩展“团队智能管理”“智慧舆情”等专项智能应用。优化数据管理功能，加强数据全生命周期管理，推动数据自动化管理。研究构建航运指数体系。

（三）预期成果。

通过1—2年时间，完成航运数据集成平台基础建设，初步实现数据管理和服务功能。航运业相关数据积累量达到60TB，建成不少于3个模型算法的算法库。

通过3—5年时间，航运数据集成平台功能进一步完善，系统进一步优化，应用成效显著。建成150个应用服务封装，企业用户数量超过300家，系统用户数量超过2000人。建成不少于6个模型算法的模型算法库，建成航运业行业指数体系。航运数据赋能服务航运高质量发展成效显著，

五、智能船舶发展应用

（一）试点单位。

中国远洋海运集团有限公司、上海船舶运输科学研究所。

（二）试点内容及实施路径。

1.船岸数据平台开发。建设船岸数据中心。推动智能航运数据可视化监管应用中心建设，开发应用营运能效优化管控、机舱设备健康运维辅助决策、船舶结构安全评估、发电机运行监管等数据应用系统。加强行业数据共享衔接，畅通船岸数据通道，提升海事监管、船舶安全等数据支撑能力。

2.企业智能船舶标准制定。建立智能船舶运营安全标准和评估体系。制定船舶智能化设备系统配套标准。搭建设计船舶智能化系统架构。研究制定集团智能船舶通信协议与接口、数据传输与交换等相关标准。

3.新技术集成应用。依托船舶自动识别系统、雷达及自组网系统，增强大型集装箱船舶态势感知能力，开展感知图像识别及安全保障功能验证。推进远海、近海智能避碰及自主航行测试。加强货物状态监控与优化配载研究应用。

4.智能化方案应用推广。完善新造船项目技术规格书，增加智能船舶符号，增设集成平台、智能机舱、智能航行与智能能效等功能。研究制定营运船舶技改方案，增设智能船舶集成平台、智能能效、智能机舱等功能模块。强化智能船体结构应力监测能力，加快在大型散货船、矿砂船、大型油轮、大型集装箱船等船型中推广应用。开展全船能效监测与优化控制，优化以机舱综合能效为中心的能源管理模块。

（三）预期成果。

通过1—2年时间，智能船舶应用水平初见成效，形成企业智能船舶相关标准，完成船岸数据中心建设，智能船舶运营数据共享水平有效增强，数据信息服务能力显著提升。

通过3—5年时间，智能船舶应用水平显著提升，智能船舶营运数据实现深度应用，海事监管、船舶安全、营运水平得到有效提升。智能化方案得到广泛推广和应用，建成不少于100艘标配智能船舶系统的智能化船队。

8. 船舶智能化,无人化发展的认识,从给航运带来的益处

海洋的潮汐对于乘潮进港和乘潮出港的船舶靠泊和离泊作业影响很大，必须准确把握高潮位的事件进行靠泊和离泊作业，快速接卸减少船舶吃水；

高潮为何低潮位的潮间差对于港口门机作业效率影响很大，应该尽量选择高潮位作业；对于天文大潮将会减少小船的靠离泊作业，增加导助航的力度，避免事故发生。

9. 智能船舶系统性思考的必要性

自组织时分多址接续（SOTDMA）”方式进行信息交换。

一、AIS系统的组成

一个典型的AIS 系统由两大分系统组成，一个是岸基AIS 系统，

再是船用AIS 设备，岸基AIS 系统比较复杂，典型的AIS 岸基系统是由一定数量的AIS 基站和

AIS 中心组成，系统通过各种方式与VTS 中心，船舶报告系统、港口信息网、海事系统以及船

舶调度等网络相连接，同时也可以与相关航运公司联系，提供相应的信息服务，使上述主管部门

及时得到所有船舶的动态，使航运公司了解到本公司船舶的位置。

AIS 中心也可以与互联网相连，使用户范围进一步扩大，通过设置一定的权限范围，各用户

可以在自己的权限范围内查看相应的船舶信息，得到相应的服务。

AIS 中心之间可以相互连接，进行信息交换，各AIS 中心连接成网，在一个国家和地区范围

内，就可以实时了解沿岸所有船舶的动态，这对船舶航行管理、船舶追踪以及防止海洋污染具有

非常重要的意义。

AIS 船用设备，我们将在下面做详细讨论。

二、AIS船用设备的组成

一个典型的AIS 船用设备是由一台VHF 发射机、二台VHF TDMA 接收机、一台VHF DSC

接收机、一台内置GPS 接收机（作为备用）以及AIS 信息处理器、电源和各种必要的外围设备

接口组成。

VHF 收发由系统信息处理器控制，用VHF CH87B、88B 两个国际专用频道自动发射本船的

相关信息，接收周围其它船舶的AIS 信息，频带为25KHZ。

AIS 工作的特点是同时在这两个频率上接收信息，而发射信息一般是在这两个频率上交替进

行，在人工的干预下，也可以用其它的方式发射。此外，主管部门还可以指配AIS 的区域性频

率，AIS 设备应在指定的区域性频率上工作。

VHF DSC 接收机的主要目的是接收岸台的频率控制信息，实现AIS 工作频率在不同区域的

自动切换，当接收到岸台的频率信息后，AIS 设备将自动地将频率转换到岸台的工作频率上，例

如，当我们到达美国水域时，AIS 设备就在DSC 信息的控制下，自动地将工作频率从通用频道

转换到28B 频道。

船舶AIS 的GPS 信号通常情况下是由船舶GPS 接收机提供，AIS 设备自带的GPS 接收机主

要是作为备用设备接收GPS 信号，当船舶GPS 由于其它原因不能提供信号时，AIS 设备自带的

GPS 接收机才开始工作，其主要作用是确定本船船位，同时接收GPS 时钟信号，而使每个AIS

设备时间一致，实现帧同步。

AIS 信息处理器是AIS 的核心部分，用于存储本船识别码、船名、呼号、船型等静态信息与

船舶吃水、危险货类、航线等航行相关的信息；处理、存储本船动态信息；将存储的本船最新动

态信息、必要的静态信息以及与航行相关的其他信息进行编码后送发射机；对接收来自周围其他

船舶的航行数据进行解码并存储解码后的数据；并对接收到的相关数据进行计算得出CPA、

TCPA、距离和方位；将本船和其他船舶数据以及计算出的数据信息送信息显示器显示。

AIS 的接口主要作用是连接外围设备，目前主要连接的设备有GPS、电罗经、计程仪等设备，

目的是获取本船的船位、航向、航速等重要信息，通过接口可以扩充的设备还有电子海图

（ECDIS）、雷达、远距离识别和跟踪设备、声光报警设备以及外接计算机，主要是实现综合导

航和远距离跟踪和控制等功能，外接计算机主要供引水员使用。

电源部分主要为AIS 设备提供所需的电源，目前一般使用直流电源。

三、工作原理

船舶配备了AIS 设备以后，设备一方面需要向外发送本船的相关信息，同时也要接收在VHF

有效作用距离之内其他船舶的信息。接收到的信息一方面用文字的方式表示出来，另一方面可以

形象地用雷达图表示，AIS 船舶全部用三角符号“△”表示，直观地显示船舶的相对位置，和运

动方向，在电子海图上，可以用矢量线表示船舶的速度，必要时利用尾迹线表示船舶航行的痕迹，

船位数据取自GPS 乃至差分GPS，其精度很高。要是在AIS 设备上选择一个目标或者在电子海

图中从船舶标志处用鼠标点击一下，便可瞬时显示对应的船名、呼号、MMSI 注册号以及航向、

航速、CPA、TCPA 等重要的航行信息，驾驶员了解了这些信息后，就可以非常方便地判断周围

其它船舶的运动情况，确保航行安全，同时在进行相互通信可以直呼其船名，信息交流非常方便。

AIS 工作在VHF 航海频段，国际电信联盟1997 年无线电大会指定了161.975MHz(87B 频道)

和162.025MHz(88B)频道二个VHF 频率作为AIS 工作频道。就完成通信而言，一个无线电频道

已经足够了，但是为了防止干扰和转换频道时造成通信损失，每个AIS 站均使用二个频道进行

收发。

除人工干预外，AIS 应答器都工作在自主连续模式，发射方式是9.6Kb GMSK FM 带宽25KHz

或者12.5KHz 数据采用HDL 包协议。

根据船— 船通信这样的实际条件，AIS 使用了自组织时分多址技术（SOTDMA）这一核

心技术。根据IMO 的AIS 性能标准对要求船舶报告的容量的要求，系统每分钟应有2000 个时

隙，但实际上，系统的设计是每分钟4500 时隙，每一帧60 秒，即每60 秒钟建立2250 个时隙，

每个时隙约26.67ms, 可传输256bits 的信息，每个AIS 站的船舶报告根据信息的容量自动选择一

到三个时隙，分一帧和数帧发射或接收AIS 信息。系统实时动态地调整信道分配

具体工作中，在一个AIS 站开始发送之前先要对当时信道的使用状态观察一段时间，搞清

时隙使用情况，然后可以选择未占用的时隙，标明需占用的帧数，再发送数据，各AIS 站持续

地保持同步，可避免发送时间重叠，新加入AIS 站也不会发生冲突。在数据链负荷超过理论值

的90%时，新加入的站可以占用距离最远的台所遥的时隙，从而保证系统有很的过载能力。

自组织分时多址技术可以自动解决本台与其他台的竞争问题，即使系统过载、通信仍能保持

完好；系统每分钟可以处理2000 个以上报告，本船接收到的数据间隔2 秒可以更新一次。

AIS 对DSC 向下兼容，因此岸基的GMDSS 系统可以对装备AIS 的船舶进行识别、跟踪和

控制。

AIS 采用VHF 频段，它的覆盖距离与其他VHF 设备一样，电波直线传播。距离取决于天线的高

度，在海上通常为20 海里左右。由于其波长较雷达长，波的绕射以及衍射作用较强，所以“可

视距离”较雷达要好，在地面上的障碍物不太高的情况下，能“看到”障碍物或岛屿背面的AIS

站。借助于中继站，可以显著扩大船台和VTS 站的覆盖范围。

AIS的应用分析：

1、自动发送本船信息，包括本船静态、动态和航次信息；

2、自动接收装有AIS 设备它船或VTS 岸站的AIS 信息；

3、提供本船操纵信息，以提供VTS 或其它船舶追踪或避让；

4、船—船、船—岸之间的短信息交流；

5、提供其它辅助信息以避免碰撞发生；

6、可以与INMARSAT 移动站、INTERNET 连接，实现信息的远距离传输和管理。

应当注意到，IMO

为了船舶安全，建议最好不要把AIS系统与国际INTERNET连接。

10. 无人船控制技术与智能化发展

1.天鲲号的自航定位系统世界先进

这个大型挖泥船先要把自身位置固定后才能开始工作，船体很大，工作动力很大，要在浅、中、深海都能够开展工作，还要适合环保要求，天鲲号采用了自航式全电力驱动系统和双定位系统。船体自航到位后用两种定位系统。一种定位系统是桩式的，它自带两根钢桩重达183吨，钢桩可以扎入海底泥沙，也可以扎入岩石，这种定位方式可以适应浅、中海的情形；对于深海，它另有采用3根粗钢缆绳的定位系统。这两种定位系统可适应任何复杂的工作环境，不怕端恶劣天气，还可以一边移动一边作业，不间断地工作。这两套定位系统在国际挖泥船中是最保险最先进的。

2天鲲号的掘进系统世界先进

天鲲号配置了通用、粘土、挖岩及重型挖岩4种不同类型的绞刀。对于泥沙或黏土层，它轻松搅碎的泥沙、碎石和水的混合物在铰刀中心处被吸走；它的绞刀功率可达到7500千瓦，对于水下的珊瑚礁石，它可以轻松地把它搅碎，搅碎的砂石浆被输运出去。过去，疏浚水下石方都需炸礁、炸滩，既影响进度又不环保，现在只需轻松搅碎吸走，极大地提高了工作效率。

搅吸工作时需要步进，船艉的台车可以使2根钢桩定位，此时绞刀臂架两测钢缆在铰车牵引下摆动铰吸；必要时让2根钢桩交替移动实现步进工作；这些工作都是自动进行的。

采用长轴驱动铰刀，水上电机、变速箱一般都安置在船艉，在船的中部把动力传给铰刀长轴，长轴铰刀的好处是便于克服刀具突变受力（例如突然遇到岩石），工作适应面广，有利于船体平衡，造价低。

不同的工作环境需要更换不同的铰刀头，铰刀使用一段时间后需要更换刀齿，每个刀齿几十公斤，为此专门安装了装卸铰头和刀齿的起吊装置，单齿装卸仅需2分钟。

3.天鲲号的泥泵输运系统天下第一

天鲲号可以将泥浆输运到驳船上，也可以将泥浆输运到15公里以外，其远程输送能力居世界第一。

为了达到远程输运能力，它设置了一台水下泥泵和两台舱内泵，都采用变频电动方式，这样可具有恒定扭矩和恒定功率的特性，能够适应不同排距的功能要求，泥泵输送功率达到17000千瓦，采用最先进的自动控制系统。

4.天鲲号的居住舱室的减震降噪系统国际先进

天鲲号的船体很大，一方面重型机械多，工作中会产生强大的振动和噪音；另一方面，船体上有4层楼，要安置45个工作人员的生活和休息；为此，船舱中设置了148个新型的气动弹性减震装置，能大幅减少和隔绝船舶施工期间的低频振动。在甲板上的噪音和振动就已经很小了，甲板上安排餐厅、会议室、健身房、洗衣房，在高楼层处安排船员的居住生活，在施工期间打开电脑，鼠标在桌子上会纹丝不动。这种降噪效果国际先进。

5.天鲲号的工作能力世界第一

天鲲号整体船长140米，腰围27.8米，最大挖深可以达到35米；总装机功率25843千瓦；可实现自动挖泥、自动监控及无人操控，无论在技术先进性方面还是结构复杂程度方面，它是世界同类船舶中最先进的。

天鲲号的绞刀功率6600千瓦，设计每小时挖泥可以达到6000立方米，形象的说，它一小时可以挖一个足球场那么大的面积深一米的土坑，如果要挖“水立方”体积的泥沙，只要6-7天。

天鲲号的输送功率达到17000千瓦，其最大输运距离是15公里。

天鲲号的挖深是35米，如果用天鲲号施工，开挖出深水航道，吹填物建造港岛，一个深水港口就可以轻松建成。

天鲲号从立项到2017年11月3日下水，仅用了6年。天鲲号参与了南海吹填造岛，效率极高；2019年12月，天鲲号为连云港建造10万吨级航道和港口，输送距离为7公里，预计工期15个月。

11. 智能船舶的必要性

航标船是指设有起放航标的起重机和绞盘等设备，在航道与其附近的暗礁、浅滩、岩石处进行航标布设、巡检、补给、修理、维护作业的船舶。

它的外形与小型货船相似，甲板上设有一台起吊航标的起重机，在首部设有货舱及宽敞的甲板，用来储放大型浮标，船上甲板室内有航标修理室和航标仪器仪表仓库。

除布设航标外，平时用来定期巡视水上各处的灯塔，灯船，灯标，进行维护修理及更换电池等补给工作，它多用于内河。