核动力船舶哪些国家有(特别关注自主航行)

核动力船舶哪些国家有(特别关注自主航行)(1)

近日,挪威船厂Vard宣布已将世界首艘纯电动自主航行集装箱船交付给船东挪威化肥生产商雅苒国际(Yara International)。此举再次将人们的目光聚焦到了无人船的发展上,尤其是欧洲的无人船发展。

那么,让我们来一起来看看在自主航行技术领域早期的探索性项目都有哪些?项目主旨和试验船型又有何不同呢?

AAWA项目

AAWA项目(2015~2017年),是将高等院校、船舶设计机构、设备制造商和船级社集合到一起(见表),共同探究实现自主航行技术应用所需解决的经济、社会、法律、监管和技术问题,并为下一代高级船舶解决方案制定规范和初步设计方案。AAWA项目从芬兰国家技术创新局获得660万欧元的研究资金。

2016年,罗尔斯罗伊斯发布《AAWA项目白皮书》,并规划了到2035年的发展目标。规划目标中预计2020年实现利用远程支持和特定功能操作来逐渐减少船员;2025年实现近海无人船舶的远程控制;2030年实现远洋无人船舶的远程控制;2035年实现远洋船舶的自主航行。

AAWA项目探索取得了大量成果,罗尔斯罗伊斯决定将项目的成果在营运船舶上实现应用。该项目选用芬兰国有轮渡运营商Finferries的2012年投入运营的车客渡船“Stella”号(总长64.4米,型宽12.7米)。根据资料,罗尔斯罗伊斯在“Stella”号船上安装传感器阵列,并在不同运营和天气条件下进行一系列测试。在这过程中,“Stella”号船正常运营于芬兰科波尔与豪特谢尔港之间。

Yara Birkeland项目

经历早期探索后,肥料生产商Yara联合康士伯格建造可完全自主航行船舶,而罗尔斯罗伊斯试图把在AAWA项目中取得的成果应用在已投入运营船舶上。

Yara Birkeland项目(2017~2023年),发起方为Yara和康士伯格。“Yara Birkeland”号船是120TEU型敞口船,使用电池供能,设计航速6~10节。按照计划,该船应在2020年交付,并在Yara的Porsgrunn工厂装载货物,运至Brevik(7海里)或Larvik(30海里)。整个航程均在挪威境内。

按照规划,“Yara Birkeland”号船投运初期将配备船员,之后转为远程控制运行,最终完全自主运行。

5月,“Yara Birkeland”号船体部分由罗马尼亚的Vard Braila船厂完成,并被拖至挪威的Vard Brattvaag船厂舾装。在Vard Brattvaag船厂,该船将装载各类控制和导航系统,并进行交付前的各种测试。

SVAN项目

SVAN项目(2018年),是由罗尔斯罗伊斯与Finferries联合发起,以将AAWA研究项目的成果落地。SVAN项目的试验船是1993年投入运营的车客渡船“Falco”号(总长53.8米,艏艉同型)。

2018年底,罗尔斯罗伊斯与Finferries在芬兰图尔库市以南群岛展示了全球首艘无人驾驶渡轮:“Falco”号船在帕尔加斯与瑙沃之间完成了无人驾驶航行,并在遥控操作下顺利返航。Finferries岸上遥控操作中心设在距芬兰图尔库市中心50公里处,船长在此监控船舶的无人驾驶航行,并在必要时进行人工控制。

根据资料,“Falco”号船通过采用传感器融合和人工智能技术来探测物体和避免冲撞,利用自动导航系统实现自动靠泊。在正式展示前,罗尔斯罗伊斯已经对“Falco”号船的试航进行了约400小时的监控。

遗憾的是,克拉克森相关信息显示,“Falco”号船目前正呈闲置状态。也有专业人士对SVAN项目成果持怀疑态度:“‘Falco’号船完成了无人驾驶试航行,只说明自主驾驶是可能的。但这并不意味着,在决策周期内没有船员的介入会使得船舶更安全。”

无疑,在自主航行研究中,罗尔斯罗伊斯是先驱,其研发的集成控制系统已经颠覆传统,且借力谷歌的云机器学习引擎训练智能感知系统,通过因特尔芯片处理自主航行系统中的数据。前行至此,2019年4月,罗尔斯罗伊斯的船舶业务却被康士伯格收购。

MUNIN项目

MUNIN项目(2012~2015年),是在自主航行船舶领域较早的合作项目之一,为欧盟联合具有科学和工业背景的以Fraunhofer CML为首的8个合作伙伴共同发起。MUNIN项目,总预算为380万欧元(其中290万欧元资金来自欧盟),主攻自主航行技术概念的开发与研究,并从技术、经济、法律等角度论证自主航行船舶的可行性。

MUNIN项目以散货船“Automat Seaways”号为试验船舶。在试验中,装载3.5万吨纸浆的“Automat Seaways”号船,从瑞典哥德堡港出发,开往南非开普敦港,在开航40分钟后切换为自主航行模式,引航员离开船(机舱中仍保留3人进行机械维护),单向航程持续1个月时间。

根据试验,MUNIN项目散货船在不改变船舶原有结构情况下,通过加装自主航行和重油智能运行系统,经济性显著增加。根据测算,船舶在25年的生命周期内,可以增加约700万美元收益。

ReVolt项目

ReVolt项目(约2014年),是由DNVGL发起的自主航行概念研究项目。“ReVolt”号船是100TEU型概念船,使用电池供能,航速为6节,在各段航程小于100海里的路线上航行。

“ReVolt”号船有多种优势,首先,由电池提供能量,需维护零部件数量减少;其次,平均航速低,节省燃料消耗;第三,船上无需船员,降低人为因素导致的事故发生率。按试验测算,如果该船服务期限为30年,则其生命周期内可节约3400万美元成本。

Autoship项目

Autoship项目(2019—2023年),通过在不同环境下运营的2艘船舶上安装和测试自主航行设施,加速新一代自主航行船舶发展,并为欧盟未来5年实现船舶自主航行制定商业化路线图。Autoship项目获“欧盟地平线2020研究与创新计划”资助,预算资金为2960万欧元(其中欧盟提供2100万欧元),以康士伯格与挪威研究机构SINTEF及一些欧洲伙伴为合作研究方。

Autoship项目应需求选择2艘船舶做试验,其中为渔业养殖场运送饲料的船舶,将选用Eidsvaag航运旗下杂货船“Eidsvaag Pioneer”号,装备远程控制操作和自主航行系统。“Eidsvaag Pioneer”号船在挪威沿海和脆弱的峡湾区作业,把鱼类饲料运往养殖场。“Eidsvaag Pioneer”号船将被用于测试和进一步开发有关完全自主航行系统、智能轮机系统以及自主诊断、预测和操作调度的关键技术。此外,“Eidsvaag Pioneer”号船也将被用于测试和持续开发能够显著提升网络安全性的技术,以及整合船舶到升级的电子基础设施中的技术。

在港口间驳运货物的船舶,将选择比利时Blue Line物流旗下托盘穿梭驳船。该船将在欧洲的运河上作业,在大型集装箱港口间驳运货物。1艘自主运行驳船的年货运量,与7500辆卡车的年货运量相当,并将减轻陆上的拥堵和减少尾气的排放。

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