今日，国内自主研发的首艘具备自主航行功能的 “筋斗云0号” 货船首航仪式在珠海东澳岛举行。上午9点，装载岛上特产的“筋斗云0号”正式启航，驶向港珠澳大桥1号码头，成功完成首次自主货船货物运载。
据了解，“筋斗云0号”自主货船由云航智能研发，此次首航前已完成多次远程遥控和自主航行试验，这次首航为我国首次自主航行货船货物运载试验。中国工程院院士严新平表示：““筋斗云0号”是推动智能船舶技术进步和产业发展的重要平台，此次成功实现载运货物的自主航行首航，正式开启了自主航行的探索和实践，以其推动智能航运发展进程，共同迎接智能航运时代的到来。”
设计兼顾研发可持续性和系统可迁移性
“筋斗云0号”自主货船按照中国船级社《沿海小船入级与建造规范》要求设计和建造，并将按照IMO《MASS临时试航导则》展开评估和测试的自主航行货船。“筋斗云0号”在设计时充分考虑研发的可持续性和系统的可迁移性，船体参照“国际拖曳协会”推荐的KVLCC2线型，完整保留母船水动力特性和操纵性，船舶直线稳定性和回转性和原船高度一致。
船体设计考虑到货船的推进系统特性，采用了常规定距螺旋桨推进和流线型普通舵操纵，其运动和动力特征具有高度非线性，作为欠驱动系统，其控制的维度高、惰性明显。鉴于其在船体结构、水动力特性、操纵性等方面与常规货船一致，该船配备的自主航行系统可以借助雷诺系数和傅汝德系数快速转换控制参数，在传统货运船舶可快速推广应用，具有极高的研究与开发价值。
“筋斗云0号”从设计阶段就充分考虑自主航行系统部署的需求，采用数字化控制技术和电气化推进系统，整船具备远程监控和报警功能，是典型的数字化船舶。自主航行系统的构建充分借鉴了“网络控制系统NCS”、“信息物理系统CPS”、“分布式计算DCS”等领域的成熟经验和技术，构建了以平台为基础，以算法为支撑的系统，可以进行船端的“感知”、“决策”和“控制”，同时利用“数字孪生技术”在岸基控制中心实时监督和控制船舶，最终将实现IMO 海上水面自主船（MASS）四个等级的自主航行。接下来，项目组将在该系统的支持下开展多船会遇避碰、自主靠离泊试验，进而实现内河自主航行示范。
“筋斗云”项目将逐步开展商用示范
随着智能船舶标准、测试与验证体系的逐步建立，以自主航行为核心的智能船舶技术与产业发展正式进入快车道。“筋斗云0号”货船首航成功，对国内乃至全球自主船舶技术发展具有重要的里程碑意义，将成为国内外船舶自主航行及远程控制技术探索和应用实践的典范，推动自主船舶技术发展和产业落地。中国船级社科创试验中心主任蔡玉良表示：“筋斗云0号”的成功首航，对于船舶自主航行技术的研发、测试、规范标准制定有着极其重要的开创性意义。
2017年12月，中国船级社、武汉理工大学、珠海市政府和云洲智能在上海国际海事展上联合发起“筋斗云”号小型无人货船项目。随后，由专注于船舶智能航行系统研发的云航智能，展开沿海货船自主航行的需求论证和评估，考虑到陆岛补给等短途运输需求，最终确定建造“筋斗云0号”作为初代试验和示范运行平台。2019年11月，“筋斗云0号”下水交付，12月完成“筋斗云0号”远程遥控和自主航行试验，并在上海海事展上发布自主航行技术成果，实现了自主货船远程遥控、自主循迹、会遇避碰和遥控靠离泊，引起业界广泛关注。
云洲智能董事长张云飞透露，“筋斗云0号”除利用珠海万山无人船海上测试场展开自主航行技术开发、试验验证外，还将利用大湾区地缘优势逐步开展自主航行示范，积极探索自主航行船舶在运输补给及海洋领域的商业应用，并与船级社、海事、航海保障等单位开展深度合作，探索面向自主航行船舶的规范标准的建立，共同推动我国智能船舶事业的快速发展。
船舶自主航行有着至关重要的战略意义，通过减少驾驶员直至实现无人自主航行，可实现船舶设计建造的革命性突破，同样载重能力下节约超过20%的建造成本，20%的运营成本，减少15%的燃油消耗并大幅度降低排放。对于万亿美元的船舶、航运市场而言，空间巨大。目前，全球多个国家正在积极推动智能航运研究，计划于未来10年内实现无人自主船实际运营。早在2017年国际海事组织(IMO)海上安全委员会第98次会议(MSC 98)，则将“自主无人船舶”纳入为新增议题。
回顾国内，近两年，从2018年12月工信部等三部委发布《智能船舶发展行动计划(2019—2021年)》，到2019年5月七部委联合印发《智能航运发展指导意见》，7月发布《数字交通发展规划纲要》，组织实施国家重点科研计划《基于船岸协同的船舶智能航行与控制关键技术》项目，无一不预示着中国正在加快规划部署智能航运未来发展。
作者：赵家云
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