日本邮船Monohakobi技术研究所为One Sea增添动力

日本邮船(NYK)集团下属研发机构Monohakobi技术研究所(MTI)日前为其参与的全球航运和数字技术领导联盟One Sea提供了详细的见解。

作为专注于自主船舶的泛行业全球联盟，One Sea目标是在2025年前研发一种自主海事生态系统，这是一家不断吸引全球数字、通信和船舶技术领域的领先企业，其最新的一家成员就是MTI。One Sea主席Eero Lehtovaara表示，MTI正在“为我们生态系统的发展增添更多动力，并且带来多年来备受赞誉的国际海事研发的助益”。

MTI成立于2004年，并于2019年加入One Sea联盟，在专注于船舶效率、自动化、脱碳和数据管理的国际合作项目中有着成功的良好纪录。MTI高级总经理安藤英幸（Hideyuki Ando）博士称，MTI最喜欢的做法是“人工控制的自主”，“我们的项目通常由船长领导，他们一般将自主视为一种支援。但我们的人工控制自主，是基于支援人工操作的高度自动化系统，相信将是安全方面的最佳选择。”

人工控制的自动化

安藤英幸博士说：“我们认识到与人为因素相关的积极和消极影响，人类会疲劳，会因其他任务分散注意力，有时缺乏全面的态势感知意识。但人类很灵活，可以深思熟虑，权衡各种选择。人类和机器有不同的特点，我们的船长们正在考虑两者的结合。我们相信，通过引入这种人机协作，我们可以减少诸如碰撞这样的事故，与传统的船舶运营相比，这在经济上将具有吸引力。”

2019年在丹麦哥本哈根举行的BIMCO自主船舶研讨会上，安藤英幸博士和日本邮船常务经营委员小山智之（Tomoyuki Koyama）披露了船舶无人自动化方案的财务分析结果。他们表示，每年“人工控制的自主”运营成本将比目前运营的传统非自动化船低20%左右。另一方面，“无人自主”运营将使每年的运营成本翻倍，而涉及“远程操作”的船舶成本将高出四倍以上。

安藤英幸博士表示：“现在的技术还不够成熟，不足以实现完全自主。例如，我们分析的大约70%的船舶碰撞是由于人类缺乏态势感知造成的。然而，我们认为，如果计算机无法识别雷达、视频或激光雷达传感器的所有潜在危险，也照样可能发生碰撞。如果天气条件非常恶劣，例如海浪很高，传感器和图像处理可能不完美，因此我们可能无法完全依赖精确的态势感知。”

数据收集标准

日本邮船和MTI已经研发了自己内部的数据收集标准，现在所有日本邮船的船舶都使用了一套船舶信息管理系统(SIMS)，该系统将数据提供到云端，并由岸基操作人员和技术分析师提供支援。安藤英幸博士承认，许多其他航运公司也一直在采取类似行动，但他认为，应该采取协作的方式。

“我们是一家航运公司，这是我们的核心业务。如何安全有效地收集数据，并不是一个竞争的地方。日本邮船集团的目标是定义一个称为行动计划和执行系统(APExS)的人工控制自主系统框架，并且通过开放对话来澄清其需求。这绝对是一个需要合作的领域，现在作为One Sea组织的一家成员，进入下一个阶段是合乎逻辑的。”

“我们必须对每个部件、接口设备、可接受的协议以及应传输的数据等要求有一个共同的理解。我们已经在迄今为止参加的One Sea会议上讨论过这个问题，但我们期待着在即将举行的研讨会上更详细地讨论这些问题。”

安藤英幸博士引用了另一个完全由日本政府资助的项目，在这个项目中，与自主船舶运营相关的风险和危害被识别出来。参与这个为期三年项目的是一艘隶属于日本邮船下属公司Wing Maritime Service Corporation的拖船，不久前这艘拖船在东京湾进行了的远程运营。

安藤英幸博士解释说，技术不是这次海试的重点，目标是确定在自主船舶系统中需要满足的要求，同时考虑到IMO即将就自主船舶相关条例进行的讨论。项目进行了综合评价，包括危险源辨识、故障模式及影响分析（FMEA）、工厂验收试验和港口验收试验。所有这些结果都与日本政府分享，以便日本政府能够在IMO今后的讨论中发挥积极作用。

全球合作

MTI在与国际公司合作研究项目方面有着一贯的佳绩。它与荷兰海事研究所（MARIN）合作开展了多个船舶性能项目和安全运营项目，并且在船舶数据交换方面是早期采用者，使用DNV GL船级社的Veracity开放平台，曼恩柴油机与透平公司（现更名为MAN Energy Solution）也是参与者。

MTI目前与挪威通信公司Dualog有一个长期研究项目，将在日本邮船的50艘船上开发数字化系统和服务。该项目获得了“创新挪威”资金的支持，未来将在日本邮船全船队范围内推广。该项目名为Cepa Shield，旨在确保船岸通信的数据传输效率和网络保护，无论是在内部还是与第三方管理者和原始设备制造商。这个项目预计将持续到2021年年底。

在日本邮船超级生态船2050（Super Eco Ship 2050）项目中，MTI与芬兰Elomatic公司合作，研发了一种零排放汽车运输船的概念设计，这种汽车运输船的能源需求比目前的设计减少了大约70%，二氧化碳排放也已经完全消除。在此之前双方还于2009年就一种未来的集装箱船设计进行了前期工作。

      安藤英幸博士强调了合作收集和共享数据的重要性。在这方面，One Sea的全球议程及其对自动化船舶标准化的关注可能会受益于MTI在发展数据收集标准和协议方面的丰富经验，这些标准和协议现在已经体现在ISO标准19847和19848中。

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