中國智能航運(yùn)時代的里程碑與實踐探索
一、引言：智能航運(yùn)時代的里程碑
2026年2月21日，山東港口青島港自動化碼頭迎來了一個歷史性時刻——全國首艘投入商業(yè)運(yùn)營的智能航行集裝箱船舶"智飛"號，憑借無人自主航行模式精準(zhǔn)進(jìn)入泊位區(qū)域，與碼頭自動橋吊、自動導(dǎo)引車等全自動裝卸設(shè)備無縫協(xié)同，順利完成裝卸作業(yè)，全程無人干預(yù)、智能閉環(huán)。這標(biāo)志著我國首次實現(xiàn)集裝箱船舶全自主靠泊全自動化碼頭，達(dá)到了船舶航行、靠泊、作業(yè)的全流程無人化。
"智飛"號不僅是中國首艘具有智能航行能力、面向商業(yè)運(yùn)營的運(yùn)輸貨船，也是目前在建的全球噸位最大的智能航行船舶之一。它的成功運(yùn)營，標(biāo)志著我國在船舶自主航行研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域走在世界前列，是交通強(qiáng)國建設(shè)試點任務(wù)的重大突破，也是中國航運(yùn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性成果。
二、"智飛"號概覽：技術(shù)參數(shù)與基本信息
2.1 基本技術(shù)參數(shù)
參數(shù)項 數(shù)值
船體總長 約110米
型寬 約15米
型深 10米
設(shè)計航速 12節(jié)
載箱量 300TEU（標(biāo)準(zhǔn)箱）
排水量 8000噸
2.2 項目時間線
2019年12月12日：青島造船廠有限公司與智慧航海（青島）科技有限公司簽訂建造合同
2020年5月15日：正式開工建造
2021年4月30日：下水
2021年6月29日：順利實現(xiàn)首航
2021年9月14日：在青島女島海區(qū)成功開展海試
2024年至今：連續(xù)商業(yè)運(yùn)營，往返于青島港至董家口港區(qū)
2.3 參建單位
設(shè)計單位：上海佳豪船舶設(shè)計院
監(jiān)造單位：智慧航海（青島）科技有限公司
承建單位：青島造船廠有限公司
系統(tǒng)研發(fā)：交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院、智慧航海（青島）公司等多家科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)
電力推進(jìn)系統(tǒng)：中船重工第七〇四所
三、智能航行系統(tǒng)技術(shù)解析
3.1 三大駕駛模式
"智飛"號具有三種駕駛模式，可根據(jù)實際需求靈活切換：
人工駕駛模式：傳統(tǒng)有人操控模式，配備船舶航行輔助系統(tǒng)，為駕駛員提供信息、環(huán)境認(rèn)知、避碰決策、安全預(yù)警等全方位的輔助支持
遠(yuǎn)程遙控駕駛模式：通過5G、衛(wèi)星通信等多網(wǎng)多模通信系統(tǒng)，實現(xiàn)岸基遠(yuǎn)程操控
無人自主航行模式：完全自主感知、決策、執(zhí)行，無需人工干預(yù)
3.2 核心智能功能
"智飛"號搭載的自主航行系統(tǒng)實現(xiàn)了以下核心功能：
航行環(huán)境智能感知認(rèn)知：融合雷達(dá)、AIS、攝像頭等多種傳感器數(shù)據(jù)，構(gòu)建全方位的環(huán)境感知能力
自主循跡：按照預(yù)設(shè)航線自動航行
航線自主規(guī)劃：根據(jù)環(huán)境變化自主優(yōu)化航行路徑
智能避碰：自動識別障礙物并執(zhí)行規(guī)避動作
自動靠離泊：無需人工干預(yù)，自動完成靠泊和離泊操作
遠(yuǎn)程遙控駕駛：支持岸基遠(yuǎn)程操控
3.3 通信系統(tǒng)：多網(wǎng)多模融合通信
"智飛"號面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)之一是海上通信的可靠性。研發(fā)團(tuán)隊歷時近四年，創(chuàng)新性地構(gòu)建了融合通信方案：
通信設(shè)備：多套4G/5G終端設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備
運(yùn)營商覆蓋：電信、移動、聯(lián)通三家運(yùn)營商流量卡
衛(wèi)星系統(tǒng)：亞太衛(wèi)星和鑫諾衛(wèi)星的組合
智能切換：根據(jù)信號情況自主選擇最佳通信鏈路
這一方案有效解決了海洋環(huán)境下信號丟失的問題，確保了船岸協(xié)同的可靠性。
3.4 電力推進(jìn)系統(tǒng)：直流化與智能化的雙重跨越
"智飛"號采用中船重工第七〇四所研發(fā)的大容量直流綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)，首次在同一船舶上實現(xiàn)直流化、智能化兩大技術(shù)跨越。
純電推進(jìn)具有多重優(yōu)勢：
縮短設(shè)備響應(yīng)時間，提高船舶控制精度
對智能駕駛意義重大
降低運(yùn)營成本（預(yù)計一天可節(jié)約運(yùn)營成本約一萬元）
電池技術(shù)突破：
采用圓柱形卷繞結(jié)構(gòu)，有效解決內(nèi)阻大、散熱難問題
電池單體容量提升至80-90安時（遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的50安時）
首創(chuàng)18道鋰離子動力電池生產(chǎn)工藝
國內(nèi)唯一一家通過德國萊茵TüV認(rèn)證的圓柱形電池
四、中國智能船舶發(fā)展背景與政策支持
4.1 國家戰(zhàn)略層面的重視
智能船舶的發(fā)展是中國建設(shè)交通強(qiáng)國、海洋強(qiáng)國的重要組成部分：
交通強(qiáng)國建設(shè)：黨的二十大報告明確提出"加快建設(shè)海洋強(qiáng)國"
智能化、綠色化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展大趨勢：也是當(dāng)今國際海事技術(shù)的競爭焦點
交通強(qiáng)國建設(shè)試點任務(wù)："無人駕駛貨物運(yùn)輸船舶技術(shù)研究"已通過交通運(yùn)輸部驗收
4.2 政策支持體系
國家重點研發(fā)計劃："基于船岸協(xié)同的船舶智能航行與控制關(guān)鍵技術(shù)"項目
交通強(qiáng)國建設(shè)試點：山東海事部門承擔(dān)的核心任務(wù)
青島智能航運(yùn)綜合示范區(qū)："智飛"號的落地對打造示范區(qū)具有重要意義
4.3 國際規(guī)則制定窗口期
國際海事組織（IMO）已明確提出關(guān)于海上自主水面船舶（MASS）的規(guī)則時間表，2028年將成為強(qiáng)制措施落地的關(guān)鍵節(jié)點。這不僅是技術(shù)迭代的競速賽，更是制度話語權(quán)的爭奪戰(zhàn)。上海推動浦東新區(qū)智能船舶立法，正是為國家參與乃至引領(lǐng)國際智能航運(yùn)規(guī)則制定提供"中國實踐"與"上海樣本"。
五、技術(shù)創(chuàng)新與突破
5.1 傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)
"智飛"號最初選擇國外知名雷達(dá)品牌時遭遇數(shù)據(jù)接口不開放的困境。研發(fā)團(tuán)隊轉(zhuǎn)而與國內(nèi)企業(yè)合作，歷時一年多共同研制改進(jìn)：
雷達(dá)信號處理：開發(fā)出波浪主動抑制系列算法，清洗錯誤數(shù)據(jù)
多源數(shù)據(jù)融合：雷達(dá)信號受干擾時，AIS系統(tǒng)實時"補(bǔ)位"；雷達(dá)難以分辨目標(biāo)時，攝像頭自動補(bǔ)充信息
目標(biāo)穩(wěn)定跟蹤：實現(xiàn)對目標(biāo)的持續(xù)穩(wěn)定跟蹤
5.2 智能避碰技術(shù)
在階段性成果演示中，"智飛"號在3海里外迎面駛來，在無人操控的情況下自動轉(zhuǎn)向，從靶船左舷安全駛過，展現(xiàn)了出色的自主避碰能力。
5.3 自動靠離泊技術(shù)
依靠穩(wěn)定、高效的信號保障，"智飛"號可在十分鐘左右自動完成"停車入庫"或啟動出港。配合青島港自動化碼頭的真空式自動系泊系統(tǒng)，全程無需人工系纜，僅用30秒便將船舶穩(wěn)穩(wěn)固定于泊位。
5.4 船岸協(xié)同技術(shù)
"智飛"號通過5G、衛(wèi)星通信等多網(wǎng)多模通信系統(tǒng)，可以與港口、航運(yùn)、海事、航保等岸基生產(chǎn)、服務(wù)、調(diào)度控制、監(jiān)管等機(jī)構(gòu)、設(shè)施實現(xiàn)協(xié)同，構(gòu)建了完整的智能航運(yùn)生態(tài)。
六、商業(yè)運(yùn)營實效與價值
6.1 運(yùn)營數(shù)據(jù)
截至2024年，"智飛"號已連續(xù)運(yùn)行近兩年，往返于青島港至董家口港區(qū)：
累計航次：近600次
航線：青島港 ? 董家口港區(qū)
運(yùn)營模式：無人自主航行模式為主
這一成績在智能航運(yùn)領(lǐng)域無出其右，標(biāo)志著我國在船舶自主航行研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域走在世界前列。
6.2 經(jīng)濟(jì)效益
運(yùn)營成本降低：純電推進(jìn)配合高效電池技術(shù)，預(yù)計一天可節(jié)約運(yùn)營成本約一萬元
靠泊效率提升：真空式自動系泊系統(tǒng)預(yù)計全年可縮短船舶靠泊時間超200小時，相當(dāng)于一個泊位全年新增十余條船的作業(yè)產(chǎn)能
裝卸效率提升：青島港自動化碼頭單箱裝卸時間同比縮短2.2%
6.3 示范效應(yīng)
"智飛"號是青島海上船舶智能航行測試場開展系統(tǒng)性測試的首個集成性樣本，對我國建立智能船舶測試系統(tǒng)的構(gòu)建、智能化功能模塊系統(tǒng)整體性能安全測試方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理法規(guī)提供了重要支撐。
七、面臨的挑戰(zhàn)與未來展望
7.1 當(dāng)前挑戰(zhàn)
法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)滯后：全球海事治理監(jiān)管框架仍建立在"船上必須有人"的傳統(tǒng)之上，智能船舶面臨適航審查、運(yùn)營許可、責(zé)任劃分、數(shù)據(jù)合規(guī)等"無法可依"的挑戰(zhàn)
國際規(guī)則競爭：IMO關(guān)于MASS的規(guī)則將于2028年強(qiáng)制適用，中國需要在窗口期內(nèi)搶占先機(jī)
技術(shù)成熟度：部分關(guān)鍵設(shè)備（如雷達(dá)）仍面臨國外技術(shù)壁壘
商業(yè)模式探索：智能船舶的大規(guī)模商業(yè)化路徑仍在探索中
7.2 未來展望
技術(shù)發(fā)展方向：
更高等級的自主航行能力（L4/L5級別）
綠色低碳技術(shù)的深度融合（氫能、風(fēng)能等）
人工智能大模型在航運(yùn)領(lǐng)域的深度應(yīng)用
產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢：
智能船舶與智慧港口的深度協(xié)同
全產(chǎn)業(yè)鏈的智能化升級
國際規(guī)則話語權(quán)的提升
應(yīng)用場景拓展：
沿海運(yùn)輸
內(nèi)河航運(yùn)
遠(yuǎn)洋運(yùn)輸（中長期）
特殊場景（極地、深海等）
八、結(jié)論
"智飛"號智能集裝箱船的成功研制和商業(yè)運(yùn)營，是中國智能航運(yùn)發(fā)展的重要里程碑。它不僅代表了中國在船舶自主航行領(lǐng)域的技術(shù)突破，更展現(xiàn)了中國航運(yùn)業(yè)向智能化、綠色化轉(zhuǎn)型的堅定決心。
作為全球最大的實現(xiàn)常規(guī)商業(yè)運(yùn)行的智能船舶，"智飛"號用近600次成功航行證明了智能航運(yùn)的可行性和商業(yè)價值。它的實踐經(jīng)驗，為中國參與國際智能航運(yùn)規(guī)則制定提供了寶貴的"中國樣本"，也為全球航運(yùn)業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)了中國智慧。
展望未來，隨著技術(shù)的不斷成熟和法規(guī)體系的逐步完善，智能船舶必將在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用，推動全球航運(yùn)業(yè)進(jìn)入一個全新的智能時代。中國智能航運(yùn)，正乘風(fēng)破浪、向海圖強(qiáng)！
