智能船舶背景下复合型航海人才培养

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1、智能船舶背景下复合型航海人才培养吕红光尹勇曹玉墀大连海事大学航海学院摘要：在阐述智能船舶的定义、关键技术和外延需求的基础上，分析智能船舶对航海学科的影响，进而从航海师资及团队培养、交叉学科航海本科生与研究生培养、共享知识和技术交流平台的构建及“新工科”航海教育机制和理念的完善等方面，提出智能船舶背景下培养复合型航海人才的建议。关键词：智能船舶;航海学科;新工科:复合型航海人才;作者简介：吕红光(1981-),男，讲师，主要从事智能船舶、自动避碰及航海教育研究。收稿日期：2017-10-17基金：中央基木科研业务费资助项目(3132016368)Re

2、ceived：2017-10-17一、引言在党的十八大提出海洋强国战略、全球即将进入以智能制造为核心的“工业4・0”发展时期的背景下,《中国制造2025》(国发[2015]28号)对高技术船舶、船舶智能制造等做了重点说明。智能船舶的发展将有效解决船舶在节能减排、人力成本和船舶安全性等方面面临的主要问题。丄11国际海事组织(刑0)海上安全委员会第98届会议(MSC98)批准了“研究自主船法律监管范围界定和适用”的新工作计划[2],海上自主船(MaritimeAutonomousSurfaceShips,MASS)成为国际海事頑，或将成为未来航运的发展

3、方向，航运界、有关科研机构己投入相关研究，研发不同级别智能化或自动化船舶并分阶段实现。宜智能船舶的发展必将面临经济、社会、法律、监管和技术等方面的诸多难题，需要人批的复合型创新人才做支扌掌。“交通运输工程”学科屮的航海学科是培养交通运输水运类人才的关键学科，£11应为国家实现海洋强国的战略目标，实现船舶工业智能化跨越式发展，提供坚实的保障和支撑。本文在分析智能船舶对航海学科的影响的基础上，重点探讨智能船舶背景下复合型航海人才的培养途径。二.智能船舶的关键技术1.智能船舶定义根据中国船级社(CCS)2015年12月发布的《智能船舶规范》(以下简称《规

4、范》)，智能船舶系指利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段，自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据，并基于计算机技术、自动控制技术和大数据处理和分析技术，在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶。智能船舶分为六大功能模块:智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台。[5]2.智能船舶关键技术实现《规范》中智能船舶功能需进一步研究与船舶有关的信息感知技术、通信导航技术、能效控制技术、航线规划技术、状态监测与故障诊断技术、遇险预警救助技术、驾机一体化和自主航行技术UL另外，《

5、loooo个科学难题•交通运输科学卷》也涵盖了智能船舶有关的科学难题，包括船舶智能化面临的挑战、船舶航行智能决策、复杂水域船舶智能避碰避险决策、运输船舶的白主智能控制与无人驾驶、海上小型移动目标的智能识别等。⑹2017年5刀，科技部、交通运输部“十三五”交通领域科技创新专项规划指出,“水运交通”中的智能船舶关键技术包括:智能船舶设计与制造技术、智能船舶结构仿真技术、智能机舱深度智能化系统设备的设计制造技术，基于多信息融合的船舶机舱系统设备远程监控、状态评估及效能优化控制技术，基于国际海上避碰规则的船舶智能避碰辅助决策自动化技术及验证技术，基于信息自

6、主感知和纵倾优化的船舶智能配载技术，基于船岸协同的船舶航线优化与自主决策、船舶自动航行技术，智能船舶多源信息自主感知、融合及呈现技术，以e-Navigation船端技术架构为核心的航海信息智能处理与显示技术，复杂水域船舶智能避碰避险辅助决策技术，船舶交通智能组织与协同调度技术，船内装备自组织物联网技术，恶劣气象条件和复杂会遇态势下船舶航行信息自动增强技术。不管是劳氏船级社AL1-6分级，还是谢里丹1-10分级，智能船舶的终极目标都是无人工干预的自主船。罗尔斯•罗伊斯船舶创新副总裁OskarLevander认为,无人船技术三大探索方向包括传感器融合感

7、知、航行和避碰决策控制算法、船岸通信和互联。也张英俊团队将无人驾驶船舶技术框架分为船端自主航行系统、高性能海上通信系统和岸基支持系统等三部分:船端自主航行系统是核心，涉及智能感知、智能决策及决策可靠执行的技术等;高性能海上通信系统负责在船岸之间传递信息和指令，涉及数据压缩技术、猶能路由技术以及海上通信网络安全技术等;岸基支持系统包括监控屮心和信息支持屮心，涉及遥测遥控、完备信息实时推送及智能处理技术等。[8]综上可知，智能船舶的关键技术主要集中在海上环境智能感知、船一岸及船一船互联及可靠通信、航行与避碰智能决策及控制等方面，每一方面都蕴含着诸多技术

8、难题，尤其是这些技术的应用领域为复杂多变的海上环境及安全性和可靠性要求极高的海上货运船舶。因此，智能船舶研发是一个极其复杂