无人驾驶助推安全航运

2017-07-05 14:13刘颖
船舶经济贸易 2017年4期
关键词:船东激光雷达船员

无人驾驶助推安全航运

智能感知系统能够帮助船员更好地了解周边的环境,进一步提高在航船舶的安全性。

罗·罗IAS系统可精确显示其他船舶、物体的位置及其与所在船舶的距离

当前,传感技术正越来越多地改变着船员对周边工作环境的感知方式。无疑,这一技术的进一步发展将有望提高在航船舶的安全性,同时也将引发业界关于船舶无人驾驶的讨论——至少,在技术层面,船舶无人驾驶是完全可行的。

在海事业,罗尔斯·罗伊斯一直以无人驾驶技术创新而著称。这家企业的“高级无人驾驶船舶应用开发计划”(AAWA),就旨在于2020年实现船舶遥控与无人驾驶技术的商用化,并将相应的产品推向市场。

去年,罗·罗就向挪威最大渡船运营商Fjord1公司交付了一型船舶自动控制系统,该系统为单纯由电池提供能源的渡船配套,其最大特点是可使船舶在航行至交叉航道时实现自动控制。

在此基础上,罗·罗与芬兰Finferries公司合作,在后者65米艏艉同型渡船“斯黛拉” 号(Stella)上,对其技术进行了为期6个月的测试,并将推出其首套适用于任何船型的智能感知系统(IAS)。

罗·罗的IAS类似于咨询系统,能够帮助船员更好地了解周边的环境,尤其能帮助船舶提高安全性,如靠泊繁忙的上海港的豪华邮轮,或在大雾的休斯敦航道中航行的船舶。

这意味着,罗·罗这一基于船舶传感技术的IAS不仅能基于自身感知的信息,对船员进行风险预警;还能使船员以独特的鸟瞰视角观察周边环境,从而给靠泊带来极大的便利。为此,罗·罗目前还正致力于研发一型自动靠泊系统。

罗·罗遥控及无人驾驶业务总经理伊罗·林德伯格(Iiro Lindborg)介绍,其IAS集成了多种类型的传感器,如高分辨率摄像机、夜视仪、雷达、激光雷达(LIDAR)和岸基船舶自动识别系统(AIS),并可使用上述设备数据的有效整合。此外,该系统还具有雾角检测方面的独特优势,能够基于声学信息来测定两艘船舶之间的距离。

罗·罗表示,通过整合自身多种传感器的数据,其IAS能使船员拥有“多重视觉”:既能看到激光雷达提供的3D地图,也能看到雷达显示的海床地形。

激光雷达技术已应用于首辆无人驾驶汽车,目前正向船舶无人驾驶领域延伸。该技术可为船舶打造基于全球定位系统(GPS)数据的三维(3D)地图,用于提示航行时人眼不易察觉的异常情况。

伊罗·林德伯格表示,激光雷达是IAS中一个特别有用的设备,其在大雾中的感知能力是人眼的4倍。该设备基于点云(point cloud)数据,通过传感器发射激光束至目标物体,再接收反射回来的激光,进而基于光速来准确测量距离。罗·罗称,其IAS可发射约30万个激光束,以形成船舶周边环境的三维地图,从而为驾控台上的船员提供参考。

罗·罗IAS对船舶周边环境或物体的分析、呈现,也就是其“大脑”的工作模式,是非常创新的。该系统采用了基于人工智能(AI)技术的目标物分类解决方案,即利用可以独立跟踪目标物的船载摄像机,对接近自身的船舶或物体进行观察、分类,随后可确定相应的航行方案,如航速应为多少,或是否需要停船。

此外,IAS还会为船上摄像头捕捉到的图像制定“标签”。其原理是,对图像进行处理,“勾勒”出不同物体的轮廓,进而“教会”AI系统识别相关特征,有能力区分出不同物体。到目前为止,罗·罗的数据库中已经积累了200万张有“标签”的图片,使得该系统可识别包括灯塔在内的100种物体。

罗·罗设计的无人驾驶船舶效果图

船舶无人驾驶系统无疑潜力巨大,且随着AI技术可利用数据的不断增加,其性能还有望进一步提高。目前罗·罗IAS的基本性能是监测一艘船舶,并确定其是否正在移动。在此基础上,该公司还将继续研发,使其具有更多的功能。

伊罗·林德伯格强调,尽管IAS将为航运业打造“无人化”未来,但其AAWA计划的本质是为船员提供帮助。这意味着,该系统旨在更好地利用现有数据,而不是产生更多的数据。因此,船舶若采用IAS,则除了激光雷达及摄像头,并不会安装太多的额外设备。

提及无人驾驶的成本,伊罗·林德伯格表示,每艘船的解决方案均不相同,该公司将与船东携手开发适用于某艘船舶的产品。这也意味着,其IAS是根据船东需求而“量身定做”的,将有多个版本,因而价格各异。在为一艘船舶定制该系统的过程中,其技术人员首先要对该船现有状况进行评估,并了解其有哪些性能要改进,最终明确解决方案。

最初对罗·罗IAS表现出兴趣的是豪华邮轮船东。不过,其他船型如货船的船东,也开始就这一系统与该公司进行交流。伊罗·林德伯格称,其IAS的研发工作将致力于满足不同船型的需求。 (刘颖 译)

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