近日，一場無人集群系統(tǒng)海上演示實驗在某海域展開，這是“海陸空潛”一體化智能系統(tǒng)集中亮相，標志著我國在智能航運領域從單一裝備研發(fā)向系統(tǒng)集成邁出重要一步。
這套由大連海事大學研發(fā)的一體化智能系統(tǒng)，是近年來我國水運行業(yè)加快培育新質(zhì)生產(chǎn)力的縮影。作為我國綜合交通運輸體系的重要組成部分，“十四五”以來，水運行業(yè)以科技創(chuàng)新引領產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，積極培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，實現(xiàn)了基礎設施能級躍升、技術創(chuàng)新多點突破，為經(jīng)濟社會發(fā)展和海洋經(jīng)濟壯大提供堅實支撐。
提升智能水平
在大連海事大學智能船舶岸基數(shù)智運控中心，輕點操控臺屏幕，岸基系統(tǒng)就可與海上船舶實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通?！巴ǔＪ谴L在船上控制，但切換到岸基操控模式時，這里就能直接控制船舶的車和舵?！贝筮B海事大學航海學院教授尹勇介紹。
“該系統(tǒng)是我國首套以實船為核心平臺的跨域立體協(xié)同作業(yè)體系，中心集成部署了岸基信息支持系統(tǒng)等九大功能模塊，形成完整的岸基數(shù)智運控生態(tài)。”尹勇說，智能及無人駕駛船舶全域、可靠、安全的遠程遙控和智能決策支持等重大工程難題，目前已得到解決。
交通運輸部水運科學研究院智能航運技術研究中心主任耿雄飛介紹，智能航運是以船舶自主化為重點，以基礎設施數(shù)字化為支撐，以運行控制協(xié)同化為保障的水路運輸系統(tǒng)。發(fā)展智能航運有利于提升航運安全、效率、綠色水平，是培育新質(zhì)生產(chǎn)力的重要應用場景。
發(fā)展智能航運是服務國家重大戰(zhàn)略的必然要求?！秶鴦赵宏P于深入實施“人工智能+”行動的意見》明確提出，推動人工智能與經(jīng)濟社會各行業(yè)各領域廣泛深度融合。
近期，交通運輸部等4部門聯(lián)合發(fā)布《智能航運2030行動計劃》，提出到2030年智能航運發(fā)展處于國際先進水平。專家認為，行動計劃的出臺與實施，對加快推動智能航運發(fā)展、推進交通物流降本提質(zhì)增效、提升我國航運競爭力、保障供應鏈韌性與安全，具有重大戰(zhàn)略意義。
對于未來智能航運發(fā)展圖景，尹勇描繪出清晰藍圖：“船舶運行模式將會變成‘岸基監(jiān)控、船端值守’——海況好它就自主航行，有異常情況或者進出復雜港口，岸基再由人工接管，最終達到無人在船自主航行，連碼頭上的撇纜、帶纜都可實現(xiàn)無人化L4級全自主狀態(tài)。”
強化科技攻關
步入交通運輸部天津水運工程科學研究院大型水動力實驗基地，一條巨型水道橫亙在眼前——這就是號稱科研“神器”的大比尺波浪水槽。
“它是世界上規(guī)模最大、功能最全、造波能力最強的大比尺波浪水槽，能模擬海嘯等極端海浪條件，幫助科研人員進行海岸工程防災減災、波流泥沙運動機理、大型浮體動力響應等重大試驗研究。”天津水運工程科學研究院首席科學家陳漢寶介紹，水槽全長456米、寬5米、深8米至12米，最大能產(chǎn)生3.5米高的波浪和每秒15立方米的水流，支持1∶5到1∶1的大比尺試驗。
“很多海岸工程經(jīng)過標準檢測、可行性研究，但是實際使用過程中還會出現(xiàn)問題?！标悵h寶分析，原因在于“比尺效應”——就像把一張高清照片縮成郵票大小，輪廓還在，細節(jié)卻模糊了，無法精準復現(xiàn)大型結構的受力與動態(tài)響應。而1∶1的原態(tài)模型試驗，正是破解這道難題的鑰匙。
依托波浪水槽，一系列突破性成果從實驗室轉化落地：揭示極端災害作用下軟土地基弱化機理，成果應用于20余個重要工程，提升水運基礎設施防災減災能力；研發(fā)的水下清淤機器人，可實現(xiàn)“主動預防性清淤”，節(jié)省成本約20%，已在上海、浙江等港口得到推廣應用；研發(fā)的水下保護劑解決了高海況應急修復難題，LNG船舶圍護系統(tǒng)砰擊試驗正攻堅行業(yè)關鍵技術難題。
近年來，我國水運行業(yè)錨定智慧化、綠色化、安全化、基礎設施升級四大核心方向，持續(xù)加大科研投入、突破關鍵核心技術、搭建高端試驗平臺，行業(yè)科技創(chuàng)新體系不斷完善，一批原創(chuàng)性、引領性技術成果落地應用，為交通強國建設注入強勁動能。
“我們并非單純開展技術創(chuàng)新，更是在培育水運領域的新質(zhì)生產(chǎn)力?！标悵h寶接受記者采訪時表示，新質(zhì)生產(chǎn)力是交通運輸行業(yè)轉型升級的核心動力，水運作為最綠色低碳的運輸方式，理應走在新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展前列。
水運科研創(chuàng)新正從單點突破邁向體系化躍升。專家表示，全國水運科研院所、高校、骨干企業(yè)協(xié)同發(fā)力，聚焦港口智能化改造、內(nèi)河航道綠色升級、深水裝備國產(chǎn)化等重點領域，持續(xù)破解行業(yè)“卡脖子”技術難題。
支撐海洋經(jīng)濟
近年來，海洋經(jīng)濟總量持續(xù)攀升。2025年，我國海洋經(jīng)濟規(guī)模突破11萬億元。水運新質(zhì)生產(chǎn)力加快培育，為海洋經(jīng)濟發(fā)展提供了重要支撐。
一根堅韌的萬米纜繩，是深海作業(yè)的核心裝備之一。過去，沉重的鋼纜嚴重限制深海作業(yè)能力?！拔覀儎?chuàng)新使用芳綸材料這種合成纖維做纜繩，將繩子做得又輕又韌?！贝筮B海事大學輪機工程學院教授李文華介紹，如今，使用這根新繩子的全海深地質(zhì)絞車系統(tǒng)已在南海7762米深處成功取樣。
高壓電也可借助這根纜繩傳輸，驅(qū)動深海設備運行?？刂菩盘柵c高清畫面也可通過這根纜繩傳送，幫助船上人員看清深海世界。李文華團隊還成功研制出全球唯一一套全海深光電纜絞車系統(tǒng)和全球首套全海深痕量金屬CTD絞車系統(tǒng)，已隨“極地”號、“雪龍2”號破冰船完成北極示范應用。
“推動海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，要更加注重創(chuàng)新驅(qū)動?！贝筮B海事大學原校長、中國智能交通協(xié)會副理事長孫玉清表示，海洋資源開發(fā)特點是高技術、高投入、高風險，如果不能掌握高新技術，很難實現(xiàn)對海洋資源的深度、高水平開發(fā)。
專家表示，在深海資源勘探、海洋能源開發(fā)、海洋環(huán)境保護等領域，技術研發(fā)與應用顯得尤為重要。水運行業(yè)要加快提升自主創(chuàng)新能力與水平，助力我國海洋經(jīng)濟在全球競爭中占據(jù)有利地位。（齊慧 潘卓然）
（責任編輯：蔡文斌）
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