智能写作-人工智能从信息化到智能化的蜕变
编辑：pitaya02 日期：2020-09-24
2020上半年，受新冠肺炎疫情影响，全球经济低迷，但货运行业迎来了良好的光景，班轮公司的业绩逆势增长。第二季度，全球货运行业利润总额为27亿美元。航运业和人工智能在智能时代的有机融合，将积极有效地促进智能航运的发展。火龙果智能写作
AI (AI, AI)这一技术概念，尽管其目的在于研究和发展一门科学，它用来模拟、扩展和扩展人的智能，但其实质是一种基于计算机科学的机器智能，它是一种技术探索，让智能机器能够以与人类智能相似的方式作出反应。也就是说，与人类智能相关的机器必须具备语言识别、图像识别、自然语言处理、专家系统、计算机视觉、机器学习等能力，而信息化显然是实现这些能力的基础。火龙果智能写作
当前人工智能炙手可热，已与许多行业深度融合。作为人类经济发展中一个非常古老的产业，航运业近年来突显了与人工智能的深度融合，通过全自动码头、智能船舶配载、智能调度等多个领域的应用，以及无人驾驶船舶、智能解决方案设计等多个方向的发展，都在不断地由信息化向智能进化。火龙果智能写作
自动化码头：自动化运输设备与控制系统的结合，实现无人工干预的高效协同操作
自动化码头的出现在世界各地，其技术应用已经比较成熟。在全自动码头建设方面，我国的上海洋山港、青岛港、广州港等港口也走在世界前列。火龙果智能写作
在上海洋山港，自动化码头的作业流程大致分为6个步骤：使用自动轨道吊装集装箱；自动轨道吊装自动将集装箱堆叠到集装箱堆场；自动化轨道吊装自动从堆场向 AGV (Automated Guided Vehicle，自动引导运输车辆)输送集装箱；自动轨道吊装自动集装箱到岸桥起重点；岸桥吊装集装箱；遥控和调度中心起重集装箱到运输船只。
AGV在上述过程中起着关键的中介作用，它是一种具有电磁、光学等自动引导装置的汽车，它能按规定的引导路线行驶，具有安全保护和各种移栽功能，不仅能自动绕过障碍物，而且能对遇到突发情况作出各种决策，如减速、刹车或绕行，并规划最优驾驶路线。
AGV自动导航的实现技术是多种多样的，在行业内应用较多的是磁钉定位导航系统。举例来说，洋山港自动化码头四期工程中，就有61483个螺钉埋设在地面，磁钉和磁钉之间处于较精确的定位状态，再通过磁导航传感器检测到磁钉的磁信号，此时可以依靠编码器数等里程测量传感器计算出位置，依靠陀螺等角度传感器确定方向角。
全自动码头由于其自导装置的存在，为使其成为一个庞大的系统，需要运用人工智能、运筹学、决策理论和系统工程的方法来开发集控系统。该系统主要由全自动码头智能生产管理控制系统(TOS)和设备管理系统(ECS)两部分组成，由130台 AGV协同工作，共同发挥最佳效率。
除了自动化运输载体，人工智能还渗透到了全自动码头的各个方面，解决了传统码头操作中的难题，大大提高了码头的自动化效率。举例来说，在码头上，轨道吊车从集货车上抓取集装箱时，如何安全、高效地进行全自动交互操作，一直是困扰全球港口的工业难题。由于货柜车的拖盘锁销处和集车锁销未完全分离，在轨道吊卸箱时容易造成集卡吊起事故，存在安全隐患。通过运用人工智能技术和图像识别技术，青岛港自动化码头开发了集卡防吊系统，实现集卡防吊自动识别。这一新的突破使自动化码头的全自动范围再次扩大，从码头卸货作业延伸到陆面区域。这样，避免了码头收箱作业的人工干预，进一步提高了安全性，解决了行业难题。火龙果智能写作
在已有技术的基础上，开发全自动码头与相关技术的发展紧密结合起来。广州港集团积极引进高新技术，与华为公司进行战略合作，着力构建5 G “车-路协同”平台，优化自动化码头作业流程。华为已经在广州港等港口进行了相关的联合创新与试验，探索了5 G在港口陆海等特殊场景的覆盖技术，实现了对港口遇险报警、辅助航行、智能理货等业务的应用。
智能化装船：人工智能算法模拟装船作业，实现自动装船过程
通过人工智能技术和算法的优化，实现了船舶箱量分配、箱型比例、港口、货物存放地点、机械设备状态、班轮航线、泊位、货源等信息的智能化配载，实现了船舶箱量分配的最优化，实现了货物安全、高效装船，有效提高了船舶装载效率。火龙果智能校对
当前比较尖端的基于学习导向的船舶智能配载技术是利用深度神经网络的学习方法，克服了现有的“抽象配载策略不能用构造式的人工规则描述”的难题。与此同时，在配载求解过程中也采用了智能算法，但在算法的上端构造了一个工作流引擎，用来快速调用配载特征库来解决问题，从而大大提高了配载求解速度。火龙果智能校对
自动化配载的效率比人工配载高8~10倍。就拿2000箱的装船来说，自动配载的平均速度是15分钟，而人工配载大约需要2~3小时。
另外，智能负载可以降低劳动强度，巩固员工的经验，提高夜间负载的质量。对于大型船舶，可以大幅度降低工作人员的劳动强度，逐步由重复操作人员角色转变为规则制定者。在此基础上，通过计算机自动配载系统不断吸收和固化员工在配载工作中的经验，可使配载质量得到稳步有效的提高。该系统的另一个特点是配载质量稳定，计算机的超强计算能力，有效地避免了人为造成的夜间疲劳等不良情况，从而降低了系统的配载质量。火龙果智能校对
在许多港口，智能配载已进入应用阶段。宁波港大榭集装箱码头是我国第一个采用智能装载技术的集装箱码头。到2018年12月，应用智能配载(装载量超过300集装箱的船舶)的船舶超过千艘，其中，大型、超大型船舶比例达到90%左右。本码头采用智能配载技术，船舶平均单机效率较前年有显著提高，平均作业路数也较前年有所降低。智能化装载技术极大地提高了装载计划的编制效率，1000集装箱装载时间可在10分钟内完成，当企业吞吐量达到300万集装箱时，计划岗位人员配置仍然保持不变，尤其是对于大型船舶，这种技术可使装载时间平均提前3~4小时，节约能源，同时大大降低码头生产运行成本。
上海港应用智能装船技术后，装船决策所需时间明显缩短，根据装船情况，可先根据装船时间提前数小时进行首次装船决策，靠泊前对剩余出口箱进行第二次装船决策，同时装船时间大大延迟，减少了首次装船后装船出口箱数，提高了决策的效率和水平。火龙果语法检查
无人机船：技术已经领先，商业运营可以期待
无人机的发展虽然还处于研究和论证阶段，但其未来的商业化运作也并非遥不可及。
2017年9月29日，世界上第一艘“无人货船”已经下水进行了测试，这艘名为“Yara Birkeland”的船是由挪威康士伯海事公司和世界上最大的肥料制造商挪威 Yara集团合作研发的。这种全电动模式可以完全实现零排放，长80米，宽15米，能装载120个20英尺标准集装箱，虽然载货量不大，但它的正式投入运行将是全球航运史上一个巨大的转折点。据称，“Yara Birkeland”号利用自己安装的 GPS、雷达、摄像机和传感器等设备，能够在航道内对其他船只实施避让，并在抵达目的地后自动停靠。火龙果语法检查
无人驾驶船舶的研究与开发也正在世界其他地方全面展开。2018年4月，丹麦航运巨头马士基集团与 Sea Machines Robotics公司在美国波士顿展开合作，后者将在其新建造的 Winter Palace冰级集装箱船上安装计算机视觉、激光雷达和感知软件，而 Sea Machines Robotics公司的人工智能动态感知和态势感知系统则将使用传感器来收集船舶周围的环境信息，识别和追踪潜在冲突，并在操舵室中显示所收集的信息。因此，马士基成为世界上第一家在集装箱船舶上进行人工智能(AI)动态感知和态势感知技术试验的公司。火龙果语法检查
到2020年，由 IBM联合海洋研究机构 ProMare打造的“AI船长”也将掌舵“五月花”号无人机。" AI船长"可以使用摄像机、人工智能和边缘计算系统，以避免周围船只、浮标以及其他可能在航行中遭遇的海上危险。火龙果语法检查
科技的进步先于船控系统的智能化，海洋、气象、水文等智能识别技术的完善，相关法律法规的健全，使得无人驾驶船舶成为可能。无人驾驶船舶一旦开始商业化运营，必将重新定义集装箱运输的参与主体和商业模式。随着物联网、大数据、区块链、虚拟现实等技术的不断分裂发展，人工智能技术也将不断推动集装箱运输业由信息化向去中心化、系统分散化和智能化发展，其商业模式创新也将在技术浪潮中呈现出数字化转型，各参与主体更多地呈现出共生发展模式，引领集装箱运输业真正进入智能化新阶段，以航运互联网生态系统的构建开启智慧航运时代。火龙果语法检查
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