2020年（nián）上半年，受到新冠肺炎疫情影响，全（quán）球经济（jì）不振，但是集运业（yè）却迎来（lái）好光景，班轮公司业绩逆势（shì）增长。二季（jì）度，全球集运（yùn）业（yè）整体实现利润27亿美元。在智能化大（dà）潮（cháo）下，航运业与人工智能的（de）有机融合，会积（jī）极、有效（xiào）贡献（xiàn）智慧航（háng）运（yùn）。

人（rén）工智（zhì）能（Artificial Intelligence，AI）这一技术概念（niàn），虽然从目标上（shàng）来看是指（zhǐ）研（yán）究（jiū）和开发用（yòng）于模拟、延伸和扩展人类（lèi）智（zhì）能的科学，但是从实现（xiàn）路径（jìng）上来（lái）看，本（běn）质是一种基于计算机科学的机器化智能，是指（zhǐ）一种让智（zhì）能（néng）机（jī）器以类似于（yú）人类智（zhì）能（néng）的方式做出反应的技术探索。这也就意（yì）味着，相关智能（néng）机器要具备（bèi）语言识别（bié）、图像识别（bié）、自然语（yǔ）言处理（lǐ）、专（zhuān）家系统、计算（suàn）机视觉、机器学习（xí）等（děng）与人类智（zhì）能相关的能力，而信息化显然是这些能力实现（xiàn）的基础。

人工（gōng）智能当下炙手可热，已与诸多行业深度融合。航运业可（kě）谓人（rén）类经济发展中非常古老的（de）行（háng）业，近年来凸显出与人工智能的深入融合，通过全自动码头、智慧船舶配（pèi）载、智能调度等各（gè）领域的应用，以及未来可能朝着无人驾驶船（chuán）舶、智能解决方案设计等（děng）趋势，不断从信（xìn）息化到智能化演化发（fā）展。

全自动码头：自动运输设备和（hé）控制（zhì）系（xì）统（tǒng）的结（jié）合，实现无人工介入的协（xié）同高效作（zuò）业

全自动码头在全球各地均有涌（yǒng）现，技术（shù）应用（yòng）已经较为成熟（shú）。我国的上（shàng）海洋（yáng）山（shān）港、青岛港、广州港等港（gǎng）口也都在全自动（dòng）码头建设中（zhōng）走在了世界（jiè）前列。

以上（shàng）海洋山港的出口集装（zhuāng）箱调运为例，自动化码头的（de）作业流程大致分为（wéi）6个步骤：使用自（zì）动（dòng）化轨道吊起重（chóng）集装箱、自动化轨道吊（diào）自动（dòng）将集装箱堆（duī）叠至集装箱堆场、自动化轨道吊将集装箱从堆场自动（dòng）运送至AGV（Automated Guided Vehicle，自动（dòng）引导运输车）运（yùn）输点、AGV将集装箱运送至（zhì）岸桥起（qǐ）重点、岸桥起重、远程（chéng）控制及（jí）调度中心将集装（zhuāng）箱（xiāng）起重运至运输船（chuán）。

在（zài）上述流程中，AGV起到了（le）关键性中介作用，这是一（yī）种具备（bèi）电磁或者（zhě）光学等自（zì）动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安（ān）全保（bǎo）护以及（jí）各（gè）种（zhǒng）移栽功能（néng），不但可以自动规避（bì）障碍物，还可以做出减（jiǎn）速、刹车或绕行等遭遇突（tū）发状（zhuàng）况的各种决策并规（guī）划最优驾驶（shǐ）线（xiàn）路。

AGV自动导航的实现技术是多元（yuán）的，其（qí）中在业内（nèi）被广泛（fàn）采用的是磁钉定位导航（háng）系统（tǒng）。例如洋山港自动（dòng）化码头四期工程中，就在地面埋设了61483颗（kē）螺钉（dìng），磁钉与磁钉之间就（jiù）处（chù）于一种较为精确的定位状态，再通过磁（cí）导航传感器检测磁钉的磁信号即可实现AGV的定位，此时可以依靠编码（mǎ）器数等（děng）里程计量传感（gǎn）器（qì）来计算位（wèi）置（zhì），依（yī）靠陀螺等角度传感（gǎn）器来确定方向角。

有了自动引导设备，全自动化码头作为一个庞大系统，要实现协同运作，还需要通过人工智能、运（yùn）筹学决（jué）策和系统工程理论来（lái）发展中央控（kòng）制系统。上海洋山（shān）港的控（kòng）制（zhì）系统主要包含了全自动化码头智能生产管理（lǐ）控（kòng）制系（xì）统（TOS）与（yǔ）设备管理系统（ECS），它们指挥（huī）着130台AGV协（xié）同工作（zuò），共同发挥出（chū）最优的（de）效（xiào）率。

自动运输载体之（zhī）外，人工智能也（yě）渗透到了全自动（dòng）化码头的各方面，解（jiě）决了传统码头（tóu）作业（yè）中的难（nán）题，极（jí）大（dà）提高了自动效率。例如，在码头上，轨道吊（diào）从集卡车上（shàng）抓取集装箱时，如何安（ān）全高效地进行全自动化交（jiāo）互作业，是全球港（gǎng）口一（yī）直未解决的行（háng）业难题。因为集装箱与集卡车的（de）拖盘锁销一（yī）旦没有完全分离，轨道吊卸（xiè）箱时容（róng）易（yì）造成集卡被吊起事故，存（cún）在安（ān）全隐患。青（qīng）岛港（gǎng）自动化码头团队则通（tōng）过用人工智（zhì）能、图像识别等技术研发了机器视觉（jiào）集卡（kǎ）防（fáng）吊起（qǐ）系统，实现集卡（kǎ）防吊起自动识别。这项新突破，让（ràng）自动化码头的（de）全自动（dòng）化范围再次（cì）延（yán）展（zhǎn），从码头卸船作业一直延至陆（lù）侧区域。这样一来，码（mǎ）头收箱作（zuò）业避免人工介入，进一步提升了安全性，解决了行（háng）业难（nán）题。

除了已经应用的技术，全自动码头（tóu）的发展也与相关技术的（de）进（jìn）步紧密（mì）结合。广州港集团就积极引（yǐn）入高新技术，与华为公司开展了战（zhàn）略合作，着力结合5G技（jì）术打造“车路（lù）协同（tóng）”平台，优（yōu）化（huà）自动化（huà）码头（tóu）的作业流程。华为已在广州港（gǎng）等（děng）港口（kǒu）进行有关联合创新和测（cè）试（shì），探（tàn）索5G在港口陆地（dì）和海（hǎi）域等特殊场景的覆盖技（jì）术，实现港口遇险报警（jǐng）、辅助航行、智能理货等业务运用。

智（zhì）能船舶配载（zǎi）：人（rén）工智能算法模拟配载员操作，实现自动配载（zǎi）过（guò）程（chéng）

智能（néng）船舶配（pèi）载通（tōng）过人工智能技术和（hé）算法优化，可以结（jié）合船舶箱量分布、箱型比（bǐ）例、挂靠港（gǎng）、货物堆（duī）存（cún）、机（jī）械设备状态、班轮航（háng）线（xiàn）、泊位（wèi）、货源等信息，自动完成最（zuì）优配载图，实（shí）现货物安全、高（gāo）效装船（chuán），有效提升（shēng）船舶装（zhuāng）载（zǎi）效率（lǜ）。

目前较（jiào）为尖端的（de）基于学（xué）习导（dǎo）向的船舶智（zhì）能配载技术采用了深（shēn）度（dù）神经网络的学习方法进（jìn）行学习，克服了大多数“抽（chōu）象的配载策略无法用（yòng）构（gòu）造式（shì）的人工（gōng）规则（zé）来描述”这一问（wèn）题。同（tóng）时，在（zài）配载求解过程中也采用（yòng）了（le）智能（néng）算法，但是在算法的上层还（hái）构造了一层（céng）工作流引擎用于快速（sù）调用配（pèi）载（zǎi）特征（zhēng）库进行配载，从而大幅提升（shēng）了配（pèi）载求解的速度。

自动配载的效（xiào）率约是人工（gōng）配（pèi）载效率的8~10倍（bèi）。以装船2000自然箱为例（lì），自动配（pèi）载的速度平均为15分钟，人工（gōng）配载则需要（yào）大约2~3小（xiǎo）时。

此外，智（zhì）能配（pèi）载还能够降低劳动强（qiáng）度、固化员工经（jīng）验、提高夜间配载质量。针（zhēn）对超大型船舶，可大幅降低（dī）员工（gōng）劳动强度，逐步使配载员从反复重（chóng）复的操作者角（jiǎo）色（sè）转化成为规则的制定者（zhě）。同时，通过计算机自动配载系统不断（duàn）地吸纳与固化员工的配载作业经验，即可稳步（bù）、有效（xiào）地提（tí）高配载质量。系统配载的另一特点即（jí）是配载质量稳（wěn）定，计算（suàn）机超（chāo）强的计算能力能够（gòu）有效（xiào）避（bì）免人工（gōng）因夜（yè）间（jiān）疲（pí）劳导致的配载质（zhì）量下降（jiàng）等不（bú）良情况。

智能配载在诸多港（gǎng）口已经进入应用阶段。宁波港大（dà）榭集（jí）装箱码（mǎ）头是国内首个使用（yòng）智能配载技术的（de）集装（zhuāng）箱码头（tóu）。截至2018年12月，应用智能配载船舶（装载量（liàng）大于300集装箱的船（chuán）舶）千余艘次，其中，大型超（chāo）大型船舶（bó）应用（yòng）率约占90%。该码头应（yīng）用智能配载技（jì）术的船舶平均单（dān）机（jī）效率（lǜ）比往年同期显（xiǎn）著提升，平（píng）均作业路数比往年同期有所减少。智能配载技（jì）术大幅提（tí）高（gāo）了配载计划的编制效率，1000集装箱积载时间可以在10分钟内完成，公司吞吐量达300万集装箱时（shí），计划（huá）岗位人员编制仍保（bǎo）持不（bú）变，特（tè）别是针对短截关期（qī）状况下的大型（xíng）船舶（bó），该（gāi）技术可以（yǐ）平均将装船作业开（kāi）工时间提前3~4个（gè）小时，节能减排的同时显著降低码（mǎ）头生产运（yùn）营成（chéng）本。

上海港应用智（zhì）能配载技术后，由于配载决策所需（xū）时间显著缩短，可（kě）先（xiān）根据放（fàng）关情况提前数（shù）小时（shí）进行首次（cì）决策（cè），靠（kào）泊前针对（duì）剩余出口（kǒu）箱进行二次决（jué）策，且首（shǒu）次决策时间大（dà）幅延（yán）后，减少了首次决策后（hòu）放关出（chū）口箱数量，提升了决策（cè）效率（lǜ）和决策水平。

无人驾（jià）驶船（chuán）舶：技术已（yǐ）经先行，商业运行可以期待

无人驾驶（shǐ）船舶的发（fā）展（zhǎn）尽管尚处于（yú）研究论证阶段，但是，其未来的（de）商业（yè）化运营并非遥不可及。

全球首艘“无人集箱船”已于（yú）2017年9月29日下水测试，这（zhè）艘名（míng）为“Yara Birkeland”号的船只由挪威康（kāng）士伯海事（Kongsberg Maritime）和全球最大的化肥制造商——挪威Yara集（jí）团合作（zuò）研发设计。全电动模式（shì）可完全（quán）实现（xiàn）零排（pái）放，长80米（mǐ）、宽15米（mǐ），能够装载120个20英尺标准集装箱，虽然载货量很少（shǎo），但（dàn）该（gāi）船的正（zhèng）式投（tóu）入运营将（jiāng）会成为（wéi）全球（qiú）航运史上（shàng）的一个（gè）巨大转折（shé）点。据报（bào）道，“Yara Birkeland”号利用自身安（ān）装的全球定位系统（tǒng）、雷达、摄像机和（hé）传（chuán）感器（qì）等，能够（gòu）在航道中实（shí）现避（bì）让其他船舶，并在到达终点（diǎn）时实现自行（háng）停靠。

在世界其他地方，无人驾驶船舶的研发（fā）也在（zài）如火如（rú）荼地进行着。2018年4月，丹麦航运巨头马士基集团和总部（bù）设在美国波士顿的（de）Sea Machines Robotics公司展开合（hé）作，马士基将在（zài）其新建造的一艘（sōu）Winter Palace冰级集装箱船上安装（zhuāng）计算机（jī）视觉、激光雷（léi）达（LIDAR）和感知软件，Sea Machines Robotics公司（sī）的人工智能动（dòng）力感（gǎn）知和态势感（gǎn）知系统则将利用传（chuán）感器收集（jí）船舶周（zhōu）围的环境（jìng）信息，识别（bié）和跟（gēn）踪（zōng）潜在的冲突并在操（cāo）舵室内（nèi）显示收（shōu）集到的信（xìn）息。马士（shì）基因（yīn）此成为世界（jiè）上第一家（jiā）在集（jí）装箱船（chuán）上试验人工智能（AI）动力感知和（hé）态势（shì）感知技术的公司。

在2020年，IBM联手海洋（yáng）研究组织ProMare打造的“AI船（chuán）长”也将（jiāng）掌舵无人驾（jià）驶船“五月花”号。“AI船长”可以使用（yòng）摄像头、人工（gōng）智能和边缘计算系统来安全地绕过周边船（chuán）舶、浮标（biāo）和其他预（yù）计会在航（háng）行（háng）期（qī）间遇到的海洋（yáng）危（wēi）险。

技术已经先行一步，接下来，随着智能（néng）船舶（bó）控制系统，海洋、气象（xiàng）、水文（wén）等智能（néng）识别技术的完（wán）善，以（yǐ）及相关法律法（fǎ）规的健全（quán），无人驾（jià）驶船舶成为可能。而一旦无人驾驶船舶（bó）商业化运行（háng）开启，必将重新定义（yì）集装箱运输业的（de）参与主体和商（shāng）业模（mó）式。在物联网、大数据、区块链、虚（xū）拟（nǐ）现实等技术不断裂变式发（fā）展的背景下（xià），人工智能（néng）技（jì）术（shù）亦将不断推动（dòng）集装箱运输（shū）业从信息化走向去中心化、走向系统分（fèn）散化、走向智能化，其商业模（mó）式（shì）创新（xīn）也将（jiāng）在技术（shù）浪潮中（zhōng）呈现出各个参与主体的数字化转（zhuǎn）型而更加呈现出共生发展的模式（shì），引领集装（zhuāng）箱（xiāng）运输（shū）业真正（zhèng）步入智能化新阶段（duàn），以航运互联网生态系统（tǒng）的搭建启动（dòng）智（zhì）慧（huì）航运的时代。