日本智能船舶发展路线图

日本智能船舶发展路线图：

  2024年8月，日本国土交通省组织成立的“实现船舶工业转型发展研究小组”编制发布了《实现船舶工业转型发展的报告》。报告提出，到2030年，日本新一代船舶的市场占有率达到全球领先水平，自主航行船舶是4类新一代船舶之一。实现2030年发展目标的主要措施包括利用数字技术推动设计、建造变革以及企业间合作；建立新一代船舶供应体系；培养人才；改善造船业竞争环境。此外，曾经的造船巨擘自从在21世纪初被韩国超过之后，便开始江河日下。如今，想要重新塑造新的核心竞争力以提升日本在国际航运市场的竞争力，智能船舶的研究与发展也成为不二之选。作为老牌造船强国，日本从20世纪30年代末就开始关注船舶自动化，并在后续几十年中不断推进有关技术的研发，如今日本在智能船舶领域已有着深厚的技术积累。

  除了本次推出的新报告外，为了全方位引导和助力本国智能船舶的研究与发展，日本政府给予了极大支持。2016年，日本政府推出了一项新的船舶产业创新政策i-Shipping，计划从提升产品和服务能力、开拓商业领域、提升船舶制造能力和加强人力资源储备等4个方面助推日本船舶工业进一步创新做强，以扩大产品出口量，提升产业价值。2017年4月，通过修订《海上运输法》和《海员法》，建立了认证体系，用于计划引进先进船舶 的相关事宜。该体系已于2017年10月投入运行，一直为相关计划的制定提供支持。2018年，日本国土交通省设立船舶远程驾驶示范项 目，将建设岸基驾控中心和实现远程操作为目标。同年，日本政府发布《海洋政策基本计划》，其中重点强调应加强对i-Shipping等智能船舶项目的支持，以逐步提升日本智能船舶技术水平。

  此外，日本政府还慢慢地增加与国际机构和主要造船国的交流与合作，热情参加国际规则和造船规范标准的制定和修订，并鼓励国内企业与国外制造企业和研发机构进行 合作。

  财政支持和补贴方面，2021年3月，日本内阁会议通过《科学技术和创新基本计划》，规定日本政府将在2021年至2025年期间投入30万亿日元，支持AI和低碳研发技术等重要科技领域，比上一个五年计划增加了15.4%。2023年6月推出的“新资本主义”实施计划修订案提出，为了支持能创造新业务的初创企业，公共部门和私营部门将一起努力，在未来5年内将投资额扩大到10万亿日元。除了政府的直接资产金额的投入之外，日本政府还通过财政补贴方案来进一步促进未来船舶的技术开发，推动物流、经济和社会基础设施的变革。例如日本创新前线基金、革命性产业技术创新基金、日本开放创新奖等。

  日本在智能船舶方面的研究主要由相关企业和科研机构主导和承担。组织方式上，主要以具有国土交通省背景的社会团体组织牵头智能船舶应用平台开发工作，联合船企、船级社、船东等利益相关方，旨在让各方加强合作，以协同之力积极促进行业的蓬勃发展。2012年，日本启动了智能船舶研究的旗舰项目“日本智能船舶应用平台”(SSAP)项目，旨在建立船舶和岸端获取船舶设备数据的标准化方法，为智能航运所要求的船-岸高效信息交互奠定基础。该项目的根本目标在于解决智能导航问题，研发包括综合船舶航运系统、陆上保障系统、恶劣条件航行系统、异常事态处理系统等智能系统，通过这一些系统自选最合适的航线、速度，航行中自我判断风暴，避免撞船危险。2014年，SSAP开始实施，研发周期为2014年1月至2017年3月期间，计划向该项目投入120万美元研究经费。该项目由日本船舶机械与设备协会(JSMEA)牵头，三菱重工(MHI)、川崎重工(KHI)、日本大发柴油机株式会社、东京计器株式会社、日本邮船(NYK)、商船三井(MOL)和日本船级社等27家造船、配套、航运和检验单位共同参与。该平台已经在日本的一艘渡船和一艘原油运输船上安装应用。这一项目的成果不仅推动了日本在智能船舶领域的技术进步，还促成了多项国际标准的制定，如《船载设备和系统通信网络布设指南》(ISO 16425)等。

  2017年，MOL联合三井造船株式会社、国家海事研究所、港口和航空技术协会、东京海洋大学、日本船级社、日本船舶技术研究协会以及昭岛实验室(三井造船)等单位组成的研究联合会开展了“自主远洋运输系统技术概念项目”的研究，该项目入选了日本国土交通省(MLIT)的“FY2017交通运输研究和技术推广计划”。该研究联合会利用各参与公司的优势，发展自主海运的技术理念，为实现可靠、安全、高效的海运自主船舶提供所需的技术基础。此外，该项目还分析有关无人自主远洋运输的商业理念、系统、基础设施以及产业化实施之间的关系。

  2019年，日本财团(The Nippon Foundation)发起了“无人驾驶船实证实验有关技术开发共同项目”征集，截至2020年6月，共确定5个子项目。2020年，日本财团真正开始启动了完全自主船舶项目“MEGURI 2040”，该项目为日本目前在智能船舶方面的主推项目。“MEGURI 2040”项目致力开发和验证完全自主船舶，目标是到2025年实现无人船实际应用，到2040年50%内航船舶实现自主航行。“MEGURI 2040”项目的5个子项目包括完全自主船舶未来设计(DFFAS)项目、沿海集装箱船和汽渡轮完全自动技术验证测试项目、全自动水陆两栖驾驶技术开发项目(Yanba Smart Mobility)、横须贺猿岛无人船项目和智能渡轮开发项目，这些子项目分别由5大联盟负责开发研究与测试。该项目是目前全世界涵盖船种最多的自主航行研发项目，创造了多项世界之最。在项目的第一阶段，2022年1月至3月期间，5个联盟分别开展了6次针对不一样船型、不同条件下的自主航行示范试验，在无人船领域创造了6项世界纪录。2023年7月，“MEGURI 2040”项目正式开启第二阶段，11月，日本川崎汽船(KLINE)宣布，第二阶段的DFFAS+项目成功完成了大型滚装船自主航行系统的海上示范试验。据川崎汽船介绍，经验证，自主导航系统的识别、分析和决策都执行得非常准确。当系统设定为运营设计域(ODD)的海域时，该系统的平均运行率可达约96%。

  日本结合自己优势及积累，制定出了具有自身特点的船舶智能化之路。在智能船舶的研发方面，日本更看重智能船舶标准的建设，其通过热情参加国际标准化工作、创新前瞻技术探讨研究、跨国际合作等各种方式积极地推进相关标准化工作，旨在通过项目研发抢占国际话语权，利用标准占据先机。2013年，由日本主导的《船载设备和系统通信网络布设指南》(ISO 16425)正式对外发布，该指南帮助日本在数据联通技术和标准方面抢占了先机。

  2014年开始实施的SSAP项目在设计阶段便已明确了国际标准与研发技术同步推进的策略。该项目成功建立了船舶设备数据的标准化方法，为智能航运所要求的船-岸高效信息交互奠定了基础。2015年8月，日本在ISO/TC8会议中提交的《用于现场数据共享的船舶数据服务器》《船载海上工况数据服务器》正式被审核通过，这两项国际标准是SSAP项目的重大研究成果。同时，该项目还对《船载设备和系统通信网络布设指南》进行一定的升级和拓展。此外，SSAP项目团队还推动智能船舶应用平台成为国际海事组织(IMO)E-Navigation的测试版，并在IMO、国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)等层面积极推动关于系统模型、系统安全、数据结构等内容的标准化工作。显然，该项目不仅有效推动了有关标准的制定和升级，形成了以“Ship DC”架构为核心的标准族群，成为航运数字化国际标准的事实参考基准。

  2017年，日本船级社发布了《自动操作船舶概念设计指南》，涉及智能船舶安全设计要素、风险评估、自主等级分组以及远程遥控等多个角度。2020年，日本船级社发布了《数字智能船舶指南》，为“数字智能船”船级符号制定了相应标准，为智能船舶的安全性和可靠性提供了保障。

  此外，日本许多创新性的前瞻性研究也为其提升国际标准线月，MOL推出了智能船舶项目“ISHIN NEXT”，通过该项目，MOL将同用户和另外的股东共享其技术发展策略，从而收集更多样的需求和各种技术起源。通过将它们进行匹配，MOL计划开发船舶安全操作和减少环境影响这两个技术领域的智能船舶。2017年6月，MOL与三井造船就共同开发基于实时数据的下一代船舶监测和支持系统达成合作，该系统基于实时数据构建。此外，双方还将就短周期数据和采集的大数据分析办法来进行研究。2017年11月，MOL与旭化成株式会社(AEC)达成协议，合作进行振动传感器预 测船用设备不正常的情况的验证研究，该研究将利用分析软件和振动传感器，对正在建造的汽车运输船和VLCC上的关键辅助机械，如泵和净化器状况做监测。2017年12月，MOL与罗尔斯罗伊斯公司达成协议，进行智能感知系统(IAS)合作，该项目涉及船舶为MOL旗下的“Sunflower”号客船。