海运业一直是创新和前沿技术得以应用的领域，提高效率、保障安全操作和零排放的需求促进了船舶的各种智能技术的发展，这些技术的壮大，不仅为海洋行业带来了新的活力，也为未来构建了更加可持续的发展路径。

在中国，已经有了强制性淘汰油动游艇和传统电源游艇的趋势，新能源智能游艇将成为迭代产品，需求豁口异常巨大。据预测，未来几年内，全国预计总需求新能源智能游艇超过300,000艘，市场规模可达3000亿元。

自主航行是海运业的未来。正如智能手机一样具有颠覆性，智能船舶将改变船舶设计和运营的景象。

类似与自动驾驶车辆，海上自主水面船（MASS） 根据（国际海事组织）IMO的定义，“海上自主水面船”是指在不同程度上可以独立于人类互动运行的船舶。IMO将船舶自动化成都定为以下几种：

· Degree 1：具有自动化过程和决策支持的船舶

· Degree 2：船上有水手的远程控制船舶

· Degree 3：船上没有水手的远程控制船舶

· Degree 4：全自主船舶

各家厂商提出了一系列传感解决方案，用于辅助、自主和远程操作。这些传感器准确地测量了精确的本地和全球位置，并为自动控制船只提供了情景感知和危险检测。此外，所有传感器都提供输出，使其能够无缝集成到船只的导航系统中，无论是自动化操纵、远程控制，还是完全自主的导航系统。情景感知是基于激光雷达，毫米波雷达和相机设备的AI技术构建的。

在无人驾驶船的情景下，帮助识别和避免潜在的障碍物和危险目标，可以识别以下类别：

· 海上物体：渡轮/浮标/船只/快艇/皮划艇/帆船/ 游泳者/水上飞机等目标

· 状态属性：运动/静止

· 环境：包括天气、水流、地理位置和其他环境因素

这些标签可以帮助AI模型识别情景中的重要元素，并为自动控制船只提供必要的信息。

通过绘制折现的方式画出对本船只的航道边界，类似于无人驾驶汽车的车道线或路肩的判断。

相似的还有3D多边形标注工具，可以将岸边以及桥墩等，船只不可以行驶的区域标注出来。

未来海洋航运业的发展正呈现出日益智能化的趋势，这种趋势在提升效率、确保安全操作和实现零排放等方面带来了前所未有的机遇。

· 提高安全性

据估算，在船舶碰撞事故中，高达75%～96%的事故是由人为原因引起的。这不仅会导致船期延误带来经济损失，更可能造成人员伤亡、危险品泄漏等严重后果。通过不断优化设计的自动驾驶系统，事故风险将显著降低，为海洋航运提供更高的安全性。

· 提升船舶能效

智能船舶具备智能航行和能效管理功能，利用人工智能和大数据分析技术，对感知系统获取的信息进行处理和分析，以优化航线和航速的设计。实时监测船舶状态、装载情况和燃油消耗，能够及时调整航行策略，显著提升船舶的能效管理水平，从而减少能源浪费。

· 降低维护成本

目前，船舶维护主要依赖高度专业化的技术人员，其成本高昂且维护周期较长。然而，随着智能化水平的提升，船舶自主决策和故障自诊断等技术将逐渐解决维护人才短缺等问题，有效降低维护成本，同时提升维护效率。

这些智能化的优势将共同推动海洋航运业朝着更加高效、安全和可持续的方向发展，为行业的未来构建了坚实的基础

本文的数据引用了Pohang Canal数据集（CC BY-NC 4.0）提供了在浦项市限制水域收集的多模态海洋数据集。传感器套件由三颗激光雷达（一个64通道激光雷达和两个32通道激光雷达）、一个海洋雷达、两个用作立体相机的视觉相机、一个红外相机、一个6个方向的全方位相机、一个AHRS和一个GPS RTK组成。该数据集包括传感器校准参数和基于SLAM的基线轨迹。该数据集是在航行7.5公里的路线上收集的，包括狭窄运河区、内外港区和近海区。该数据集的目的是促进自动驾驶船舶的研究。

[1] The Future of Smart Autonomy is here

https://www.wartsila.com/insights/whitepaper/the-future-of-smart-autonomy-is-here

[2] Pohang Canal Dataset: A Multimodal Maritime Dataset for Autonomous Navigation in Restricted Waters

https://sites.google.com/view/pohang-canal-dataset/home