段立金,鳳勇
(四川交通職業技術學院,四川 成都 611130)
對于智能船舶目前國際上還沒有一個統一的定義,國際海事組織、中國船級社、英國勞氏船級社等國際社團都對其作了一個初步的定義,概括起來說,智能船舶是指運用人工智能、通信技術等技術手段,使船舶具有自我控制、自主航行、自我運營的智能化船舶。國際海事組織將智能船舶分為4 個階段:部分操作實現自動化、遠程控制和部分船員控制、完全的遠程控制和完全的操作系統自主控制。
智能化是“工業4.0”的標配。各國造船企業也紛紛投入資金進行研究以圖在未來的智能船舶的國際標準制定上具有話語權。
韓國在2010 實施“智能船舶1.0”計劃。2014年,日本啟動“日本智能船舶應用平臺計劃項目”。挪威2017年開發首艘零排發無人駕駛船舶,計劃2020年交付。我國從2014年的“大智”號到2019年的“中遠海運荷花”號,在智能船舶的開發研制中取得了一定的成績,達到國際領先水平。
雖然各國在智能船舶的研究上取得了一定的成果,但目前下水的智能船舶離真正意義上的最終版智能船舶相去甚遠。如中國2018年下水的智能船舶“明遠輪”,取得了i-ship(N)標志,意味著該船具有智能航行功能,達到了中國船級社智能船舶規范的智能航行的第一種附加標志。
根據中國船級社《智能船舶規范》中將船舶航行功能劃分為3 種附加標志(i-ship(Nx):智能航行標志、i-ship(Ri):遠程控制標志、i-ship(Ai):自主操作標志),可以將智能船舶劃分成三個階段,與《規范》附加標志相對應,即智能航行、遠程控制、自主操作。
當第一階段的智能船舶開始大量運營時,對船員技能要求開始發生大的變化,船員不僅需要有傳統上的船員技能,還應具備智能航行航舶所需的操作和管理能力。當智能船舶達到第二、第三階段的遠程控制和自主操作時,對船員的要求及船員的培養要求將發生巨大的變化,船員的工作方式,生活方式與陸上工作人員將不會有大的差別。自主航行的船舶投入營運的時間,中外專家預測時間上有較大的差別,國際上認為,2030年將出現完全的操作系統自主控制船舶,但我國相關領域的專家認為,可能需到2050年,相關技術,配套設施才能支持自主航行船舶的產業化發展。自主船舶的出現主要取決于2 個方面的因素:強人工智能技術的研究能否取得顯著的進展;與無人駕駛船舶相配套的政策和法規能否及時出臺。而人工智能研究的重大進展是智能船舶發展的基礎。
現階段航海類專業人才培養模式主要有“三明治”式、“雙元式”、基于職業導向式、課證融通式等。主要內容都是圍繞STCW 公約要求的證書培訓及職業培訓為主,理論和實踐相結合,加強校企合作,為學生提供在船實踐機會為前提來建立培養模式。
現階段,各航運院校對航海技術專業的課程設置大同小異。參照的基礎都是STCW 公約對駕駛人員的功能模塊要求,再結合我國的培訓規則及考試大綱。專業課設置包括:《航海學》、《結構與貨運》、《操縱與避碰》、《船舶管理》、《航海英語》、《GMDSS 通信業務》、《通信英語》等課程。考慮到學生的發展,部分院校也設置了《運輸業務》、《海商法》等內容。
新技術相關知識的培訓落后,現階段的航海技術人才培養計劃是基于傳統船舶的航行管理要求高級置,沒有考慮智能船舶的發展。從2010年開始,智能船舶概念的提出到2019年,第一階段的智能船舶下水,人工智能發展迅猛。但航海技術人才培養計劃在這十年內無太大變化,各院校僅僅按照新公約要求,增加了ECDIS,駕駛臺資源管理這兩個知識、技能的學習。學校職業教育應走在企業之前,在新技術出現時就能培養出能使用新技術的相應人才。
對智能船舶的研發方向及對相應航運人才需求了解不足。目前,智能船舶的相關要求、規范還處于試探摸索過程,培養航海技術人才的職業院校應主動與智能船舶科研院所、船舶制造企業聯系,引進校園,進行專業共建,課程共建。使專業課程的設置貼近工作實際,船舶采用的新技術、新設備立即可被培養的人才正確使用,以確保船舶安全、高效率地營運。減少船公司為應對此種情況,對船員的重新培訓。
以智能船舶三階段分析:
3.1.1 智能船舶階段船員知識、能力要求
智能航行階段,即部分操作自動化i-ship(Nx):其中N 表示船舶具有航路航速設計優化功能;N0 指在船上人員監控下具有開闊水域自主航行能力;Nn 指在船上人員監控下具有狹窄水道、復雜環境下自主航行、自動靠離泊功能。
從這類船舶所具的功能分析,船員仍然是必備的。船舶具有在船上人員監控下自立航行的能力且能隨時由船上人員接管航行。因此,駕駛人員的基本知識、能力與現行的STCW 公約要求一致。除此之外,還應有正確使用智能設備操作和管理船舶的能力。
3.1.2 遠程控制階段船舶船員知識、能力要求
遠程控制階段,在此階段,船員的角色將發生變化。工作地點從駕駛臺移到陸地辦公室,工作內容從船上控制船舶的營運變成在辦公室遠程指揮控制船舶。在這種操作模式下,船員或稱船舶駕控人員的知識和技能要求必有大的變化。傳統航海知識依然不可或缺,不然對船舶的遠程控制操作將無從下手。
另外,許多交叉學科知識也顯得重要,尤其是信息與通信、計算機應用技術、控制理論和控制工程等。因此,在此階段,對航海人員的要求除了掌握傳統的航海知識、技能外,還需掌握計算機應用知識、控制理論、控制工程、人工智能等與遠程控制操作相關的知識與技能。
3.1.3 自主操作階段與新“工科”的搭建
在船舶能自主操作的階段,對船舶運輸從業人員的需求將產生革命性變化,必定會產生新的人才需求和新的專業,在傳統的航海技術專業基礎上搭建新的工科專業是最合實際的做法。由于此階段的到來還很遙遠,下面只作簡要的人才需求分析。
船舶自主航行階段,不需要人員對其控制。相應的工作人員可能有如下幾種情況。
新船海試的船上駕駛人員及某些特定港口船舶無法自主航行時需上船的駕駛人員:此類人員的知識技能同傳統航海駕駛人員相同;
岸基支持人員:這類工作人員的類別可能較多,例如,機艙緊急遠程維修人員、貨運積配載及貨物管理人員、船舶緊急事故應急處理人員等。這些崗位的具體確定和要求須根據智能船舶的實際發展及實際營運情況,綜合考慮產業發展才能得出。
在如上分析的情況下,當真正的自主航行船舶開始營運時,必然會對相關從業人員提出新的要求。職業院校提前規劃相關專業的轉型或設立新的專業十分必要。
3.2.1 人才培養目標
傳統航海技術人才的培養目標是培養滿足STCW 公約及我國《船員培訓管理規則》及《船員培訓大綱》要求并通過相關考試合格的技能人才。
智能船舶的出現,要求航海技術專業培養復合型人才,該類人才不僅具有傳統的船舶航行、貨物積載與管理、船舶作業與人員管理、船舶通信等能力,還須掌握人工智能、控制工程、計算機應用等能力。在智能船舶第一、二階段,復合型航海技術專業人才的劃分為岸基人員、隨船人員,智能船舶第三階段,復合型航海專業人才應為航運業岸基保障人員。
智能船舶航海技術人才的培養目標應為培養滿足相關公約和法規的,能隨船正確安全駕駛與管理船舶、保障船舶安全營運的合格人才。或滿足相關公約及法規,在岸遠程控制船舶的航行及營運的合格人才。
3.2.2 人才培養課程設置
傳統航海技術專業課程設置主要是根據公約和《船員培訓大綱》要求設置,根據以上分析,基于智能船舶下航海人員課程設置如表1:

表1 智能船舶航海技術才培養課程設置
船舶智能化已是大勢所趨,航海類院校應及早研究航海類專業培養及課程設置的變化,主動迎接時代大變革的挑戰,使航海職業教育適應社會的發展,培養未來操控智能化船舶的新型船員。本文從智能船舶對人才的知識能力需求入手,分析了基于智能船舶下航海技術人才培養課程的設置。
