智能船舶业务能力导读

船舶一张图 系统落地与能力路径

本导读在国家交通强国、海洋强国、制造强国的战略框架下,承接绿色低碳航运、船舶智能制造与海事数字化等现实趋势,将政策与合规要求市场与营运一线关切,系统映射为可评审、可拆解的系统边界与建设路径;并同步交代能力底座、差距短板与集团内外资源协同,形成连贯、可追溯的能力说明,支撑汇报交流与方案闭环研讨。

01 / Planning Schema

规划概览

本章概述政策与行业趋势,并以四维结构说明船舶一张图需求侧、解决方案、现状与基础、差距与协同

国家政策与行业趋势

  • IMO MASS Code层面:国际海事组织(IMO)《海上自主船舶规则(MASS CODE)》于2032年强制实施,核心要求船舶智能系统满足安全冗余、人机权责清晰、网络安全可控及船岸数据可追溯的底线。
  • 国家层面:以《智能航运 2030 行动计划》为引领,要求船舶智能系统实现核心技术自主可控、安全可靠、绿色低碳,支撑船岸港一体化协同和智能航运产业生态构建,旨在抢抓全球航运科技变革的历史机遇。
  • 中远海运集团:到2030年,集团智能船舶创新链与产业链深度融合,形成「基础研究-技术研发-装备制造-场景应用-标准输出」的全链条能力体系。

    到2035年,智能船舶装备系统高度成熟,自主航行商业化运营模式全面落地,产业技术能力达到国际领先水平,成为全球智能船舶技术创新的重要策源地、产业生态的核心构建者和标准规则的引领者。

船舶一张图在讲什么

将复杂议题压缩为一条主线:先从业务语言厘清调研点与待解决问题,再映射到可识别的系统与功能边界,进而展开技术路径、关键设备与验证体系,并说明现有资源与能力基础、人员与组织缺口、集团内外协同——避免「只讲方案、不讲家底」,也避免「只列功能、不回应问题」。

各专题与四维结构

需求清单写调研点与问题;落地系统写能力与边界;自主航行、智能能效、智能船体、智能机舱、船端集成平台、岸基管控与服务、岸基保障与监督、全生命周期等章节分域写方案路径、设备与技术要点,并说明现状与差距;科研攻关写试验验证、标准规则与成果治理。工程类条目不单独成表,按模块展开。

02 / Requirement Catalog

智能船舶需求清单

结合前期走访调研各航运公司和智能船舶系统营运反馈,梳理形成5大类、15个需求主题、21子类、106项具体需求清单。

03 / Target Systems

七大需求落地系统

船端1+n+x系统与岸基两大平台;点击卡片直达对应章节。

04 / Autonomy Stack

自主航行:从感知到控制

围绕「船舶航行安全决策」与「国产化通信导航」等方向,可将能力拆为环境采集、融合预测、规划避碰与执行控制四层。下列为各层关键能力摘要。

全域感知与数据基础

气象导航、航海雷达、激光/毫米波雷达、光电、AIS、电子海图等多源冗余架构;时空配准与融合;极端气象下小目标与抗干扰;IHO S-100 体系与海图生产协同;航行系统设备状态自感知与智能机舱联动。

融合与可信 异构传感器时空配准、目标属性分类与轨迹预测、感知失效冗余切换与告警;与试验验证、船级社审核口径衔接。
规划与合规 全局最经济航线与气象水文约束;COLREGs 全局校验与复杂水域避碰;禁航/管制/渔区规避;突发非合作目标应急策略;虚实结合仿真与用例库。
控制与执行 高精度航迹保持、风浪流补偿、主机-舵机-侧推协同;国产化通用控制器、冗余容错与产业链可控(传感器/控制器合作或控股布局)。

05 / Energy Intelligence

智能能效:从监测到履约闭环

在能效领域,监管与客户侧普遍关注可量化、可展示的节能与履约成效。功能线覆盖性能评估、航速与纵倾优化、双燃料/混动、孪生推演及多法规履约。

能效 01

性能与污损

基于改进 ISO15016 的航速功率评估、环境筛选与标准化修正、与模型试验曲线对标;ISO19030-2 航速损失与污底识别。

能效 02

航速与多能源优化

航速-功率-油耗建模与多目标优化;双燃料模式与混动功率分配;与自主航行安全目标的协同优化边界。

能效 03

孪生与电推

常见海况航行性能孪生、船队营运孪生、数据融合迭代;电推推进效率与单位里程能耗趋势分析。

能效 04

CII / FuelEU / EU-ETS

多法规一体化核算与航次级 CII 预报、合规风险预警、监管报表自动生成与改进闭环。

06 / Digital Hull

智能船体:监测、仿真与决策缺口

当前建设重心多在监测侧;要进一步发挥价值,需在数据标定、结构仿真能力、自研装载计算机以及与航行/装载系统的数据打通上持续投入。辅助决策应尽量输出可执行、可量化的操作建议。

典型监测对象

总纵/局部应力、六自由度运动、砰击与振动、弯矩(营运中弯矩有时比单点应力更直观)、疲劳损伤与剩余寿命、板厚腐蚀预测等。

短期预测 基于 AI 的应力短期预测,融合运动与环境数据训练。
长期与资产 长期统计与寿命预测;维修计划与全生命周期资产管理接口。
协同 与重工设计院、船厂协同;与智能货物管控、装载计算机、航行系统共享模型与载荷数据。

07 / Intelligent Machinery

智能机舱:状态监测与远程运维

机舱监测、故障诊断与远程运维通常与「智能运维」改造一体规划;新造船侧重系统集成与交付一致性,营运船则关注非侵入式监测与剩余寿命预测等可渐进落地的能力。

运维 01

船岸一致的诊断视图

状态数据、预警与诊断报告上云/上岸基,支撑 24h 技术支持决策。

运维 02

预测与改造

剩余寿命预测、非侵入式状态监测,面向老旧船改造与新造船一体化交付。

运维 03

EMS 攻关(科研)

全船能效综合优化与航速-纵倾协同等系统级技术包。

运维 04

组织缺口提示

能力建设上,仿真、结构、算法与软件开发等岗位容易出现缺口,需与招聘、高校与联合实验室等安排同步推进。

08 / Ship Integrated Platform

船端集成平台:数据接入与中台能力

船端数据池、统一接入、边缘计算与安全隔离,为多业务应用提供一致数据口径。

集成 01

数据池与治理

多源异构时空数据汇聚、清洗、标注与存储;主数据与质量口径统一,支撑上层分析与船岸一致视图。

集成 02

船岸链路与终端

多链路通信、成本可控与链路切换;船载终端与边缘计算,保障弱网与高抖动场景下的业务连续性。

09 / Shore Control & Service

岸基管控与服务:通信、监管与应急

多链路船岸通信、远程监控与应急指挥、故障联动处置;与船端集成平台数据底座协同、职责分拆。

管控 01

远程监管与应急

7×24 监控视图、应急指挥与故障联动处置;与管控流程 KPI 对齐,缩短岸基决策闭环。

管控 02

架构与安全衔接

与远程驾控、网络安全与数据治理章节统一架构;应用框架、隔离域与审计接口预留。

10 / Shore Supervision

岸基保障与监督:审计、SLA 与资源协同

合规审计、运维 SLA、备件与人员调度;与岸基管控共享通信底座,分拆运维与审计职责。

横切 01

数据治理

主数据、质量、分级分类与交换标准,支撑机海务、经营调度及不同船型特性数据集。

横切 02

网络安全

船岸链路与船载终端的安全态势感知与联动处置能力。

横切 03

硬件与基础设施

国产化采集、边缘计算、服务器与存储等底座清单与认证要求。

横切 04

业务数据应用

面向机海务、经营调度的安全管理数据应用及船型差异化需求。

11 / Lifecycle

全生命周期:验证、适配与人才

试验验证与认证、船员培训数字化、新造船与营运船差异化适配,以及产业合作与生态协同。

验证与认证 设计院数字化图纸、重工数字交付、船级社检验流程拉通;仿真、船模、中试、海试链条。
双端适配 新造船标准套餐与营运船改造路径、投资回报与停机窗口约束。
人才与合作 智能化船员培训研究;对外合作与生态占位。

12 / Research

科研攻关:技术路径与验证治理全文

本节围绕验证体系、标准规则与成果治理:按课题列攻关目标、任务与功能分解、关键设备与关键技术、实现路径、实施主体与资源、人员能力与集团协同。