日本智能船舶發展路線圖

造船市場競爭日益激烈，曾經的造船大國日本為了進一步提升自身競爭力，尋找發展新引擎，在未來市場搶占一席之地，近日提出，將聚全國之力，合作強化新一代船舶技術研發，力爭到2030年實現新一代船舶接單量全球第一的目標。

政策引導及支持

2024年8月，日本國土交通省組織成立的“實現船舶工業轉型發展研究小組”編制發布了《實現船舶工業轉型發展的報告》。報告提出，到2030年，日本新一代船舶的市場份額達到全球領先水平，自主航行船舶是4類新一代船舶之一。實現2030年發展目標的主要措施包括利用數字技術推動設計、建造變革以及企業間合作；建立新一代船舶供應體系；培養人才；改善造船業競爭環境。

此外，曾經的造船巨擘自從在21世紀初被韓國超過之后，便開始江河日下。如今，想要重新塑造新的核心競爭力以提升日本在國際航運市場的競爭力，智能船舶的研究與發展也成為不二之選。作為老牌造船強國，日本從20世紀30年代末就開始關注船舶自動化，并在后續幾十年中不斷推進相關技術的研發，如今日本在智能船舶領域已有著深厚的技術積累。

除了本次推出的新報告外，為了全方位引導和助力本國智能船舶的研究與發展，日本政府給予了極大支持。2016年，日本政府推出了一項新的船舶產業創新政策——i-Shipping，計劃從提升產品和服務能力、開拓商業領域、提升船舶制造能力和加強人力資源儲備等4個方面助推日本船舶工業進一步創新做強，以擴大產品出口量，提升產業價值。2017年4月，通過修訂《海上運輸法》和《海員法》，建立了認證體系，用于計劃引進先進船舶 的相關事宜。該體系已于2017年10月投入運行，一直為相關計劃的制定提供支持。2018年，日本國土交通省設立船舶遠程駕駛示范項 目，將建設岸基駕控中心和實現遠程操作為目標。同年，日本政府發布《海洋政策基本計劃》，其中重點強調應加強對i-Shipping等智能船舶項目的支持，以進一步提升日本智能船舶技術水平。

此外，日本政府還不斷加強與國際機構和主要造船國的交流與合作，積極參與國際規則和造船規范標準的制定和修訂，并鼓勵國內企業與國外制造企業和研發機構進行 合作。

財政支持和補貼方面，2021年3月，日本內閣會議通過《科學技術和創新基本計劃》，規定日本政府將在2021年至2025年期間投入30萬億日元，支持人工智能和低碳技術研發等重要科技領域，比上一個五年計劃增加了15.4%。2023年6月推出的“新資本主義”實施計劃修訂案提出，為了支持能創造新業務的初創企業，公共部門和私營部門將共同努力，在未來5年內將投資額擴大到10萬億日元。除了政府的直接資金投入之外，日本政府還通過財政補貼方案來進一步促進未來船舶的技術開發，推動物流、經濟和社會基礎設施的變革。例如日本創新前線基金、革命性產業技術創新基金、日本開放創新獎等。

重點項目

日本在智能船舶方面的研究主要由相關企業和科研機構主導和承擔。組織方式上，主要以具有國土交通省背景的社會團體組織牽頭智能船舶應用平臺開發工作，聯合船企、船級社、船東等利益相關方，旨在讓各方加強合作，以協同之力積極促進行業的蓬勃發展。

2012年，日本啟動了智能船舶研究的旗艦項目——“日本智能船舶應用平臺”(SSAP)項目，旨在建立船舶和岸端獲取船舶設備數據的標準化方法，為智能航運所要求的船-岸高效信息交互奠定基礎。該項目的根本目標在于解決智能導航問題，研發包括綜合船舶航運系統、陸上保障系統、惡劣條件航行系統、異常事態處理系統等智能系統，通過這些系統自選最合適的航線、速度，航行中自我判斷風暴，避免撞船危險。2014年，SSAP開始實施，研發周期為2014年1月至2017年3月期間，計劃向該項目投入120萬美元研究經費。該項目由日本船舶機械與設備協會(JSMEA)牽頭，三菱重工(MHI)、川崎重工(KHI)、日本大發柴油機株式會社、東京計器株式會社、日本郵船(NYK)、商船三井(MOL)和日本船級社等27家造船、配套、航運和檢驗單位共同參與。該平臺已經在日本的一艘渡船和一艘原油運輸船上安裝應用。這一項目的成果不僅推動了日本在智能船舶領域的技術進步，還促成了多項國際標準的制定，如《船載設備和系統通信網絡布設指南》(ISO 16425)等。

2017年，MOL聯合三井造船株式會社、國家海事研究所、港口和航空技術協會、東京海洋大學、日本船級社、日本船舶技術研究協會以及昭島實驗室(三井造船)等單位組成的研究聯合會開展了“自主遠洋運輸系統技術概念項目”的研究，該項目入選了日本國土交通省(MLIT)的“FY2017交通運輸研究和技術推廣計劃”。該研究聯合會利用各參與公司的優勢，發展自主海運的技術理念，為實現可靠、安全、高效的海運自主船舶提供所需的技術基礎。此外，該項目還分析有關無人自主遠洋運輸的商業理念、系統、基礎設施以及產業化實施之間的關系。

2019年，日本財團(The Nippon Foundation)發起了“無人駕駛船實證實驗相關技術開發共同項目”征集，截至2020年6月，共確定5個子項目。2020年，日本財團正式啟動了完全自主船舶項目“MEGURI 2040”，該項目為日本目前在智能船舶方面的主推項目。“MEGURI 2040”項目致力開發和驗證完全自主船舶，目標是到2025年實現無人船實際應用，到2040年50%內航船舶實現自主航行。“MEGURI 2040”項目的5個子項目包括完全自主船舶未來設計(DFFAS)項目、沿海集裝箱船和汽渡輪完全自動技術驗證測試項目、全自動水陸兩棲駕駛技術開發項目(Yanba Smart Mobility)、橫須賀猿島無人船項目以及智能渡輪開發項目，這些子項目分別由5大聯盟負責開發研究與測試。該項目是目前全世界涵蓋船種最多的自主航行研發項目，創造了多項世界之最。在項目的第一階段，2022年1月至3月期間，5個聯盟分別開展了6次針對不同船型、不同條件下的自主航行示范試驗，在無人船領域創造了6項世界紀錄。2023年7月，“MEGURI 2040”項目正式開啟第二階段，11月，日本川崎汽船(KLINE)宣布，第二階段的DFFAS+項目成功完成了大型滾裝船自主航行系統的海上示范試驗。據川崎汽船介紹，經驗證，自主導航系統的識別、分析和決策都執行得非常準確。當系統設定為運營設計域(ODD)的海域時，該系統的平均運行率可達約96%。

標準化工作

日本結合自身優勢及積累，制定出了具有自身特點的船舶智能化之路。在智能船舶的研發方面，日本更加注重智能船舶標準的建設，其通過積極參與國際標準化工作、創新前瞻技術研究、跨國際合作等各種方式積極推進相關標準化工作，旨在通過項目研發搶占國際話語權，利用標準占據先機。

2013年，由日本主導的《船載設備和系統通信網絡布設指南》(ISO 16425)正式發布，該指南幫助日本在數據聯通技術和標準方面搶占了先機。

2014年開始實施的SSAP項目在設計階段便已明確了國際標準與技術研發同步推進的策略。該項目成功建立了船舶設備數據的標準化方法，為智能航運所要求的船-岸高效信息交互奠定了基礎。2015年8月，日本在ISO/TC8會議中提交的《用于現場數據共享的船舶數據服務器》《船載海上工況數據服務器》正式被審核通過，這兩項國際標準是SSAP項目的重大研究成果。同時，該項目還對《船載設備和系統通信網絡布設指南》進行相應的升級和拓展。此外，SSAP項目團隊還推動智能船舶應用平臺成為國際海事組織(IMO)E-Navigation的測試版，并在IMO、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等層面積極推動關于系統模型、系統安全、數據結構等內容的標準化工作。顯然，該項目不僅有效推動了相關標準的制定和升級，形成了以“Ship DC”架構為核心的標準族群，成為航運數字化國際標準的事實參考基準。

2017年，日本船級社發布了《自動操作船舶概念設計指南》，涉及智能船舶安全設計要素、風險評估、自主等級分組以及遠程遙控等多個方面。2020年，日本船級社發布了《數字智能船舶指南》，為“數字智能船”船級符號制定了相應標準，為智能船舶的安全性和可靠性提供了保障。

此外，日本許多創新性的前瞻性研究也為其提升國際標準話語權提供了有利支撐。2016年11月，MOL推出了智能船舶項目“ISHIN NEXT”，通過該項目，MOL將同用戶和其他股東共享其技術發展策略，從而收集更多樣的需求和各種技術起源。通過將它們進行匹配，MOL計劃開發船舶安全操作和減少環境影響這兩個技術領域的智能船舶。2017年6月，MOL與三井造船就共同開發基于實時數據的下一代船舶監測和支持系統達成合作，該系統基于實時數據構建。此外，雙方還將就短周期數據和采集的大數據分析方法進行研究。2017年11月，MOL與旭化成株式會社(AEC)達成協議，合作進行振動傳感器預 測船用設備異常情況的驗證研究，該研究將利用分析軟件和振動傳感器，對正在建造的汽車運輸船和VLCC上的關鍵輔助機械，如泵和凈化器狀況進行監測。2017年12月，MOL與羅爾斯羅伊斯公司達成協議，進行智能感知系統(IAS)合作，該項目涉及船舶為MOL旗下的“Sunflower”號客船。