【科技.未来】国家及企业争相研发 水上交通掀无人革命
美国麻州理工学院的计算机科学与人工智慧实验室(MIT CSAIL)和感知城市实验室(MIT Senseable City Lab),上月底发布了合作研发的无人驾驶船雏形讯息。无人船可用3D打印再以玻璃纤维接合制成,需时仅60小时,配备的卫星定位可准确至仅厘米之差。此外,研发团队把演算法的执行速度,从一般约100微秒加快至1微秒,让船只控制更有效率。
疏导泽国交通 应用潜力广泛
CSAIL总监露丝(Daniela Rus)预期,这些无人船未来可在荷兰阿姆斯特丹、泰国曼谷、意大利威尼斯等水乡泽国,用来纾缓陆路交通挤塞:“可以想像,本来于日间马路上的服务,例如送货、垃圾和废料处理,将转为在晚间的水路上透过无人船队来完成。同样,一些在陆上的活动,或一定程度上影响城市运作,也可移师到水上的临时平台举行。”
这些约4米乘2米的长方形无人船,配备了感应器、微型控制器、卫星定位等模组,可经操作自行组合成浮桥、音乐会舞台、水上街市等多种用途。感知城市实验室总监拉堤(Carlo Ratti)指,由于市内河道不会有行人和骑单车者,因此,无人船比无人车更容易落实。研究团队下一步需要先在载客和载货方面作改良,并改善船只的控制能力,以便能在更强的水流中行驶。
降航运成本 国家巨企争相研发
在小型船只以外,大型船只也正走向无人化,经济发展是诱因之一。据联合国统计,全球有高达90%的贸易经由海路航运,是现时最合乎成本效益的货运方式。2016年就有逾100亿吨货物经由海路运输,当中仅是美国港口处理的货物总值就达1.5兆美元。但是,船运货物不时会出现损失,德国保险公司安联(Allianz)便从15,000个个案中发现,损失中有75%至96%是因为人为过失,涉及金额相当于16亿美元。
人为出错除了会带来金钱损失,有时甚至会造成人命伤亡。载有4,000多人的歌诗达协和号邮轮(Costa Concordia),2012年就因为船长疏忽,偏离航道而触礁,加上过早弃船,导致32人丧命。无人船驾驶技术初创公司Sea Machines创办人庄逊(Michael Johnson)批评:“造价数以百万计的船只根本不应该发生人手操控触礁事故,我们明明有科技可以控制这些船只。”
美国无人船驾驶系统初创公司Buffalo Automation行政总裁维卡林(Thiru Vikram)透露,现时船员占船公司营运成本约6至7%。他补充,无人驾驶技术以演算法整合感应器所收集实时环境数据,能自动调整船只速度,以确保船只准时到达港口,避免过早或延期到达造成的闲置时间和燃油浪费。
因此,对企业而言,无人船除可减少人为失误造成的经济损失或伤亡意外,亦能节省雇用海员的成本,并腾出空间增加载货量,更能减免船员被海盗掳为人质的风险。
正是这些潜在优点,吸引了一些航运大厂展开无人船计划。引擎生产巨企劳斯莱斯(Rolls Royce)本年1月便在芬兰开设了无人船技术的研究中心,并计划于2020年以载人遥控方式试航;挪威船公司Kongsberg与当地化肥商合作研发的全电动自动驾驶货船Yara Birkeland,预计在本年内测试,该船造价估计约2,500万美元,是同样能运载100个货柜的船只造价的三倍。
部分计划也得到国家支持。日本作为全球第三大造船国,为追赶中国和韩国,本月初透过国土交通省发表报告,定下2025年实现自动航行的目标,促进日本邮船、商船三井等多间公司合作研发。
中国方面,智能无人船舶已纳入了珠海市海洋经济发展“十三五”规划中,配合大湾区航运及高新科技发展。珠海市在本年2月开始建造全球最大无人船海上测试场,云洲智能正研发的“筋斗云”号无人货船,也有望于本年内下水测试。
图辑:部分无人船计划
船员仍有作用 未必取代人类
并非人人对无人船趋之若鹜。维卡林虽然研发无人船驾驶技术,但他不认为长远来说,船上毋须船员驾驶:“船员不只负责航行,今时今日,他们主要工作是船只维修,以及处理救火之类的急救事故。从我们的角度看,自动驾驶是与船员互补的科技。”他预期无人船最早的商业应用将是自动拖船,现时拖船上需五至六名船员帮助大型船只停于船坞,电脑系统和感应器将能轻易完成这项工作。
维卡林的想法正是全球最大航运公司马士基(Maersk)的做法,它旗下的拖船公司施维策(Svitzer)与劳斯莱斯合作研发的无人拖船,去年在丹麦哥本哈根示范了遥控船只旋转、靠泊等技术,但不会推展至货船。马士基行政总裁施索仁(Søren Skou)表示,公司已因应自动化趋势裁减人手,现时已再无缩减空间:“即使科技持续进步,我不预期我们(公司)400米长、20万吨重的货船可以完全不靠海员航行。至少在我有生之年,我不认为无人船能提升多少效率。我必须承认,我们对无人货船没有多大兴趣。
规管法例滞后 空白有待填补
相较于MIT研发之类较小型、在国内航行的无人船,要驶进国际水域的无人货船将面对较复杂的规管问题。无人船使用自动驾驶系统,船只的网络安全将比以往更为重要,要就这方面立例需时不少。联合国国际海事组织(IMO)直到去年才对《国际船舶与港口设施保全章程》(ISPS)和《国际安全管理章程》(ISM)修订加入网络安全指引,要求相关机关在2021年前妥善处理。
更根本的是,现时有关无人船的立例才刚刚起步。丹麦海事局(Danish Maritime Authority)去年底发表了有关无人船监管的研究报告,报告特别顾问之一、船舶工程师迪维特(Erik Tvedt)指,监管的第一步是清晰定义自动驾驶,因为一架商船由某港口出发往另一港口,中间或许经过好几个层次的自动驾驶级别:“离开港口时可能以人手驾驶,之后转为遥控驾驶,半夜再转为全自动驾驶。”事实上,IMO上月尾在伦敦的会议,才首次初步确立“水面自动船舶”(MASS)的四个自动驾驶级别:配备自动处理及决策支援的船只、有海员的遥控船、没有海员的遥控船和全自动船只,规管框架尚待成形。
可以预期,IMO往后需要就这些定义下的无人船,修改现有相关法例。丹麦海事局的报告指出,现时诸如《国际海上避碰规则》(COLREG)、《防止船舶污染国际公约》(MARPOL)、《海上人命安全公约》(SOLAS)等国际海洋规例,都是以船只人手操控为基础,或以船上有船员为前提而制定。这对于仍保留人手操作的传统或遥控船只影响可能较小,但对无人船而言,则留下了大量疑问,包括无人船之间,以及无人船与非无人船之间的防撞技术准则、不同情况下自动系统和人类的决策分工、自动驾驶系统的伦理决策、没有船员下如何面对火灾之类的紧急情况等。
迪维特还补充,自动驾驶系统如何对应《联合国海洋法公约》(UNCLOS)的船长资历要求,现时也未有机制:“人工智能或许能胜任自动驾驶,但我们如何证明?人类的话有清晰的职涯途径、训练、考试,到海上学习后能力可以评估,花好几年才可成为大型货船船长。”当这些法例空白之处得以填补,才是“鬼船”来航引发无人革命之时。
上文刊载自第117期《香港01》周报(2018年6月25日)《无人交通水上起革命 “鬼船”来航》
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