【科技.未來】國家及企業爭相研發 水上交通掀無人革命

撰文:
最後更新日期:

當無人車和飛天車的試驗仍未能予人信心,在水上醞釀的另一場無人交通革命或能更快實現。上月底,美國麻省理工學院發布了新的無人船雛形訊息,此外,各國政府和航運巨企在過去數年也積極開展無人船計劃,務求能在運輸、環境監測和國防等方面廣泛應用。這些大大小小、無人駕駛的「鬼船」,將如何改寫航運業的未來?

美國麻省理工正試驗以3D打印的無人船,未來或可作城市交通、音樂舞台、水上街市等用途。(MIT圖片)

美國麻省理工學院的計算機科學與人工智慧實驗室(MIT CSAIL)和感知城市實驗室(MIT Senseable City Lab),上月底發布了合作研發的無人駕駛船雛形訊息。無人船可用3D打印再以玻璃纖維接合製成,需時僅60小時,配備的衛星定位可準確至僅厘米之差。此外,研發團隊把演算法的執行速度,從一般約100微秒加快至1微秒,讓船隻控制更有效率。

疏導澤國交通 應用潛力廣泛

CSAIL總監露絲(Daniela Rus)預期,這些無人船未來可在荷蘭阿姆斯特丹、泰國曼谷、意大利威尼斯等水鄉澤國,用來紓緩陸路交通擠塞:「可以想像,本來於日間馬路上的服務,例如送貨、垃圾和廢料處理,將轉為在晚間的水路上透過無人船隊來完成。同樣,一些在陸上的活動,或一定程度上影響城市運作,也可移師到水上的臨時平台舉行。」

這些約4米乘2米的長方形無人船,配備了感應器、微型控制器、衛星定位等模組,可經操作自行組合成浮橋、音樂會舞台、水上街市等多種用途。感知城市實驗室總監拉堤(Carlo Ratti)指,由於市內河道不會有行人和騎單車者,因此,無人船比無人車更容易落實。研究團隊下一步需要先在載客和載貨方面作改良,並改善船隻的控制能力,以便能在更強的水流中行駛。

無人船也可代替人類到極端氣候或難以到達的地區,作更長時間的觀察。美國無人船初創Snaildrone曾被美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)用作執行環境監測任務。(Snaildrone圖片)

降航運成本 國家巨企爭相研發

在小型船隻以外,大型船隻也正走向無人化,經濟發展是誘因之一。據聯合國統計,全球有高達90%的貿易經由海路航運,是現時最合乎成本效益的貨運方式。2016年就有逾100億噸貨物經由海路運輸,當中僅是美國港口處理的貨物總值就達1.5兆美元。但是,船運貨物不時會出現損失,德國保險公司安聯(Allianz)便從15,000個個案中發現,損失中有75%至96%是因為人為過失,涉及金額相當於16億美元。

人為出錯除了會帶來金錢損失,有時甚至會造成人命傷亡。載有4,000多人的歌詩達協和號郵輪(Costa Concordia),2012年就因為船長疏忽,偏離航道而觸礁,加上過早棄船,導致32人喪命。無人船駕駛技術初創公司Sea Machines創辦人莊遜(Michael Johnson)批評:「造價數以百萬計的船隻根本不應該發生人手操控觸礁事故,我們明明有科技可以控制這些船隻。」

2012年1月13日,載有4,000多人的歌詩達協和號郵輪(Costa Concordia),因人為過失導致32人喪命。(視覺中國)

美國無人船駕駛系統初創公司Buffalo Automation行政總裁維卡林(Thiru Vikram)透露,現時船員佔船公司營運成本約6至7%。他補充,無人駕駛技術以演算法整合感應器所收集實時環境數據,能自動調整船隻速度,以確保船隻準時到達港口,避免過早或延期到達造成的閒置時間和燃油浪費。

因此,對企業而言,無人船除可減少人為失誤造成的經濟損失或傷亡意外,亦能節省僱用海員的成本,並騰出空間增加載貨量,更能減免船員被海盜擄為人質的風險。

正是這些潛在優點,吸引了一些航運大廠展開無人船計劃。引擎生產巨企勞斯萊斯(Rolls Royce)本年1月便在芬蘭開設了無人船技術的研究中心,並計劃於2020年以載人遙控方式試航;挪威船公司Kongsberg與當地化肥商合作研發的全電動自動駕駛貨船Yara Birkeland,預計在本年內測試,該船造價估計約2,500萬美元,是同樣能運載100個貨櫃的船隻造價的三倍。

部分計劃也得到國家支持。日本作為全球第三大造船國,為追趕中國和韓國,本月初透過國土交通省發表報告,定下2025年實現自動航行的目標,促進日本郵船、商船三井等多間公司合作研發。

中國方面,智能無人船舶已納入了珠海市海洋經濟發展「十三五」規劃中,配合大灣區航運及高新科技發展。珠海市在本年2月開始建造全球最大無人船海上測試場,雲洲智能正研發的「筋斗雲」號無人貨船,也有望於本年內下水測試。

+2

圖輯:部分無人船計劃

船員仍有作用 未必取代人類

並非人人對無人船趨之若鶩。維卡林雖然研發無人船駕駛技術,但他不認為長遠來說,船上毋須船員駕駛:「船員不只負責航行,今時今日,他們主要工作是船隻維修,以及處理救火之類的急救事故。從我們的角度看,自動駕駛是與船員互補的科技。」他預期無人船最早的商業應用將是自動拖船,現時拖船上需五至六名船員幫助大型船隻停於船塢,電腦系統和感應器將能輕易完成這項工作。

維卡林的想法正是全球最大航運公司馬士基(Maersk)的做法,它旗下的拖船公司施維策(Svitzer)與勞斯萊斯合作研發的無人拖船,去年在丹麥哥本哈根示範了遙控船隻旋轉、靠泊等技術,但不會推展至貨船。馬士基行政總裁施索仁(Søren Skou)表示,公司已因應自動化趨勢裁減人手,現時已再無縮減空間:「即使科技持續進步,我不預期我們(公司)400米長、20萬噸重的貨船可以完全不靠海員航行。至少在我有生之年,我不認為無人船能提升多少效率。我必須承認,我們對無人貨船沒有多大興趣。

規管法例滯後 空白有待填補

相較於MIT研發之類較小型、在國內航行的無人船,要駛進國際水域的無人貨船將面對較複雜的規管問題。無人船使用自動駕駛系統,船隻的網絡安全將比以往更為重要,要就這方面立例需時不少。聯合國國際海事組織(IMO)直到去年才對《國際船舶與港口設施保全章程》(ISPS)和《國際安全管理章程》(ISM)修訂加入網絡安全指引,要求相關機關在2021年前妥善處理。

更根本的是,現時有關無人船的立例才剛剛起步。丹麥海事局(Danish Maritime Authority)去年底發表了有關無人船監管的研究報告,報告特別顧問之一、船舶工程師迪維特(Erik Tvedt)指,監管的第一步是清晰定義自動駕駛,因為一架商船由某港口出發往另一港口,中間或許經過好幾個層次的自動駕駛級別:「離開港口時可能以人手駕駛,之後轉為遙控駕駛,半夜再轉為全自動駕駛。」事實上,IMO上月尾在倫敦的會議,才首次初步確立「水面自動船舶」(MASS)的四個自動駕駛級別:配備自動處理及決策支援的船隻、有海員的遙控船、沒有海員的遙控船和全自動船隻,規管框架尚待成形。

IMO在上月底的海上安全會議(MSC),首次處理無人船的法例規管。 (IMO圖片)

可以預期,IMO往後需要就這些定義下的無人船,修改現有相關法例。丹麥海事局的報告指出,現時諸如《國際海上避碰規則》(COLREG)、《防止船舶污染國際公約》(MARPOL)、《海上人命安全公約》(SOLAS)等國際海洋規例,都是以船隻人手操控為基礎,或以船上有船員為前提而制定。這對於仍保留人手操作的傳統或遙控船隻影響可能較小,但對無人船而言,則留下了大量疑問,包括無人船之間,以及無人船與非無人船之間的防撞技術準則、不同情況下自動系統和人類的決策分工、自動駕駛系統的倫理決策、沒有船員下如何面對火災之類的緊急情況等。

迪維特還補充,自動駕駛系統如何對應《聯合國海洋法公約》(UNCLOS)的船長資歷要求,現時也未有機制:「人工智能或許能勝任自動駕駛,但我們如何證明?人類的話有清晰的職涯途徑、訓練、考試,到海上學習後能力可以評估,花好幾年才可成為大型貨船船長。」當這些法例空白之處得以填補,才是「鬼船」來航引發無人革命之時。

上文刊載自第117期《香港01》周報(2018年6月25日)《無人交通水上起革命 「鬼船」來航》

瀏覽更多周報文章︰【01周報專頁

《香港01》周報各大書報攤及便利店有售。你亦可按此訂閱周報,閱讀更多深度報道。



X
X
請使用下列任何一種瀏覽器瀏覽以達至最佳的用戶體驗:Google Chrome、Mozilla Firefox、Internet Explorer、Microsoft Edge 或Safari。為避免使用網頁時發生問題,請確保你的網頁瀏覽器已更新至最新版本。