人工智能技术在海运安全上的应用探讨
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摘 要：人工智能是基于计算机技术的先进科技的产物，目前人工智能的研发已经取得了一定的效果，并且在多个领域都有所应用。海运安全一直得到各国政府和民众的中高度重视，在海运安全领域加入人工智能技术，是海运领域和科技领域都在共同关注的内容。本文对海运安全的人工智能应用进行阐述，并且提出了自己的看法和观点，供相关人员参考借鉴。
关键词：人工智能 海运安全 应用探讨
1.前言
自从大航海时代开启以来，海运安全就成了世界海洋运输的主题，在早期的欧洲殖民拓张时期，海运都是由西方国家掌握和控制，海运安全还只是区域的问题。到了世界经济全球化的今天，各个对外发展和开放的国家都面临着海运安全的问题，尤其是我国作为一个海洋大国，同时进出口贸易活动十分频繁，海运安全受到政府和企业的格外重视。随着科学技术的发展，海运船舶也逐渐的智能化，除了在航海技术上的突破之外，在船舶安全和海运安全上也有了很广泛的应用。
2.海运安全环境因素分析
2.1传播航行环境
（1）气象海况条件。影响海洋的气象环境主要表现在能见度和风力值上，船舶在海洋运行中，遇到雨、雪、雾、冰雹等天气时，能见度会降低，尤其是大雾天气，严重影响船舶的正常航行。根据海运部门的统计，船舶所发生事故数与能见距离成指数关系，当海上的能见度降至1公里范围时，发生事故的几率急剧增大，被视为危险的能见距离。风力也是影响船舶航行的重要自然因素，尤其是在海洋台风高发的季节和海域内，风力的影响对船舶造成严重的危害。具研究表明，当风力在蒲氏4级风以下时，航海事故发生变化还不太明显，当风力增加到蒲氏6级和6级以上时，发生航海事故的频率明显会上升。在海运中，除了风力的气象影响之外，还有比较海运中所特有的海流和潮汐现象。海流和潮汐因素在海运中也有较大的影响，如果把握不当，容易发生搁浅和触礁事故。
（2）海域地理环境。海洋是一个开放自由的空间，在公共海域船舶选择航道的范围很大，而且海域也比较辽阔，地理环境影响较小。但是在大陆和岛屿的沿岸，受到水深的限制，航道的选择范围就比较小了。一些狭窄的海峡和港口，由于航道的宽度较小，同时弯曲度较大，而且航道的交叉点也比较密集，对于船舶的操作技术要求比较高，增加了船舶航行风险。
（3）海域交通环境。在广阔的公海海域，海域交通情况比较良好。但是在近海附近，尤其是在离岸十公里左右，往来的船舶数量众多，航道拥挤，船舶之间发生碰撞的几率也增大。另外，近海附近的环境也比较恶劣，浅滩和暗礁等碍航物分布也比较广泛，容易造成船舶航行事故。
（4）海域信息情报环境。海域信息情报是指对船舶航行安全保障的必要资料，需要提供给航行者，以便航行者进行分析和决策。海域信息情报一般有以下几种：海上气象信息、水文图书资料、航海通告、航海警告等。在航海过程中，除了确保配备相关资料外，还应该安装通讯设备，并且确保船舶通讯设备与岸上助航系统能够及时取得联络，并且能够提供相关的区域信息。信息情报环境状况可用航海水文图书齐备状况、海上VTS系统服务状况来衡量。
2.2船上环境
船上环境包括船员工作和生活环境。船舶远距离航行，船员的工作和生活空间比较单一，也比较封闭。为了保证远距离航行的船员保持健康的工作和生活状态，需要对船上的环境进行合理的布局和规划。比如与船员工作相关的操作室和控制室，要科学的采用人机工程学设计，保证船员正常的工作状态。而船员的休息和娱乐空间最为关键，也是船员调整状态、保证正常生活的重要条件。比如丰富的娱乐设备、文化体验设施以及营养均衡、口味丰富的食物等。同时船上的外部环境，温度、湿度、振动和噪音情况也是很重要的影响因素。
3.人工智能的发展
3.1人工智能的概念
人工智能，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使計算机能实现更高层次的应用。人工智能涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。
3.2人工智能的发展
人类对人工智能的研究可以追溯到20世纪20年代，早在计算机出现之前，图灵等人就已经预言到，未来将会有可以自己思维的机器。随着1941年以来电子计算机的发展，在技术的支持下，已经出现了简单的机器运算。“人工智能”这一概念从提出到现在，经过科学家们多年的研究和创造，已经取得了一定的成绩，也引起了一些社会效应。例如，1997年5月，IBM公司研制的深蓝（DEEP BLUE）计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫（KASPAROV）。目前，人工智能已经在多个领域都有一些具体的应用，除了代替人类工作之外，还能够使得人类活动更加的方便和准确。
4.人工智能技术在海运安全中的应用
4.1无人驾驶船舶的应用
从目前来看，无人驾驶技术已经在公路、铁路以及航空的运输中有了初步的应用，而对于传统的海运来说，由于海运的航程较长，突发情况比较多，因此，无人驾驶技术还没有取得比较广泛的应用。根据目前人工智能技术的发展，无人驾驶船舶在未来是可预见性的。目前，全球范围内已开展了多个智能船舶和无人驾驶船舶项目，比如中国船舶工业集团公司主导开展的绿色海豚38800吨智能示范船建造项目、DNV GL的无人运输船设计项目、韩国现代重工的智能船舶联网系统项目等、欧盟资助研发的代号为“MARS”的无人驾驶船项目。无人驾驶船舶优势在于，不仅能够最大程度上避免因海盗和自然灾害造成船员的人身伤害，同时也能够在面对天气和突发的环境状况时，人工智能能够深度的学习和判断，更加精准的解决问题。
4.2人工智能的港口应用
港口建设是海运安全中的重要内容，港口的智能化能够最大程度的降低海运的成本，提高海运的效率，在另一方面也能够使船舶更加精确的把握时间安排，避免危害性季节对海运的影响。目前人工智能在集装箱港口领域已经开始进行初步探索，如我国的青岛港全自动化集装箱码头、厦门远海自动化集装箱码头等。码头采用云计算、自动导航定位、自动化设备、无线通信以及智能识别等技术。在人工智能的广泛应用中，港口集装箱的自动化逐步完善，极大的提高了作业效率，降低了生产成本。
4.3海运危险物品检测应用
海运货物的种类对海运安全也会造成一定的影响，在人工智能的广泛应用中，海运危险物品检测也逐渐的智能化，同时检测的方式也更加便捷，检测结果也更加精准。检测系统也能够对船舶航行影响提供准确的数据信息，对于船员把握航行速度和风险防范都有十分有效的便利。
5.结语
随着经济全球化的日益发展，海运安全也成为国际贸易中的重要话题，在人工智能逐步发展的今天，越来越多的人工智能技术也应用到海运安全及港口建设上，为国际间的海洋贸易提供了有利的保障。在未来，海洋运输安全问题也将会成为主要讨论的问题，而更多的人工智能技术也将投入到海运安全保障中。
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