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摘 要

目前我国的内河智能航行相对信息化发展不足，智能化程度低，随着国家“智能制造”以及“中国制造2025”战略的提出和实施，船舶制造行业同时迎来智能制造环节，智能船舶的研发和开展当属时势所趋。本文通过分析内河船舶现状以及在不同场景下航行存在的瓶颈，结合智能船舶航行技术对内河船舶航行需求进行分析。本文首先介绍内河船舶人员现状以及不同场景下岗位职责，分析内河船舶航行发展中存在的影响因素以及在不同场景下阻碍航行安全和效率的瓶颈，介绍船舶未来智能航行所包含的智能航行技术以及分析的航行瓶颈对不同场景下的航行状况从不同时期对不同船舶进行智能航行需求预测分析，最后，结论与展望部分总结了全文的研究成果，并对未来智能航行做出了展望。

关键词：内河航运；智能船舶；智能航行；需求分析

Abstract

At present, China's inland river intelligent navigation is relatively underdeveloped in information and has a low level of intelligence. With the proposal and implementation of the national "intelligent manufacturing" and "Made in China 2025" strategies, the shipbuilding industry is simultaneously ushered in the link of intelligent manufacturing, and the research, development and development of intelligent ships are the trend of The Times. In this paper, by analyzing the current situation of inland river ships and the bottlenecks existing in different scenarios, the navigation demand of inland river ships is analyzed in combination with the navigation technology of intelligent ships. This article first introduces the status quo and personnel for inland river ships in different scenarios laid off duty, analysis the influence factors of existing in the development of inland river navigation of ships, and obstacles to navigation safety and efficiency under different scenarios of the bottleneck, paper introduces the future intelligent navigation contains intelligent navigation technology and analysis of navigation bottleneck sailing conditions from different periods of different scenarios of different vessels, intelligent navigation demand forecasting analysis, finally, the conclusion part summarizes the full text of the research results, and intelligent navigation has made the outlook for the future.

Keywords:Inland navigation；Intelligent ship；Intelligent navigation；Demand forecasting

目 录

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 研究目的与意义 1

第二章 国内外发展现状 2

2.1 国外智能航行发展 2

2.2 国内智能航行发展 2

第三章 内河船舶现状分析 4

3.1 内河航行船舶人员配置现状 4

3.2 不同航行场景下驾驶台团队的组成与岗位职责 6

第四章 内河航行影响要素辨识 9

4.1 内河船员方向影响内河航行发展要素辨识 9

4.2 内河船舶方向影响内河航行发展要素辨识 9

4.3 内河环境方向影响内河航行发展要素辨识 10

第五章 内河船舶航行中存在瓶颈分析 11

5.1 正常航行场景下内河航行存在瓶颈分析 11

5.2 靠离泊场景下内河航行存在瓶颈分析 12

5.3 困难航段场景下内河航行存在瓶颈分析 12

5.4 能见度不良场景下内河航行存在瓶颈分析 13

5.5 控制航段场景下内河航行功能瓶颈分析 14

第六章 内河船舶智能航行需求预测分析 16

6.1 内河船舶航行智能化技术分析 16

6.1.1 智能航行信息感知技术 16

6.1.2 智能航行通信导航技术 16

6.1.3 智能航行航线规划技术 16

6.1.4 智能航行自主航行技术 17

6.1.5 智能航行辅助靠泊技术 17

6.2 内河船舶航行智能化技术可行性与适用性分析 17

6.3 内河船舶智能航行功能需求分析 19

6.4内河船舶智能航行阶段性功能需求 19

第七章 结论与展望 31

7.1 研究结论 31

7.2 研究展望 31

参考文献 32

致 谢 33

第一章 绪论

课题研究背景

内河船舶在最开始制造的时期，其依循的规范标准均是针对内河航运行而言，所以其仅仅仅能够在河域范围内使用,但内河水域水流比降、流速、流态变化多样，部分航道通行不便，对内河船舶在航行方面产生了诸多不便，考虑到内河船舶的载重量和河域的局限性，加之内河船员年龄分层明显，大龄内河船员偏多，应急训练等素质培训较少，我国内河船舶的信息化、自动化程度普遍较低等问题，为解决上述问题，内河船舶智能化概念应运而生，今年来，随着国家“智能制造”以及“中国制造2025”战略的提出和实施，船舶制造行业同时迎来智能制造环节，智能船舶的研发和开展当属时势所趋。智能航行的目的是可以在一定程度上解决航行上的困难问题，本文对内河船舶智能航行需求预测分析可为现今的智能航行技术提供建议及做出预测。

1.2 研究目的与意义

本文基于以上内容，主要从内河船舶智能航行需求着手，以智能制造为核心，着力于内河船舶航行方面的需求进行分析。智能航行系指利用先进感知技术和传感信息融合技术等获取和感知船舶航行所需的状态信息，且凭借IT以及相关控制技术来处理这些信息，为船舶的航行提供一些决策参考，包括航速以及航路优化。在能够通行的时候，船舶可以在例如狭窄水道、港口进出，靠离码头等不同航行场景和复杂环境条件下实现船舶的自主航行。以人员工作量减免、功能替代、标志性技术特征为基础，探索智能航行需求。对以减少瞭望辅助为核心的感知认知增强辅助航行、以提升靠离泊效率为核心的船舶操纵辅助航行、以岸基中心驾驶为核心标志的远程驾驶航行、以全自主无人干预的自主航行的技术需求。结合当前人工智能技术发展的趋势，对上述技术的产业化推进做出预测。

引入智能航行技术及设备，船员与智能设备的结合会在一定程度上保证航行安全与航行效率，也可在一定程度上提高船公司的效益,内河船舶航行智能化是必然也是必要的发展趋势。目前，国内内河智能船舶研究还在初级阶段，且与国外有较大的差距，因此，内河船舶智能航行需求预测分析的研究是十分有必要的，探究智能航行需求，有着理论和现实的双重意义。

第二章 国内外发展现状

2.1 国外智能航行发展

海外目前有许多智能船舶项目得到良好发展，包括欧盟的优化船舶运行安全性的先进技术–––智能船舶，简称ATOMOS IV项目，以及基于智能化网络的海洋无人导航，简称MUNN项目，日本也进行有相关项目，如智能船舶应用平台，简称SSAP项目，加拿大也有智能船舶–––集成船舶管理系统，简称SmartShip项目等。

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