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臺灣港群108年1月號 2019-01-07
Yara-Birkeland-testing

無人船議題正夯 之三

自主船舶待解的困境

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  • 撰稿:馬千惠

在航運業「無人船時代」這波熱潮中,為什麼投入的幾乎是科技公司,而海運產業中船運公司不是擔任主要推動發展角色?國立高雄科技大學航運技術系兼任老師陳力民助理教授,對於無人船提出幾個值得探討的面向。

自主船舶研發熱潮

透過電子傳感器、通訊和電腦的發展進步,產生了一系列無人駕駛的設想,包括無人車、無人和無人船等無人載具,全世界的公司和研究機構正在努力把想法變成現實,如芬蘭、挪威、日本、中國、美國和新加坡等,競相研發無人自主船

 

芬蘭的科技公司Wartsila在挪威海事局見證下,成功地以85公尺長的Folgefonn號渡輪,航經三個港口,進出港與靠離碼頭完全自駕,完成全程無人自主航行測試。繼Wartsila公司後,勞斯萊斯公司(Rolls-Royce)也成功地在芬蘭Turku,53.8公尺的Falco號兩端上下汽車渡輪,完成單趟完全自主航行1.5海浬,回程則為搖控自航,採用勞斯萊斯的人工智能避碰與靠離碼頭的自動航行系統,並已累積超過400小時的測試資料。

 

又如日本海運公司正組織聯盟,計劃在 2025 年時建造 250 艘遠端操控的無人貨船;中國則規劃出 225 平方英里海域,當作無人船隻的測試場域;而美國則是在商業應用之外,由海軍測試 132 英尺(約 40 公尺)長的無人軍艦。臺灣由立法院三讀通過《無人載具科技創新實驗條例》,將比照金融監理沙盒精神,提供場域進行無人載具科技、服務及營運模式的創新實驗。

 

但在航運業「無人船時代」這波熱潮中,為什麼投入的幾乎是科技公司,而海運產業中船運公司不是擔任主要推動發展角色?國立高雄科技大學航運技術系兼任老師陳力民助理教授,對於無人船提出幾個值得探討的面向。
陳力民助理教授

陳力民助理教授提出對無人船的幾個觀察。 


初期可航行的水域受限?

陳力民助理教授指出,目前成功測試的無人船有其條件,包括:(1)在天然條件良好之海域,也是風、浪、流影響最小的海域。(2)船隻來往少的海域,沒有漁船、遊艇、工作船等干擾的海域。(3)沒有多向交叉相遇的海域,由於目前無人船尚未具備緊急應變的「思考」能力,可航行領域被限制在船舶來往稀少之水域。

 

這是芬蘭科技公司Wartsila的Folgefonn號渡輪,在無避碰問題的挪威水域和近距離航行,「限制」且「限時」成功完成全程無人自主航行測試之關鍵因素。若無避碰問題,在世界任何港區內的自主船只要限制時間,在航行上皆是可行的。陳力民助理教授舉例,北緯40-70度窗,從冰島至歐洲、中亞、東北亞地帶共61個國家,但海運服務網絡之航線少,是操作無人船良好的場域。

船隻受風船隻洋流影響示意

船隻受風、洋流影響示意;越大型船隻越反應遲鈍。(圖片提供:陳力民)

目前只有小於100公尺以下的船型?

由於大型船舶受風、浪、流的影響,比起小型船舶大很多,又受操航慣性、遲鈍影響,且尚無能力處理漁船、遊艇、工作小船等,船隻的不定性快速轉向及干擾的避讓能力;大型無人船也尚無能力處理多向交叉相遇「迅間」轉向的能力,在實務上,泊靠碼頭不依賴拖船協助的困難度太高。


陳力民助理教授提到,「船受風浪流及重心影響,所以船會搖擺、起伏、橫移、斜移,而兩船交會容易相吸、相斥或擦撞,駛近邊有岸避效應、快速行駛有坐蹲現象、駛入淺水區有淺水效應、船舶沒有煞車、舶舶倒俥之衝止距各有不同。」

 

在動力方面,由於電動引擎的馬力和續航力因素,尚未克服大型無人船使用電能動力持續航行。但若無人船續航力及船速夠狀況下,只要不經繁忙水道從太平洋之東西兩岸往返行駛安全度甚高。


 

無人船初期可運用之範疇?

陳力民助理教授舉例,軍事用途、短程固定水域間的駁船和渡輪、海事工程作業船、科技研發實驗船等。因為上述用途使用的船型較小,航行的海域也較無避碰問題,預期無人船會由此運用。另外,因為目前無人船之船型較小,尚無法因應現行航商之需求;而研發團隊也尚未對航行安全、貨物安全、機械故障問題等提出解決方案。最難的是「國際海事法規」,其中的研擬、修改至執行並可以安全的商業化,亦非10至20年之間可完成的。

 

陳力民助理教授最後提出思考的關鍵,他認為:「挪威無人ferry雖然已經成功完成了,但就意謂著不久將來或是20年內全球自主船就可以暢行無阻嗎?個人非常同意應該對目前正熱門的自主船發展過程,投入密切的關注,但在關注的同時,必須更深入瞭解實際運用。


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