大数跨境

一文读懂船舶自动驾驶分级:从 L0 到 L5,差别到底有多大?

一文读懂船舶自动驾驶分级:从 L0 到 L5,差别到底有多大? 能征智能装备
2025-09-23
2
导读:一、船舶自动驾驶分级体系船舶自动驾驶的分级主要参考国际海事组织(IMO)和国际标准化组织(ISO)制定的标准,

一、船舶自动驾驶分级体系

船舶自动驾驶的分级主要参考国际海事组织(IMO)和国际标准化组织(ISO)制定的标准,结合船舶航行特点,从自动化程度和人类参与度两个方面,将其分为L0至L5六个级别。这些级别并非突飞猛进,而是逐步升级,每一级都为下一级奠定基础。

1. L0级(无自动化)

这是最传统的船舶驾驶方式,所有操作——包括航向调整、航速控制、避碰决策以及靠离港——都由船员手动完成。船上的雷达、罗盘和GPS只是辅助工具,提供基本航行数据,没有自动化功能。

比如常见的小型货船或渔船大多属于L0级。驾驶员需要全程盯着仪表盘,依靠雷达观察周边船只,手动转动舵轮调整航向。靠港时,需引航员上船指挥,并配合拖船才能完成停靠。简单来说,L0级的核心是“人说了算”,技术仅起到辅助观察作用。

2. L1级(辅助驾驶)

L1级引入“单一功能自动化”,通过技术替代船员的部分重复劳动,减轻负担,但关键决策仍由人负责。这一阶段的船舶通常配备1-2项自动化功能,比如“自动舵”和“自动避碰预警”。

以“自动舵”为例,在开阔海域直航时,船员设定目标航向,系统通过陀螺仪感知偏差,自动调整舵叶角度,保持航线。船员只需偶尔检查系统运行,无需一直手动操作。此外,“自动避碰预警”通过雷达监测周边船只距离和速度,出现碰撞风险时发出警报,但具体调整航线仍需船员手动完成。

3. L2级(部分自动化

L2级在L1基础上实现“多项功能协同自动化”,不仅替代重复操作,还能为船员提供决策建议,但最终决定权仍在人手。船舶整合自动舵、航速控制和航线规划等功能,形成初步协同系统。

比如一艘L2级远洋货轮在跨洋航行时,船员输入出发港和目的港,系统自动规划最优航线,并根据风浪、洋流实时调整。例如,遇逆风时自动降低功率省油,靠近其他船只时计算安全距离并建议“左转或右转”。不过,这些建议需船员确认后执行,系统无法独立决策。L2级的特点是“系统辅助,人拍板”。

4. L3级(有条件自动化)

L3级达到“特定场景下的完全自动化”,在预设安全条件下,船舶可自主完成航行、避碰和航线调整,船员无需实时干预,只需待命应对复杂情况。

例如,一家航运公司L3级货轮在海况稳定、船只稀少的航线上,船员预设“自动化区域”,进入后系统自动监测环境:发现渔船时计算轨迹调整航向,遇轻微风浪时优化航速。船员可离开驾驶台处理其他事,但需携带“紧急接管装置”。若系统遇突发情况,会发出接管请求,船员需迅速返回驾驶台。

L3级的重点是“受限场景自主运行”,目前多在简单航线试点。

5. L4级(高度自动化)

L4级实现“全场景高度自动化”,无论开阔海域、复杂港口还是恶劣海况,船舶可自主完成离港、航行到靠港全过程,无需船上值守,仅靠陆地远程监控中心监督,必要时远程介入。

L4级船舶无驾驶台,仅装传感器和控制系统。靠港时,激光雷达和摄像头扫描码头,自主对接起重机;航行中,遇船舶交汇或施工,系统自动避碰。远程中心像“应急后备”,仅在硬件故障或极端天气时通过卫星接管。目前多用于港口运输和沿海短途,优势是减少船员、降低成本。

6. L5级(完全自动化)

L5级是自动驾驶的终极形态,实现在任何海况、航线、场景下全自主运行,无需人类参与——既无船上值守,也无远程干预,人类仅负责维护和规划。

想象一艘L5级集装箱船:陆上输入“上海港到鹿特丹港”任务,系统自主规划航线,避开台风,协调会船,靠港时自动对接设备,甚至按调度调整顺序。全程无需人工干预,只需定期维护设备。目前L5尚在研发,面临法规、安全和可靠性挑战,商业化尚需时日。

全球第一艘无人自主航行船“五月花400”(MAYFLOWER 400)号

二、六级核心差异对比:一表看懂进化逻辑

分级
自动化程度
船员职责
技术要求
典型应用场景
L0
无自动化
手动操作全负责
基础导航设备
小型货船、渔船
L1
单一功能自动化
监控,主导决策
单一模块,传感器辅助
远洋货轮、集装箱船
L2
多功能协同
审核建议,接管复杂
多传感器融合
固定航线运输
L3
特定场景自动化
待命接管
场景算法,人工接口
稳定航线
L4
全场景高度自动化
远程监控,应急接管
AI决策+远程系统
港口运输、沿海航线
L5
全场景全时段自动化
维护与规划
超强感知+自主修复
未来远洋运输

分级本质是“人逐步放权,系统接管”,每级进步依赖传感器和AI提升。

三、分级的意义:适配而非越高越好

有人可能问:“L5这么先进,所有船都该追求吗?”答案是否定的。分级核心是“适配场景”,并非越高越好。港口集装箱船航程短、环境可控,L4已足够;远洋货轮路线长、风险高,L2-L3更实用,既减负又保留人工经验。

航运企业选级需考虑场景需求、成本和法规。对普通人,了解分级能看清智能船舶能力,感受到航运从“经验航行”到“数据决策”、从“人工主导”到“人机协作”的变革。


【声明】内容源于网络
0
0
能征智能装备
专注于海洋新能源智能无人装备研发生产和销售,拥有全链路能力;技术覆盖AI、机器人控制和计算机视觉,获科技型中小企业、高新技术企业及专精特新企业认定;核心产品包括:近海防无人巡逻船,海上风电无人巡检船,海上无人运输船,海洋牧场无人投饲船。
内容 22
粉丝 0
能征智能装备 专注于海洋新能源智能无人装备研发生产和销售,拥有全链路能力;技术覆盖AI、机器人控制和计算机视觉,获科技型中小企业、高新技术企业及专精特新企业认定;核心产品包括:近海防无人巡逻船,海上风电无人巡检船,海上无人运输船,海洋牧场无人投饲船。
总阅读2
粉丝0
内容22