基于航運(yùn)數(shù)字新基建的“低碳寶”
“低碳寶”是在我國(guó)制定“3060“雙碳戰(zhàn)略及IMO國(guó)際海事組織持續(xù)發(fā)布相關(guān)碳排放政策，以及航運(yùn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，由中遠(yuǎn)�？谱灾餮邪l(fā)的一款數(shù)字化產(chǎn)品。
本產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)船舶能耗管理精細(xì)化、合理化、智能化為目標(biāo)，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)海運(yùn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，響應(yīng)交通強(qiáng)國(guó)的國(guó)家規(guī)劃號(hào)召，進(jìn)一步為形成低碳航運(yùn)體系，推動(dòng)航運(yùn)低碳轉(zhuǎn)型打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
基于船舶基礎(chǔ)資料、AIS數(shù)據(jù)、船視寶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、MRV日?qǐng)?bào)與航次報(bào)以及氣象數(shù)據(jù)， “低碳寶”融合了統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種人工智能算法，建立了不同載貨狀態(tài)及氣象條件下的船舶航速、油耗、碳排放預(yù)測(cè)模型，可計(jì)算全球近3萬(wàn)多艘主力商船（集裝箱、干散貨、液體散貨船舶）的碳排放指標(biāo)，包括CII、EEDI等；建立了單船、船隊(duì)多維度下的碳排放強(qiáng)度評(píng)估體系，自主研發(fā)了一套船舶油耗及碳排放智能監(jiān)管平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)航運(yùn)企業(yè)能耗管理、碳排放管理智能化和企業(yè)效益最大化，助力”航運(yùn)數(shù)字化”轉(zhuǎn)型快速發(fā)展。
戰(zhàn)略規(guī)劃
中遠(yuǎn)�？茋@服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展，聚焦價(jià)值創(chuàng)造，著力推進(jìn)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)效并舉，努力成為“交通與航運(yùn)科技創(chuàng)新和數(shù)字化產(chǎn)業(yè)標(biāo)桿＂，打造航運(yùn)科技創(chuàng)新和數(shù)字化轉(zhuǎn)型支撐平臺(tái)，做支撐航運(yùn)科技創(chuàng)新的中堅(jiān)，推動(dòng)航運(yùn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主力，引領(lǐng)航運(yùn)科技產(chǎn)業(yè)的先鋒。
作為航運(yùn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要方向，數(shù)字化與行業(yè)的結(jié)合推動(dòng)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，公司爭(zhēng)當(dāng)行業(yè)“數(shù)字化轉(zhuǎn)型“先鋒，積極探索航運(yùn)數(shù)據(jù)，如AIS數(shù)據(jù)在行業(yè)的深化應(yīng)用。近年，公司研發(fā)出船視寶系列產(chǎn)品，加速帶動(dòng)了公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并且逐漸做成行業(yè)領(lǐng)先。
公司在加快自身數(shù)字化建設(shè)的同時(shí)，堅(jiān)持以價(jià)值創(chuàng)造為導(dǎo)向，著力構(gòu)建科技創(chuàng)新支撐平臺(tái)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理平臺(tái)和科技信息產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，加速基于航運(yùn)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新數(shù)字服務(wù)能力建設(shè)，致力于成為行業(yè)領(lǐng)先的航運(yùn)數(shù)字化服務(wù)商。
業(yè)務(wù)模式
“低碳寶＂搭建服務(wù)市場(chǎng)，提供應(yīng)用(APP)、數(shù)據(jù)及可視化三類服務(wù)，賦能上下游用戶。并已開(kāi)始在集團(tuán)內(nèi)部推廣，正在產(chǎn)生良好的管理、經(jīng)濟(jì)效益。
該方案積極響應(yīng)國(guó)家雙碳戰(zhàn)略及航運(yùn)業(yè)相關(guān)碳排放政策的號(hào)召，以逐步實(shí)現(xiàn)船管精細(xì)化、合理化、智能化為目標(biāo)，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)航海高質(zhì)量，響應(yīng)交通強(qiáng)國(guó)的國(guó)家規(guī)劃號(hào)召，進(jìn)一步為形成低碳航運(yùn)體系，推動(dòng)航運(yùn)低碳轉(zhuǎn)型打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。進(jìn)一步為船公司提供的合理航速及航線規(guī)劃奠定基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)船管公司成本透明化、效益最大化，助力”航運(yùn)數(shù)字化”轉(zhuǎn)型快速發(fā)展。
目前，中國(guó)擁有萬(wàn)噸以上貨輪6000余艘，年度油耗可達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸，低碳寶項(xiàng)目航速優(yōu)化等功能可以使得每艘船用數(shù)字化能力至少節(jié)省油耗1％以上。一年預(yù)估可幫助中國(guó)萬(wàn)噸貨輪合計(jì)至少節(jié)省約十億元萬(wàn)元人民幣，減排千萬(wàn)噸計(jì)。
該方案可助力航運(yùn)業(yè)“智能＋低碳“發(fā)展，減少航運(yùn)業(yè)碳排放，早日實(shí)現(xiàn)“3060“雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)。
技術(shù)架構(gòu)
建設(shè)思路 ：“低碳寶“基于全球歷史及實(shí)時(shí)的船舶
AIS數(shù)據(jù)、港口數(shù)據(jù)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)采集的船舶數(shù)據(jù)，以先進(jìn)的中臺(tái)技術(shù)和云計(jì)算為架構(gòu)，基于Al算法建立船舶能效監(jiān)控以及智能輔助決策體系，主要建設(shè)思路為：
以“小前臺(tái)、大中臺(tái)＂的架構(gòu)理念，應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、Al技術(shù)，構(gòu)建起覆蓋數(shù)據(jù)采集、處理、分析及可視化的數(shù)據(jù)中臺(tái)技術(shù)架構(gòu)。
在全球船舶AIS數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)船舶、港口、船期、氣象、物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)以及相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)集成；通過(guò)構(gòu)建一系列航運(yùn)大數(shù)據(jù)挖掘分析算法，以及機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等Al算法，形成船舶能耗分析和預(yù)測(cè)的智能化能力。
構(gòu)建全球船舶能耗、碳排放評(píng)估、能耗監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)仿真體系，可基于WebGIS/ ECDIS提供大數(shù)據(jù)即席查詢、各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)API、實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景AP|、數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用等的數(shù)據(jù)服務(wù)。
結(jié)合行業(yè)需求，為航運(yùn)企業(yè)的船舶能效管理、碳排放監(jiān)控提供優(yōu)化方案。 (5)針對(duì)業(yè)務(wù)需求，為航線能耗估算、優(yōu)化提供參考信息，優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)。
從“評(píng)估、監(jiān)控、預(yù)測(cè)”三方面搭建船舶CII體系，以數(shù)據(jù)為依據(jù)，結(jié)果為導(dǎo)向，智能提升CII評(píng)級(jí)，助力航運(yùn)低碳轉(zhuǎn)型。
本產(chǎn)品已形成一整套自主研發(fā)的，支撐從采集、存儲(chǔ)、分析、可視化展示、移動(dòng)應(yīng)用的航運(yùn)能耗、碳排放智能管控體系；已構(gòu)建API統(tǒng)一對(duì)內(nèi)外提供主動(dòng)式／訂閱式數(shù)據(jù)服務(wù)。
轉(zhuǎn)型成效
本應(yīng)用案例積極響應(yīng)國(guó)家雙碳戰(zhàn)略及航運(yùn)業(yè)相關(guān)碳排放政策的號(hào)召，對(duì)油耗及碳排放進(jìn)行分析及預(yù)測(cè)；多源異構(gòu)數(shù)據(jù)：AIS數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)聯(lián)合在實(shí)際業(yè)務(wù)中使用；多模型多算法融合聯(lián)動(dòng)；不同于當(dāng)船舶油耗預(yù)測(cè)主要基于船舶實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，低碳寶創(chuàng)新性地使用船舶實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，并使用轉(zhuǎn)速－航速、轉(zhuǎn)速－油耗兩步法進(jìn)行建模，能夠洞察船舶工況對(duì)油耗的影響，氣象的影響及航速的影響。
（一）企業(yè)價(jià)值：
中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)經(jīng)管上千艘船舶，在船舶油耗管理方面主要依靠人工填報(bào)，油耗成本巨大。為使得管理更加精細(xì)化、智能化，低碳寶集成了船端數(shù)據(jù)、MRV報(bào)文數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)三種數(shù)據(jù)，使用大數(shù)據(jù)、人工智能等算法建立16種不同氣象條件下的船舶油耗模型。低碳寶項(xiàng)目建立了多種算法模型，包括多源異構(gòu)數(shù)據(jù)對(duì)齊算法、轉(zhuǎn)速－航速預(yù)測(cè)算法、轉(zhuǎn)速－油耗預(yù)測(cè)算法、機(jī)動(dòng)航行段識(shí)別算法、船舶分類、航速優(yōu)化、航次油耗測(cè)算算法
（分為定時(shí)和定轉(zhuǎn)速）等7種以上算法；干散貨船、集裝箱船、液體散貨船共130多個(gè)油耗模型，覆蓋集團(tuán)內(nèi)693艘船，集團(tuán)外27367艘船舶。針對(duì)當(dāng)前迫切的業(yè)務(wù)需要，開(kāi)發(fā)了可視化服務(wù)，包括單船、船隊(duì)、航次、日四個(gè)維度，油耗、航時(shí)、航程、碳排放四個(gè)角度；船舶碳足跡、航線模擬器、CII模擬器四個(gè)定制化服務(wù)，用戶能夠通過(guò)以上服務(wù)，調(diào)整航速、在港時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行油耗、碳排放的估算，從而提升CII評(píng)級(jí)，合理進(jìn)行運(yùn)力調(diào)度安排。目前，本產(chǎn)品已開(kāi)始在集團(tuán)內(nèi)部推廣，正在產(chǎn)生良好的管理、經(jīng)濟(jì)效益。
（二）社會(huì)價(jià)值：目前，中國(guó)擁有萬(wàn)噸以上貨輪6000余艘，年度油耗可達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸，低碳寶項(xiàng)目航速優(yōu)化等功能可以使得每艘船用數(shù)字化能力至少節(jié)省油耗1％以上，一年可至少節(jié)省約十億元萬(wàn)元人民幣，減排千萬(wàn)噸計(jì)。該應(yīng)用案例可助力航運(yùn)業(yè)“智能＋低碳“發(fā)展，減少航運(yùn)業(yè)碳排放，早日實(shí)現(xiàn)“3060“雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)。
本文章選自中國(guó)上市公司協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)上市公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型典型案例》