智慧航运综述报告

（附资料清单） 目录 1.前言.......................................................................................................1 2.智慧航运的定义与核心价值..............................................................2 2.1.智慧航运的定义...........................................................................................22.2.智慧航运的核心价值...................................................................................2 3.智慧航运的核心组成部分..................................................................4 3.1.智能船舶.......................................................................................................43.2.智能港口.......................................................................................................43.3.智能航道.......................................................................................................53.4.智慧海事.......................................................................................................5 4.行业发展现状与市场规模..................................................................6 4.1.市场规模与投资驱动...................................................................................64.2.国内外发展现状...........................................................................................6 5.关键技术支撑与人工智能应用..........................................................7 5.1.基础技术支撑...............................................................................................75.2.重点人工智能应用.......................................................................................7 6.主要应用场景......................................................................................9 6.1.港口运营自动化与协同...............................................................................96.2.船舶自主航行与远程控制...........................................................................96.3.航运物流全程可视化与优化.....................................................................106.4.海事监管与安全保障.................................................................................10 7.未来发展趋势....................................................................................11 7.1.信息物理系统（CPS）的深度融合..........................................................117.2.无人化与自主化的更高等级.....................................................................11 7.3.绿色与可持续发展成为核心驱动.............................................................117.4.网络安全与韧性建设.................................................................................11 8.结论.....................................................................................................12 9.附录智慧航运主题资料汇总...........................................................13 1.前言 当前人工智能技术已迈入多模态行业大模型、全域世界模型、物理AI（具身智能）产业化落地新阶段，传统单一AI算法仅能完成基础数据统计、静态图像识别，无法实现全链路语义理解、时空工况预判与实体设备闭环控制，成为制约智慧航运深度升级的核心瓶颈。三类前沿技术形成完整技术闭环：行业航运大模型承担全域业务语义交互、复杂任务拆解与全局统筹决策；海洋世界模型构建港、航、船、货、水文气象高保真动态虚拟场景，完成多工况仿真推演、风险预判；物理AI打通数字决策与港口、船舶实体装备的执行链路，实现硬件自主感知、自主操控作业。 全球落地实践已形成清晰技术路径：国内天津港、青岛港依托港口大模型+港区世界模型驱动无人码头集群调度，配套物理AI无人岸桥、无人集卡完成全流程自主作业；挪威、芬兰在近海航线部署搭载船载轻量化大模型、船舶局部世界模型、船载物理AI控制系统的自主货船，实现商业化常态化试运营；同时Navigation-GPT、Llamarine等船舶专用大模型持续迭代，可解析海事法规、航行指令，联动海洋世界模型输出合规航线方案，通过物理AI系统完成船舶舵机、动力精准控制。 本报告更新研究边界，新增航运行业大模型、海洋全域世界模型、船舶/港口物理AI专项技术分析，同步梳理三类技术落地现存痛点：行业大模型海事场景适配精度不足、大范围海洋世界模型算力成本高昂、存量船舶/港口设备物理AI改造投入大、多智能体协同配套法规标准缺失，在文末附录补充三类AI专项技术白皮书、外文前沿研究文献，为行业技术攻关提供参考。 2.智慧航运的定义与核心价值 2.1.智慧航运的定义 智慧航运系统是在系统工程思想指导下，将先进的信息处理技术、通信技术、传感器技术、控制技术、运筹学和人工智能等学科成果综合应用于水上交通运输管理体系。其核心在于通过对各种运输信息的实时采集、传输和处理，实现航运系统内各要素的协调与优化，最终建立一个在大范围内实时、准确、高效、全方位发挥作用的综合管理体系。简而言之，智慧航运是航运业的数字化、网络化和智能化升级。 2.2.智慧航运的核心价值 智慧航运的发展对全球贸易和可持续发展具有重大战略意义，其核心价值主要体现在以下四个方面： •提升运输能力与效率：通过优化航线、智能调度和自动化操作，显著缩短船舶周转时间，提高港口吞吐能力，从而提升整体运输效率。•降低运营成本与能耗：智能航行技术能够实现精准航行和航线优化，有效减少燃油消耗和温室气体排放，同时减少对船员的依赖，降低人力成本。•强化安全保障：利用AI和大数据进行风险评估和智能预警，能够有效避 免碰撞、搁浅等事故，提高航运的本质安全水平。 •构建多式联运体系：作为水路运输的智能化组成部分，智慧航运是构建空、陆、水联合的现代综合运输体系的关键环节。 3.智慧航运的核心组成部分 智慧航运是一个由多个子系统构成的复杂生态系统，主要包括以下四个核心组成部分： 3.1.智能船舶 智能船舶是智慧航运的基石，指具备智能感知、智能决策、智能控制和智能管理能力的船舶。其发展正从最初的辅助决策系统，逐步向更高等级的自主船舶（Autonomous Ships）迈进。这包括了从船体结构、动力系统到导航系统的全方位智能化升级，旨在实现船舶在不同海况下的安全、经济、高效航行。 3.2.智能港口 智能港口是智慧航运的重要枢纽，其核心在于实现港口作业的自动化、信息化和智能化。这主要体现在：自动化码头（如无人岸桥、自动化轨道吊）、无人集卡（AGV/IGV）的水平运输、以及基于AI和大数据技术的码头操作系统（TOS），实现对装卸、堆场和闸口等环节的动态调度与资源优化。 3.3.智能航道 智能航道是船舶安全、高效通行的保障。它通过部署数字化基础设施，如智能浮标、水下传感器和高清监控系统，实现对航道水文、气象、通航环境的实时感知。其智能化服务包括船舶过闸服务的智慧化、船闸的智能调度和船舶的智能诱导等，旨在提高航道通航效率和安全水平。 3.4.智慧海事 智慧海事是航运监管与服务的智能化升级。它利用大数据、云计算和物联网技术，对船舶动态、水域环境、航运安全等信息进行实时采集、分析和管理。主要功能包括智能监控、风险预警、应急响应和海事服务（如电子航道图、航行辅助信息）的智能化提供，确保水上交通的安全有序。 4.行业发展现状与市场规模 全球智慧航运市场正处于快速发展阶段，由技术创新和全球贸易需求共同驱动。 4.1.市场规模与投资驱动 人工智能和机器学习（ML）技术的广泛应用是推动智慧航运市场增长的核心驱动力。根据市场研究数据，航运业对AI解决方案的投资呈现爆发式增长： 自主船舶市场预计在未来十年内将实现翻倍增长，而智能集装箱作为全程物流可视化的关键载体，其市场规模也保持着稳健的增长态势。尤其值得注意的是，AI解决方案的投资复合年增长率高达23%，显示出航运业对智能化转型的迫切需求和巨大投入。 4.2.国内外发展现状 •国际方面：以欧洲和北欧国家为代表，在自主船舶和远程控制技术方面处于领先地位。例如，挪威、芬兰等国积极推动无人船测试，并有多个项目进入商业化试运营阶段。国际海事组织（IMO）也正在积极制定关于海上自主水面船舶（MASS）的法规框架。 •国内方面：中国在智慧港口建设方面已处于全球领先地位。以天津港、青岛港、厦门港等为代表，已建成多个全自动化集装箱码头，实现了“无人岸桥”“无人集卡”的高效协同作业。在智能船舶领域，中国也已成功研发并测试了多艘智能科研试验船和无人系统母船，如“珠海云”等。国内的发展路径呈现出港口先行、船舶跟进、航道海事协同的特点。 5.关键技术支撑与人工智能应用 智慧航运的实现依赖于一系列先进技术的集成与创新，其中，人工智能扮演着核心角色。 5.