基于航運數(shù)字新基建的“低碳寶”
“低碳寶”是在我國制定“3060“雙碳戰(zhàn)略及IMO國際海事組織持續(xù)發(fā)布相關碳排放政策，以及航運業(yè)數(shù)字化轉型的大背景下，由中遠�？谱灾餮邪l(fā)的一款數(shù)字化產品。
本產品以實現(xiàn)船舶能耗管理精細化、合理化、智能化為目標，以創(chuàng)新驅動海運業(yè)高質量發(fā)展，響應交通強國的國家規(guī)劃號召，進一步為形成低碳航運體系，推動航運低碳轉型打好堅實基礎。
基于船舶基礎資料、AIS數(shù)據(jù)、船視寶動態(tài)數(shù)據(jù)、MRV日報與航次報以及氣象數(shù)據(jù)， “低碳寶”融合了統(tǒng)計學、機器學習、神經網(wǎng)絡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、碳排放預測模型，可計算全球近3萬多艘主力商船（集裝箱、干散貨、液體散貨船舶）的碳排放指標，包括CII、EEDI等；建立了單船、船隊多維度下的碳排放強度評估體系，自主研發(fā)了一套船舶油耗及碳排放智能監(jiān)管平臺，可實現(xiàn)航運企業(yè)能耗管理、碳排放管理智能化和企業(yè)效益最大化，助力”航運數(shù)字化”轉型快速發(fā)展。
戰(zhàn)略規(guī)劃
中遠海科圍繞服務國家戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展，聚焦價值創(chuàng)造，著力推進科技創(chuàng)新和產業(yè)創(chuàng)效并舉，努力成為“交通與航運科技創(chuàng)新和數(shù)字化產業(yè)標桿＂，打造航運科技創(chuàng)新和數(shù)字化轉型支撐平臺，做支撐航運科技創(chuàng)新的中堅，推動航運數(shù)字化轉型的主力，引領航運科技產業(yè)的先鋒。
作為航運業(yè)轉型發(fā)展的重要方向，數(shù)字化與行業(yè)的結合推動行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，公司爭當行業(yè)“數(shù)字化轉型“先鋒，積極探索航運數(shù)據(jù)，如AIS數(shù)據(jù)在行業(yè)的深化應用。近年，公司研發(fā)出船視寶系列產品，加速帶動了公司的數(shù)字化轉型，并且逐漸做成行業(yè)領先。
公司在加快自身數(shù)字化建設的同時，堅持以價值創(chuàng)造為導向，著力構建科技創(chuàng)新支撐平臺、大數(shù)據(jù)應用管理平臺和科技信息產業(yè)化平臺，加速基于航運業(yè)務的創(chuàng)新數(shù)字服務能力建設，致力于成為行業(yè)領先的航運數(shù)字化服務商。
業(yè)務模式
“低碳寶＂搭建服務市場，提供應用(APP)、數(shù)據(jù)及可視化三類服務，賦能上下游用戶。并已開始在集團內部推廣，正在產生良好的管理、經濟效益。
該方案積極響應國家雙碳戰(zhàn)略及航運業(yè)相關碳排放政策的號召，以逐步實現(xiàn)船管精細化、合理化、智能化為目標，以創(chuàng)新驅動航海高質量，響應交通強國的國家規(guī)劃號召，進一步為形成低碳航運體系，推動航運低碳轉型打好堅實基礎。進一步為船公司提供的合理航速及航線規(guī)劃奠定基礎，以實現(xiàn)船管公司成本透明化、效益最大化，助力”航運數(shù)字化”轉型快速發(fā)展。
目前，中國擁有萬噸以上貨輪6000余艘，年度油耗可達數(shù)百萬噸，低碳寶項目航速優(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。一年預估可幫助中國萬噸貨輪合計至少節(jié)省約十億元萬元人民幣，減排千萬噸計。
該方案可助力航運業(yè)“智能＋低碳“發(fā)展，減少航運業(yè)碳排放，早日實現(xiàn)“3060“雙碳戰(zhàn)略目標。
技術架構
建設思路 ：“低碳寶“基于全球歷史及實時的船舶
AIS數(shù)據(jù)、港口數(shù)據(jù)，結合物聯(lián)網(wǎng)采集的船舶數(shù)據(jù)，以先進的中臺技術和云計算為架構，基于Al算法建立船舶能效監(jiān)控以及智能輔助決策體系，主要建設思路為：
以“小前臺、大中臺＂的架構理念，應用云計算、大數(shù)據(jù)、Al技術，構建起覆蓋數(shù)據(jù)采集、處理、分析及可視化的數(shù)據(jù)中臺技術架構。
在全球船舶AIS數(shù)據(jù)基礎上，對船舶、港口、船期、氣象、物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)以及相關業(yè)務系統(tǒng)信息進行數(shù)據(jù)集成；通過構建一系列航運大數(shù)據(jù)挖掘分析算法，以及機器學習、神經網(wǎng)絡等Al算法，形成船舶能耗分析和預測的智能化能力。
構建全球船舶能耗、碳排放評估、能耗監(jiān)測和預測仿真體系，可基于WebGIS/ ECDIS提供大數(shù)據(jù)即席查詢、各類基礎數(shù)據(jù)API、實際業(yè)務場景AP|、數(shù)據(jù)可視化應用等的數(shù)據(jù)服務。
結合行業(yè)需求，為航運企業(yè)的船舶能效管理、碳排放監(jiān)控提供優(yōu)化方案。 (5)針對業(yè)務需求，為航線能耗估算、優(yōu)化提供參考信息，優(yōu)化用能結構。
從“評估、監(jiān)控、預測”三方面搭建船舶CII體系，以數(shù)據(jù)為依據(jù)，結果為導向，智能提升CII評級，助力航運低碳轉型。
本產品已形成一整套自主研發(fā)的，支撐從采集、存儲、分析、可視化展示、移動應用的航運能耗、碳排放智能管控體系；已構建API統(tǒng)一對內外提供主動式／訂閱式數(shù)據(jù)服務。
轉型成效
本應用案例積極響應國家雙碳戰(zhàn)略及航運業(yè)相關碳排放政策的號召，對油耗及碳排放進行分析及預測；多源異構數(shù)據(jù)：AIS數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)聯(lián)合在實際業(yè)務中使用；多模型多算法融合聯(lián)動；不同于當船舶油耗預測主要基于船舶實驗數(shù)據(jù)，低碳寶創(chuàng)新性地使用船舶實際運營數(shù)據(jù)，并使用轉速－航速、轉速－油耗兩步法進行建模，能夠洞察船舶工況對油耗的影響，氣象的影響及航速的影響。
（一）企業(yè)價值：
中遠海運集團經管上千艘船舶，在船舶油耗管理方面主要依靠人工填報，油耗成本巨大。為使得管理更加精細化、智能化，低碳寶集成了船端數(shù)據(jù)、MRV報文數(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。低碳寶項目建立了多種算法模型，包括多源異構數(shù)據(jù)對齊算法、轉速－航速預測算法、轉速－油耗預測算法、機動航行段識別算法、船舶分類、航速優(yōu)化、航次油耗測算算法
（分為定時和定轉速）等7種以上算法；干散貨船、集裝箱船、液體散貨船共130多個油耗模型，覆蓋集團內693艘船，集團外27367艘船舶。針對當前迫切的業(yè)務需要，開發(fā)了可視化服務，包括單船、船隊、航次、日四個維度，油耗、航時、航程、碳排放四個角度；船舶碳足跡、航線模擬器、CII模擬器四個定制化服務，用戶能夠通過以上服務，調整航速、在港時長進行油耗、碳排放的估算，從而提升CII評級，合理進行運力調度安排。目前，本產品已開始在集團內部推廣，正在產生良好的管理、經濟效益。
（二）社會價值：目前，中國擁有萬噸以上貨輪6000余艘，年度油耗可達數(shù)百萬噸，低碳寶項目航速優(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)省約十億元萬元人民幣，減排千萬噸計。該應用案例可助力航運業(yè)“智能＋低碳“發(fā)展，減少航運業(yè)碳排放，早日實現(xiàn)“3060“雙碳戰(zhàn)略目標。
本文章選自中國上市公司協(xié)會發(fā)布的《中國上市公司數(shù)字化轉型典型案例》