（批准时间：2021年 批准部门：辽宁省教育厅 主任：左毅）

海事大数据与航运通用人工智能协同创新中心（以下简称“协创中心”）始创于2016年，前身是智能船舶技术实验室。在2018年通过海外人才引进，依托海外高层次引进人才创新团队组建了校级“海事大数据与人工智能应用工程中心”，并在2019年获批辽宁省兴辽英才计划高水平创新创业团队。数年励精图治，团队成员不断完善科研方向，力争技术转型，于2021年并成功获批辽宁省教育厅高等学校协创中心。与此同时，协创中心成员也完成新老交替。

航运业作为交通运输业的第一支柱产业，不仅是国民经济的基础，还在社会文明建设与发展中起到重要的支撑作用。在进入科技革命和产业革新的协同创新新阶段，尤其需要与“物联网+”、“大数据+”、“云计算+”、“智能+”相结合，从传统的航运管理发展成为自主化、网络化、数字化、智能化的船舶综合管理智能一体化平台。因此，面向航运的智慧交通新计算范式是“航运智慧交通=海事大数据+航运通用人工智能”的协同创新模式（见图1）。

图1 航运智慧交通的计算范式及协同创新模式

现在，航运业的信息化已然成为世界各航运大国的主要发展趋势。航运信息化指利用计算机技术、通信技术等现代化信息技术和知识为航企及其相关的航运活动提供技术支持和发展动力的应用过程。近年，随着大数据和人工智能技术的兴起，航运专家系统又在尝试把这两个领域的高新技术应用于航运领域，智能航运目前正在成为各国航运业智能应用发展的新热点。因此，在新时代的信息化航运专家系统中，核心科技是海事大数据和面向航运的通用人工智能。

综上所述，创新决胜未来，改革关乎国运。本中心将坚持科技创新和制度创新“双轮驱动”，以问题为导向，以需求为牵引，在实践载体、制度安排、政策保障、环境营造上下功夫，在创新主体、创新基础、创新资源、创新环境等方面持续用力，强化国家战略科技力量，提升国家创新体系整体效能。

本中心针对智能船舶的自主航行关键技术及其与岸基交互支持技术、节能减排技术三者实时协同作业时产生的信息多源性、数据异构性、通信延迟性、环境时变性等问题，进行“船-岸-网”一体化框架下的理论研究、技术研发及平台构建（见图2）。第一，在船舶自主航行方面，针对欠驱动性、强非线性、高时滞性等问题，提出了基于状态反馈ADP优化控制，突破海洋自主航行器在路径优化、避碰避障、精准靠离泊控制、容错控制等方面的关键科学问题。第二，在多无人船协同控制方面，针对通信带宽限制、通信环境恶劣等问题，提出了基于深度强化学习的最优分布式协同优化等解决方案，突破海洋自主航行器在危险超前感知、集群决策与协同控制、队形保持与切换等方面的关键技术瓶颈。第三，在岸基支持方面，针对信息多源性、数据异构性等特点，提出终端智能及基于宽度学习的增量算法等方案，解决传统数据交换及信息交互模式下产生的高延迟、慢响应等问题，并通过岸基数字孪生与增强现实的结合技术，为岸基侧及在航船舶侧提供安全预警、能耗评估与决策支持。最终实现“船-岸-网”三位一体系统化的高智能、高精度、高容错、低带宽、低能耗的无人船自主控制系统的整体优化目标。最终形成海洋航行器自主航行关键技术的理论创新体系，构建体系化和标准化的无人船装备及平台, 研发无人船样机。

图2 本中心的主要研究方向和技术路线

（1）无人船舶的智能控制理论与自主航行关键技术

研究方向包括：构建复杂环境下考虑局部避碰与全局路径最优方法；设计高精度的路径跟踪控制器和靠泊控制器；建立无人船抗干扰制导和操纵控制理论技术体系。研究成果包括：承担国家自然科学基金重点项目1项、面上项目2项、青年基金3项，获辽宁省自然科学二等奖 1 项、在IEEE汇刊等顶级期刊上发表论文30余篇，高被引论文7篇，授权专利5项。

（2）多无人船协同优化控制理论与能耗优化关键技术

研究方向包括：建立新型分布式协同任务分配与路径规划方法；设计新型分布式自适应动态规划状态反馈体系；构建新型分布式自适应动态规划输出反馈体系结构。研究成果包括：承担国家自然科学基金重点项目1项、面上项目2项、青年基金3项，获中国海洋工程咨询协会自然科学一等奖1项、教育部高等学校自然科学二等奖1项、在IEEE汇刊等顶级期刊上发表论文30余篇，高被引论文8篇，授权专利8项。

（3）船舶的边缘智能技术与数字孪生系统

研究方向包括：建立终端智能技术的三层框架实现船载智能感知；研究多因素干扰信息下航行安全动态监测数据的融合；构建基于增强现实的孪生数字可视化平台。研究成果包括：承担国家自然科学基金联合基金项目1项、青年基金1项，获批辽宁省兴辽英才计划高水平创新创业团队，在国际期刊上发表论文10余篇，其中高被引论文1篇，授权专利3项，海外发明专利1项，软著12项，成果应用转化1项。

（4）岸基的船舶综合管理智能决策平台

研究方向包括：研究多船复杂群体的路径优化问题及非信息对称的动态非零和博弈；构建船舶能耗优化决策支持系统，建立船舶油耗评估范式及油耗预测模型；采用PaaS架构研发基于航运通用人工智能的海事大数据能效管理平台。研究成果包括：承担国家自然科学基金应急管理项目1项、大连市科技创新基金重点项目1项，获中国造船工程学会科技进步二等奖1项，在国际期刊上发表论文10余篇，授权专利5项，海外发明专利1项，软著12项，成果应用转化1项。

负责人左毅于2018年归国，受聘于博鱼体育海外高层次引进人才计划（特聘教授），先后获批辽宁省首批兴辽英才计划青年拔尖人才，大连市高层次人才支持计划杰出青年科技人才，辽宁省高等学校协同创新中心学术带头人，海事大数据与航运通用人工智能协同创新中心主任。负责人分别于2009年和2012年在名古屋大学信息科学学院获得硕士和博士学位，博士研究课题获得名古屋大学杰出博士生研究奖；于2012年-2014年，在关西大学数据挖掘研究所任博士后研究员；于2014-2017年，在名古屋大学任助理教授，负责日本文部科学省官产学项目的科技转化管理工作；同时，还兼任名古屋大学信息科学学院助理研究员，以及关西大学社会网络与战略研究机构附属研究员。主要从事人工智能、机器学习和数据科学相关的研究，发表论文100余篇，其中包括IEEE汇刊, Nature子刊，Expert Syst. Appl., Entropy, ICDM, ECAI, SMC, ICONIP 等机器学习和数据挖掘的国际一流期刊和会议论文，研究成果入选IEEE SMC 2014和IEEE SPAC 2021优秀会议论文；主持和参加了多项国家级课题，包括日本学术振兴会青年基金1项和重点项目1项，国家自然科学基金重点项目2 项、联合基金项目1项，以及产学合作项目等；授权海外发明专利2项、国内发明专利24项，软件著作权12项；以第一完成人获中国造船工程学会科技进步二等奖。

（1）在科研创新和实验设施方面，中心形成了稳定且具有特色的研究方向，相关研究获批国家级重点重大项目5项，发表SCI期刊论文100余篇（高被引论文15篇），获省部科技奖励4项。获批科研经费总额2500余万元，拥有实验室总面积约1300平方米，实验设备及平台资产原值1700余万元。

（2）在团队建设和人才培养方面，核心成员获批中组部高层次人才1人、省部级人才4人、国家一级学会及地市级人才6人；2019年获批校级“海事大数据与人工智能应用工程中心”、2020年获批辽宁省兴辽英才计划高水平创新创业团队“智能船舶控制理论与关键技术创新团队”、2021年获批组建省级协同创新中心“海事大数据与航运通用人工智能协同创新中心”。

（3）在知识产权和技术转化方面，核心成员具有自主知识产权，共授权发明专利30余项（海外发明专利2项，获大连市专利奖1项）、软著30余项。实现技术转化2项，过去3年帮助企业实现直接经济效益2136.23余万元，新增利税79.08万元。

协创中心的骨干成员是海外高层次引进人才创新团队，现有成员28人（核心成员15人），包括国家特聘专家讲座教授2名、教授5名、副教授9名、讲师8名、博士后2名、以及高级工程师2名。汇集了交通运输工程、智能船舶控制理论与工程、人工智能、大数据、航海科学技术、运筹学与物流管理等交叉学科的学术骨干，还汇集了航运智能化、船舶数字化等业界精英。目前，已经形成了一支年龄、职称、学历、知识和产业背景结构合理，具有较强协同创新能力的高水平科研平台。

另外，科研组织结构由学术带头人、首席科学家和骨干研究人才组成。设立了技术顾问团和技术委员会，顾问团和技术委员会负责指导中心的方向性决策、监督及协调机构。并设立科研管理、能力建设、财务管理和资产管理等岗位，负责相应的中心事务管理。科研组织管理实行“国内机构+国外专家”双轨立体合作模式。充分发挥中心国家特聘专家入选者澳门大学陈俊龙教授、美国阿拉巴马大学肖杨教授以及其他首席科学家（清华大学宋士吉教授、辽宁工业大学佟绍成教授）与海内外学术界联系的广泛优势，搭建“应用研究+产业转化”双向渠道，在基础研究、科技创新、成果转化等方面解决海事及航运领域的共性关键问题，并在才队伍培养、建设等方面展开长期深入合作，共同推进科技创新及产业革新，为本中心的发展奠定深厚的科研及实践基础。

左毅，zuo@dlmu.edu.cn，18098863271

（以上数据更新时间为2024年12月）