基于航运数字新基建的“低碳宝”

“低碳宝”是在我国制定“3060“双碳战略及IMO国际海事组织持续发布相关碳排放政策，以及航运业数字化转型的大背景下，由中远海科自主研发的一款数字化产品。

本产品以实现船舶能耗管理精细化、合理化、智能化为目标，以创新驱动海运业高质量发展，响应交通强国的国家规划号召，进一步为形成低碳航运体系，推动航运低碳转型打好坚实基础。

基于船舶基础资料、AIS数据、船视宝动态数据、MRV日报与航次报以及气象数据， “低碳宝”融合了统计学、机器学习、神经网络等多种人工智能算法，建立了不同载货状态及气象条件下的船舶航速、油耗、碳排放预测模型，可计算全球近3万多艘主力商船（集装箱、干散货、液体散货船舶）的碳排放指标，包括CII、EEDI等；建立了单船、船队多维度下的碳排放强度评估体系，自主研发了一套船舶油耗及碳排放智能监管平台，可实现航运企业能耗管理、碳排放管理智能化和企业效益最大化，助力”航运数字化”转型快速发展。

战略规划

中远海科围绕服务国家战略和行业发展，聚焦价值创造，着力推进科技创新和产业创效并举，努力成为“交通与航运科技创新和数字化产业标杆＂，打造航运科技创新和数字化转型支撑平台，做支撑航运科技创新的中坚，推动航运数字化转型的主力，引领航运科技产业的先锋。

作为航运业转型发展的重要方向，数字化与行业的结合推动行业创新发展，公司争当行业“数字化转型“先锋，积极探索航运数据，如AIS数据在行业的深化应用。近年，公司研发出船视宝系列产品，加速带动了公司的数字化转型，并且逐渐做成行业领先。

公司在加快自身数字化建设的同时，坚持以价值创造为导向，着力构建科技创新支撑平台、大数据应用管理平台和科技信息产业化平台，加速基于航运业务的创新数字服务能力建设，致力于成为行业领先的航运数字化服务商。

业务模式

“低碳宝＂搭建服务市场，提供应用(APP)、数据及可视化三类服务，赋能上下游用户。并已开始在集团内部推广，正在产生良好的管理、经济效益。

该方案积极响应国家双碳战略及航运业相关碳排放政策的号召，以逐步实现船管精细化、合理化、智能化为目标，以创新驱动航海高质量，响应交通强国的国家规划号召，进一步为形成低碳航运体系，推动航运低碳转型打好坚实基础。进一步为船公司提供的合理航速及航线规划奠定基础，以实现船管公司成本透明化、效益最大化，助力”航运数字化”转型快速发展。

目前，中国拥有万吨以上货轮6000余艘，年度油耗可达数百万吨，低碳宝项目航速优化等功能可以使得每艘船用数字化能力至少节省油耗1％以上。一年预估可帮助中国万吨货轮合计至少节省约十亿元万元人民币，减排千万吨计。

该方案可助力航运业“智能＋低碳“发展，减少航运业碳排放，早日实现“3060“双碳战略目标。

技术架构

建设思路 ：“低碳宝“基于全球历史及实时的船舶

AIS数据、港口数据，结合物联网采集的船舶数据，以先进的中台技术和云计算为架构，基于Al算法建立船舶能效监控以及智能辅助决策体系，主要建设思路为：

以“小前台、大中台＂的架构理念，应用云计算、大数据、Al技术，构建起覆盖数据采集、处理、分析及可视化的数据中台技术架构。

在全球船舶AIS数据基础上，对船舶、港口、船期、气象、物联网采集数据以及相关业务系统信息进行数据集成；通过构建一系列航运大数据挖掘分析算法，以及机器学习、神经网络等Al算法，形成船舶能耗分析和预测的智能化能力。

构建全球船舶能耗、碳排放评估、能耗监测和预测仿真体系，可基于WebGIS/ ECDIS提供大数据即席查询、各类基础数据API、实际业务场景AP|、数据可视化应用等的数据服务。

结合行业需求，为航运企业的船舶能效管理、碳排放监控提供优化方案。 (5)针对业务需求，为航线能耗估算、优化提供参考信息，优化用能结构。

从“评估、监控、预测”三方面搭建船舶CII体系，以数据为依据，结果为导向，智能提升CII评级，助力航运低碳转型。

本产品已形成一整套自主研发的，支撑从采集、存储、分析、可视化展示、移动应用的航运能耗、碳排放智能管控体系；已构建API统一对内外提供主动式／订阅式数据服务。

转型成效

本应用案例积极响应国家双碳战略及航运业相关碳排放政策的号召，对油耗及碳排放进行分析及预测；多源异构数据：AIS数据、气象数据联合在实际业务中使用；多模型多算法融合联动；不同于当船舶油耗预测主要基于船舶实验数据，低碳宝创新性地使用船舶实际运营数据，并使用转速－航速、转速－油耗两步法进行建模，能够洞察船舶工况对油耗的影响，气象的影响及航速的影响。

（一）企业价值：

中远海运集团经管上千艘船舶，在船舶油耗管理方面主要依靠人工填报，油耗成本巨大。为使得管理更加精细化、智能化，低碳宝集成了船端数据、MRV报文数据、气象数据三种数据，使用大数据、人工智能等算法建立16种不同气象条件下的船舶油耗模型。低碳宝项目建立了多种算法模型，包括多源异构数据对齐算法、转速－航速预测算法、转速－油耗预测算法、机动航行段识别算法、船舶分类、航速优化、航次油耗测算算法

（分为定时和定转速）等7种以上算法；干散货船、集装箱船、液体散货船共130多个油耗模型，覆盖集团内693艘船，集团外27367艘船舶。针对当前迫切的业务需要，开发了可视化服务，包括单船、船队、航次、日四个维度，油耗、航时、航程、碳排放四个角度；船舶碳足迹、航线模拟器、CII模拟器四个定制化服务，用户能够通过以上服务，调整航速、在港时长进行油耗、碳排放的估算，从而提升CII评级，合理进行运力调度安排。目前，本产品已开始在集团内部推广，正在产生良好的管理、经济效益。

（二）社会价值：目前，中国拥有万吨以上货轮6000余艘，年度油耗可达数百万吨，低碳宝项目航速优化等功能可以使得每艘船用数字化能力至少节省油耗1％以上，一年可至少节省约十亿元万元人民币，减排千万吨计。该应用案例可助力航运业“智能＋低碳“发展，减少航运业碳排放，早日实现“3060“双碳战略目标。