海運與港口的 AI:為什麼「省一趴的油」現在等於一張合規成績單

海運與港口的 AI:為什麼「省一趴的油」現在等於一張合規成績單

船在錨區空等、為了準時而全速趕路,是海運最大的浪費。IMO 的 CII 評等、2025 年上路的歐盟 FuelEU Maritime,加上台灣港務公司推動的智慧港口系統,正把省油變成一張會被打分數的成績單。本文拆解航線最佳化、靠泊排程與船上電腦視覺三大應用,並給台灣物流與製造業具體建議。

凌晨三點,高雄港外海的那艘船正在燒錢

凌晨三點,一艘從新加坡北上的貨櫃船停在高雄港外海的錨區。泊位還沒空出來,船長只能等。等的時候,船上並沒有真的安靜下來——發電機要供電,冷藏櫃要維持溫度,油表就這樣一格一格往下掉。

這種畫面每天在全世界的大港重複上演。荒謬的地方在於:這艘船前面幾天很可能刻意用比較高的航速趕路,就為了「準時」抵達一個根本還沒準備好接它的碼頭。多燒的油、多排的碳,全部白費。

海運業這幾年最熱的 AI 應用,說穿了就是在解這個問題。不是科幻的無人船,而是很無聊、但很賺錢的三件事:怎麼開比較省、什麼時候到比較好、船上有沒有東西快壞了。

事件背景

要理解船公司為什麼突然開始砸錢做 AI,得先看法規。

第一層是國際海事組織(IMO)的能效規範。MARPOL 附則六的相關修正案於 2022 年 11 月 1 日生效,2023 年 1 月 1 日起開始發證。其中 EEXI(現成船能效指數)適用 400 總噸以上船舶,CII(營運碳強度指標)適用 5,000 總噸以上船舶。CII 每年評 A 到 E 五級,連續三年拿 D 或一年拿 E,船東就必須提出矯正行動計畫,說明怎麼回到 C 以上。IMO 官方列出的改善手段其實很土法煉鋼:船體清潔、航速最佳化、節能照明、輔助再生能源。

第二層是 IMO 的淨零框架。2025 年 4 月 11 日,海洋環境保護委員會第 83 屆會議(MEPC 83,會期 4 月 7 日至 11 日)通過草案規範,架構是「全球燃料標準+經濟措施」:船舶要逐年降低以井到尾(well-to-wake)計算的溫室氣體燃料強度,超標者購買補救單位,採用近零排放技術者則可獲得獎勵。適用對象為 5,000 總噸以上的遠洋船舶,這群船占國際航運 CO2 排放約 85%。IMO 官方頁面載明的規劃是後續完成正式採納、2027 年生效——這件事在國際政治上一直有拉扯,實際進度請以 IMO 公告為準。

第三層最現實,是歐盟。FuelEU Maritime(Regulation (EU) 2023/1805)自 2025 年 1 月 1 日全面適用,要求船舶用能的溫室氣體強度以 2020 年為基準逐年下降:2025 年減 2%、2030 年減 6%、2035 年減 14.5%、2040 年減 31%、2045 年減 62%、2050 年減 80%。歐盟執委會的說明指出,這套規範涵蓋 5,000 總噸以上、停靠歐洲港口的船舶,數量上只占全部船舶的 55%,卻貢獻海運部門 90% 的 CO2 排放。此外,貨櫃船與客船自 2030 年 1 月 1 日起,在 AFIR 第 9 條所涵蓋的港口靠泊時必須接岸電或使用零排放技術,2035 年 1 月 1 日再擴大到所有發展岸電能力的歐盟港口。

三層疊起來,結論很簡單:省油不再只是省成本,而是直接對應到一張會被罰、可被交易的分數表。這就是 AI 進得來的原因——省下來的每一趴,都能換算成現金。

台灣這邊也在動。台灣港務公司的「智慧港口專區」列出幾套推動中的系統:船舶操航智慧警示輔助系統、智慧監控管理系統、3D 智慧營運管理平台、商港海氣象資訊系統,以及「港務 168」港區路況即時資訊服務網。創新試驗場域則包含無人載具智慧巡檢、自駕巴士結合區塊鏈物流服務、無人機後勤補給,還有一項直接寫明用 AI 的——橋式機貨櫃裝卸 AI 影像辨識。相關數位轉型獎勵的期程為 111 至 115 年度。

本次重點

  • 航線與航速最佳化:結合氣象、洋流與船體性能模型,算出「這趟航次該用幾節走哪條線」。ZeroNorth 這類海事智慧平台,主打的就是用 AI 最佳化航次、燃油與 CO2。
  • 準時抵達(Just-in-Time Arrival):與其全速衝到錨區排隊,不如依泊位釋出時間降速航行。技術不難,難的是港口願不願意把泊位資訊提早給船。
  • 靠泊與船席排程:碼頭要同時排船席、橋式機、拖車與人力,這是典型的組合最佳化問題,也是機器最擅長、人腦最容易漏掉邊界條件的地方。
  • 船上電腦視覺Orca AI 這類系統用攝影機做情境感知與避碰輔助,補的是值班船員長時間瞭望的疲勞缺口。
  • 抵港時間預測:貨主端最在意的其實是 ETA 準不準。Portcast 做的就是用機器學習預測貨物 ETA 與運送異常。
  • 風險與合規情報Windward 把船舶風險、制裁合規與貿易情報整合在一起,這兩年因為地緣政治,需求漲得比省油還兇。
  • 船體性能衰減偵測:藻類附著、螺槳磨損會讓同樣航速多燒好幾趴的油。用長期性能資料回推「該進塢清底了」,比照表操課準得多。

市場影響分析

台灣使用者

老實說,你不會直接用到這些工具,但它會從兩個地方影響你。

一是運費與到貨時間。ETA 預測準一天,電商賣家的備貨壓力就差很多;反過來說,缺櫃、塞港的時候,AI 也救不了實體運力不足,別把它想成萬靈丹。二是空氣品質。高雄、基隆、台中港區周邊的居民對船舶靠泊排放最有感,岸電普及與靠泊排程做得好,港區空污會實際下降。這件事最大的受益者不是航運公司,是住在港邊的人。

企業應用

如果你是貨主、承攬業者或製造業的物流主管,有三件事值得現在就處理。

第一,把 CII 評等納入選船與租船評估。船隊評等差的業者,未來在歐洲航線的合規成本很可能轉嫁到你的運價上。第二,重新檢視 ETA 資料怎麼進到你的 ERP 或倉儲系統——我看過太多公司買了預測服務,結果資料躺在另一個介面,沒人看。第三,別接受「AI 省油 15%」這種話術。要求供應商用你自己的歷史航次資料做回測,不接受廠商自帶的示範數據;效益高度取決於航線、船齡與船型,數字換個船隊就不成立。

開發者

海事資料是很有趣的題目,也是很硬的坑。

AIS 訊號有漏收、有偽造、有跳點;船上頻寬貴到讓人卻步,所以模型多半得跑在船端的邊緣裝置上,再把摘要傳回岸上。故障標籤更是極度稀少——一艘船的主機一年可能一次都沒壞過,那要拿什麼當正樣本?這也是為什麼這個領域偏好異常偵測搭配物理模型,而不是單純的監督式學習。想找題目練手,可以先從 任務庫 裡的資料處理與預測類任務把基本功打好,再去碰真實的航運資料。

未來發展趨勢

短期三年,最大的變數不是模型,是合約。準時抵達要成立,港口、船東、貨主三方得重新談「誰承擔等待成本」——技術上早就可行,商業上卡了十幾年。

中期看岸電與燃料轉換。歐盟已經把時間表寫死在 2030 與 2035,亞洲主要港口勢必被迫跟上,屆時港區電力調度本身就會變成一道需要最佳化的難題。

至於自主航行,我的看法保守:未來五年它仍會是「輔助」而不是「取代」。海上責任歸屬的法律問題還沒解,船上電腦視覺真正的價值是在深夜與能見度不佳時多一雙眼睛,而不是把船員請下船。

TheAI學院 總結與評語

海運是我看過最誠實的 AI 應用場域之一。這裡沒人在乎模型多炫,只在乎油耗表上少了幾噸。因為燃油通常是航次成本裡最大的一塊,省一趴就是真金白銀,而同一趴又剛好對應到監理機關要看的碳強度分數——降本與減碳在這個產業是同一件事,這在其他產業其實非常罕見。

當省錢和減碳指向同一個按鈕,AI 的導入速度會快得驚人。

給台灣讀者的具體建議:如果你在物流、外貿或製造業,這半年可以做三件事。第一,花十分鐘看過台灣港務公司的智慧港口專區,弄清楚自家貨物經過的港口正在做哪些數位化;第二,跟承攬業者要 CII 評等與航線碳排資料,這在歐盟航線已經是報價的一部分,早問早準備;第三,如果你是工程師,海事、能源這類「資料髒、標籤少、但每一趴都值錢」的產業,比再做一個聊天機器人有價值得多。

資料來源

常見問題

CII 評等拿到 D 或 E 會怎樣?

依 IMO 說明,5,000 總噸以上船舶每年會取得 A 到 E 的營運碳強度評等。連續三年被評為 D、或任一年被評為 E 的船舶,必須提出矯正行動計畫,說明將如何在後續達到 C 以上。IMO 建議的改善方式包含船體清潔、航速最佳化、節能照明與輔助再生能源。

歐盟 FuelEU Maritime 什麼時候開始管?減碳目標是多少?

Regulation (EU) 2023/1805 自 2025 年 1 月 1 日全面適用(監測計畫相關條文自 2024 年 8 月起)。以 2020 年為基準,船舶用能的溫室氣體強度須在 2025 年減 2%、2030 年減 6%、2035 年減 14.5%、2040 年減 31%、2045 年減 62%、2050 年減 80%。適用 5,000 總噸以上、停靠歐洲港口的船舶。

AI 真的能幫船省下很多油嗎?

公開可查證的效益多半落在個位數百分比,而且高度取決於航線、船型、船齡與資料品質。任何宣稱兩位數節能的說法,都應該要求供應商用你自己的歷史航次資料做回測,而不是接受廠商自帶的示範數據。

台灣的港口有在做 AI 嗎?

有。台灣港務公司的智慧港口專區列出船舶操航智慧警示輔助系統、智慧監控管理系統、3D 智慧營運管理平台、商港海氣象資訊系統與港務 168 路況資訊網;創新試驗場域則包含無人載具智慧巡檢、自駕巴士結合區塊鏈物流、無人機後勤補給,以及橋式機貨櫃裝卸 AI 影像辨識。

無人船會很快取代船員嗎?

短期內不會。目前船上電腦視覺的定位是情境感知與避碰輔助,用來補足值班船員長時間瞭望的疲勞缺口。海上事故的責任歸屬與國際公約調整都還沒到位,未來幾年比較務實的期待是「多一雙眼睛」,而不是「少一組船員」。