智能船舶國際標準體系版圖

中船重工國際海事與標準化研究部 馮書桓 吳笑風

各國在智能航運領域的投入日益加大，在國際標準化工作中的博弈也日趨激烈。

近年來，隨著信息通信、人工智能、物聯網、大數據等新興技術的不斷進步，智能船舶的發展如火如荼。事實上，早在2006年，國際海事組織就提出e-Navigation的概念，旨在通過電子信息手段，在船上和岸上收集、整理和顯示海事信息，實現船-船、船-岸和岸-岸之間的信息互聯互通，以達到船舶航行的安全性、經濟性和環保性。

智能船舶的優勢

降低成本：一直以來，船員工資以及為保證其正常船上生活而設置的各類保障系統是船舶運營成本的重要組成部分，而減少船舶配員甚至實現船舶無人化運營是未來智能船舶發展的重要目標。隨著船舶智能化水平的不斷提升，船舶自主決策、故障自診斷等技術使這一目標的實現成為可能，從而大大降低船舶運營成本。與此同時，船員生活空間及保障系統的消失將使空船重量減輕，為貨物裝載提供更多空間，提高運輸效率，從而實現更多利潤。

提高安全性：據估算，在船舶碰撞事故中，約有75%～96%的事故可歸結于人為原因。一旦發生事故，輕則耽誤船期造成經濟損失，重則將會造成人員傷亡、危險品泄露、交通中斷等嚴重后果。隨著智能船舶的發展，最終將通過智能感知系統與自主決策系統的應用將相關航行避碰規則編寫成程序植入船舶系統中，通過反復迭代優化形成可靠的自主航行系統，大大降低發生安全事故的概率。

提升船舶能效：智能船舶應具有智能航行與智能能效管理功能，能夠運用人工智能、大數據分析等技術對智能感知系統獲取的信息進行分析和處理，從而對航路與航速進行優化設計。通過隨時監測船舶航行狀態、裝載狀態及燃油消耗狀況并及時作出調整，船舶能效管理水平將被極大提升。當前，IMO正在積極推動海運節能減排戰略，可以預見船舶智能化在海運減排進程中將發揮重要作用。

正是因為看到智能船舶未來的應用前景，當前各國都大規模開展科研項目、出臺產業政策積極推動智能船舶的發展。

日本于2014年1月起開展“智能船舶應用平臺項目”（SSAP），聯合三菱重工、川崎重工、商船三井等27家造船、配套、航運和檢驗單位共同參與，旨在建立船舶及岸上獲取船舶設備數據的標準化方法，不斷提高船舶的安全性能與環保性能。

韓國貿易、工業和能源部以及海洋和漁業部聯合設立了名為“智能自主船舶開發和運營服務”的研發專項，共包含73個子項目，項目計劃將自2019年持續至2024年。

歐盟MUNIN項目（智能化及網絡支持的海上無人導航系統）于2012年啟動，由德國、挪威、瑞典、冰島及愛爾蘭的八家研究所共同完成，總預算380萬歐元，旨在開發和驗證無人船舶概念，將著重研究與無人船相關的操作、技術以及法律問題。

英國于2019年1月24日發布“海事2050”計劃，且與之相配合發布了海事技術創新路線圖，將推動自主船舶的發展列為重要任務。路線圖從基礎設施、技術需求、人員培訓與法律法規四個角度進行了全面闡述。

我國去年12月發布了《智能船舶發展行動計劃（2019～2021年）》，明確了重點任務與保障措施，從頂層設計層面為統籌協調資源，系統推進船舶與航運智能化提供了依據。

歐盟MUNIN項目（智能化及網絡支持的海上無人導航系統）

智能船舶國際標準體系

標準化工作的開展與標準體系的建立需要對技術進行深入了解，對未來趨勢進行準確判斷，對發展路徑進行深入分析，充分發揮標準的前瞻性與引領性作用，整合行業資源，推動智能船舶產業發展。

1、關鍵技術

智能船舶的發展可分為四個階段：互聯互通、系統整合、遠程控制和自主操作。其中第一和第二階段的技術當前已相對比較成熟，只是應用程度深淺不同，而第三階段遠程控制與第四階段自主操作所對應的則是“無人船”的概念，對船舶執行系統的可靠性和穩定性都有很高的要求。

在我國最新發布的《智能船舶發展行動計劃（2019～2021年）》中，明確了要突破智能系統總體設計、智能感知系統、網絡與通信系統和智能航行系統等關鍵智能技術，以及推動船用設備智能化升級、提升網絡和信息安全防護能力、加強測試與驗證能力建設、構建規范標準體系、推動工程應用試點示范等重點任務，行動計劃從船舶與設備、基礎設施、網絡服務、測試驗證、示范應用等方面明確了發力方向，而這正是標準化工作中應重點關注的內容。

2、標準體系

參與國際標準化工作是推動我國智能船舶產業發展的必然要求。智能船舶的發展方興未艾，許多原有的經驗和規則已經不能適用，必須進行探索和創新。對于發展的關鍵環節，如智能船舶的定義與分級、船舶智能感知、決策優化等技術，目前在世界范圍內尚未形成統一標準，整個行業無法形成合力，極大地提高了發展成本，對技術與產業升級造成阻礙。

與此同時，智能船舶的發展是一項長期而復雜的工程，將為造船以及航運業各環節帶來深刻持久的變化，需要各國政府、組織與公司合力推動。我們已經看到，為搶占發展先機，各國都在結合自身技術優勢積極開展法規梳理、技術攻關與實船驗證工作，而國際標準化工作則是業界分享和推廣技術成果的重要合作平臺。對于我國智能船舶產業而言，參與國際標準化工作一方面可以使我們在充分了解自身市場需求與發展條件的基礎上通過國際合作與交流借鑒國外發展經驗，另一方面可以用標準的形式固化發展經驗，積極為世界貢獻中國經驗、中國智慧，同時為相關企業打開國際市場奠定良好基礎。

國際標準化組織（ISO）是各國編制和推廣國際標準的主要平臺，其下設的船舶與海洋技術委員會（ISO/TC8）在2017年6月設立智能航運工作組（WG 10），并同時開始編制智能航運標準化路線圖，旨在明確智能航運發展過程中各方關切的關鍵問題，尋找標準缺失，以滿足船舶智能化帶來的市場、技術和IMO國際海事法規變化的需求。WG 10由ISO/TC8主席李彥慶擔任召集人，中船重工714所吳笑風作為《智能航運標準化路線圖》起草工作組負責人。自成立以來，該工作組已開展大量工作，具體成果如下：

（1）ISO/TC8/WG10智能航運標準化路線圖體系框架

根據智能船舶的發展階段與關鍵技術，ISO/TC 8/WG 10智能航運標準化路線圖中將潛在標準化領域分為概念、船舶及船上系統、信息與通信技術基礎設施、船舶運營、服務與支撐等幾個范疇，每個領域內包含進一步細分類別：

（a）船舶及船上系統

船舶及船舶系統板塊重點關注由智能化發展帶來的船舶內部各系統本身和系統集成方法的升級改造，包括船體與結構、推進與轉向系統、電子系統、導航與通信、艙室機械、甲板機械、舾裝設備、貨物管理和系統集成等領域。

（b）船舶運營

船舶運營板塊重點關注船舶在運營過程中與外界環境或設施的交互，主要包含海上安全、海上安保、海洋環境保護、船舶能效、運營監測與船舶維修、船岸協同和自主化與無人化運營。

（c）服務與支撐

服務與支撐板塊重點關注岸基相關服務，例如設備/系統測試與試航、海事信息服務、教育與培訓等。應當注意的是，傳統上這三個

領域，尤其是教育與培訓等本不是ISO/TC8的重點關注范圍，但由于其在智能航運發展進程中的重要作用以及各方所表現出的濃厚興趣，ISO/TC8/WG10智能航運工作組的標準化工作頂層設計中將它作為一個單獨類別來進行考慮。

表 智能航運相關國際標準工作項目情況列表

（d）信息與通信技術基礎設施

信息及通信基礎設施板塊是智能航運的基礎，主要解決船舶對外界環境、航行狀態、設備狀態、貨物狀態等信息的智能感知以及通過構建可靠的網絡與通信系統實現在保證網絡安全基礎上的信息互聯互通。信息與通信基礎設施在航運的全生命周期內都發揮重要作用，其內涵包括傳感器、數據結構與格式、數據通信網絡、網絡安全與維護、軟件與維護和文檔管理等。

（e）概念

通用而規范的智能船舶相關術語和分級體系是促進各方通力合作實現智能船舶快速發展的前提，因而明確定義相關術語和分類體系是智能航運國際標準化工作中需要優先解決的問題。

盡管體系框架中明確了標準需求的不同領域，但事實上各領域相互關聯，不可分割。在標準研究與編制過程中應對各領域間相互關系與接口進行深入了解，使標準體系各部分之間協調有序。

與此同時，ISO/TC 8的WG 4 海上安保工作組將網絡安全問題列為重點關注方向之一。

（2）智能航運相關國際標準工作項目情況

目前，ISO/TC 8共有19項智能航運相關標準項目處于活躍狀態，具體信息如表所示。

自2017年6月ISO/TC8/WG 10智能航運工作組第一次會議以來，國際各方對智能航運標準化工作的關注與參與力度持續升溫。其中，日本基于其SSAP項目已成功形成圍繞“船舶數據中心”概念的系列國際標準；韓國積極參與智能船舶國際標準化工作，在多個領域提交提案，但尚無工業實踐案例支撐，仍處于探索階段；歐美目前提案數量有限，但對于WG10工作的關注程度已逐漸提升；我國依托ISO/TC8平臺優勢，在智能航運國際標準化領域積極布局，近期又成功獲得兩項網絡安全相關國際標準立項，取得重要突破。

工作建議

近來，各國在智能航運領域的投入日益加大，在國際標準化工作中的博弈也日趨激烈。對我國船舶工業界而言，以推行智能船舶國際標準的形式提升影響力，搶占發展先機是推動行業發展的有效措施，也是參與全球治理，貢獻中國智慧的必然要求。結合前文分析，本文對我國參與智能航運國際標準化工作提出如下建議：

1、加強前瞻性研究

積極開展對包含“英國海事2050”、 日 本SSAP項 目、 歐 盟MUNIN項目、韓國智能自主船舶開發和運營服務專項在內的產業政策與科研項目信息研究，借鑒相關經驗；提前謀劃布局，在已出臺的《智能船舶發展行動計劃（2019～2021年）》的基礎上進一步對關鍵技術進行分解，建立詳盡的標準需求體系框架，為后續標準化工作的開展提供方向。

2、提高標準化工作意識

在智能船舶相關科研項目與試驗過程中，時刻將標準化工作納入計劃之中，注重對成果與經驗的總結，及時將其固化成為標準；積極與國家級平臺對接，如國家質量基礎共性技術研究與應用項目（NQI專項）等，以項目為契機與相關國家部委、國內平臺單位與標準化工作歸口單位聯系，整合國內資源，同時在標準推行與編制之初就確定標準國際化策略，并根據形勢變化及時對其進行調整。

3、積極開展國際合作

智能船舶與智能航運的發展是一項長期、持久、復雜的工程，需要各國政府、國際組織、科研機構、生產企業的共同努力。在技術優勢上，各國各有側重：歐洲國家在綠色與智能化船舶配套設備、通信基礎設施等領域具有雄厚的技術積累；日韓等國造船技術過硬，效率高，產業鏈完善……我國應在充分調研自身需求的基礎上，以開放包容的心態與各國開展項目合作，在標準化工作上可考慮聯合提案，以實現優勢互補、合作共贏，從而提高提案成功率，增強國際影響力。