海上自主水面船規(guī)則及航海保障應(yīng)對探討

張淑靜

(北海航海保障中心天津航測科技中心，天津 300211)

1 概述

1.1 概念由來和定義

2017 年，在國際海事組織（International Maritime Organization,IMO）海上安全委員會（Maritime Safety Committee，MSC）第98 屆會議上，英國、丹麥等9 國提出IMO 應(yīng)增加對海上自主水面船舶(Maritime Autonomous Surface Ships，MASS）的研究，提出了MASS 的概念。

2018 年12 月MSC100 會議在法規(guī)梳理的術(shù)語中，MASS 被界定為可以獨立于人際互動而營運的具有不同等級的船舶。IMO 是MASS 的倡導(dǎo)和組織者，其發(fā)布的相關(guān)公約、標準和指導(dǎo)性意見是業(yè)界最高級別文件。

1.2 分類分級

2018 年12 月MSC100 會議為便于法規(guī)梳理的進程，將船舶自主等級分為4 級：

Ⅰ級——具有自動化處理和決策支持的船舶--船員在船上，以操作和控制船上的系統(tǒng)和功能。某些操作可以自動，且有時可無人照看，但有船員在船上，以準備好進行控制。

Ⅱ級——船員在船上的遙控船舶--船舶從另一位置進行控制和操作。船員可以在船上，以控制和操作船上的系統(tǒng)和功能。

Ⅲ級——無船員在船上的遙控船舶--船舶從另一位置進行控制和操作。無船員在船上。

Ⅳ級——完全自主船舶--該船舶的操作系統(tǒng)能自動地作出決策和確定其操作行動。

應(yīng)當注意到，在單次航行期間，MASS 可能以一個或多個自主等級營運。

1.3 發(fā)展狀態(tài)

MASS 一般指20 m 以上無人船，而無人船即是智能船，對應(yīng)于MASS 的III—IV 級，智能無人船舶研發(fā)更傾向于從小型船舶開始實踐，優(yōu)先研發(fā)遠程操控、自主航線規(guī)劃、自主避碰等技術(shù)。

2019 年，MASS 開始全球的加速發(fā)展，海洋強國紛紛開建船舶和測試實驗，美國海軍一艘沒有任何船員的反潛無人艦從加州自行開往夏威夷后再返回，創(chuàng)下無人船自主航行的里程碑；日本郵船株式會社（NYK）“Iris Leader”滾裝船完成了兩段包含白天以及夜晚的自主航行試驗。2020 年，韓國“SAMSUNG T-8”號拖船成功進行了遠程自主航行測試，但受新冠疫情影響，一些代表性的項目和計劃被迫推延，最近兩年出現(xiàn)轉(zhuǎn)機，中國的“智飛”號、韓國“世界路”號、英國“五月花”、挪威“YARA Birkeland”號等相繼成功海測，日本成功進行無人船項目“MEGURI2040”全部6 個不同船型、不同條件的實船測試。

技術(shù)研發(fā)的同時，IMO 和幾大船級社相繼制定MASS相關(guān)法規(guī)、標準、指南、規(guī)則，產(chǎn)、學(xué)、研配合測試場、研發(fā)基地形成MASS 發(fā)展的鏈條。

2 MASS 規(guī)則發(fā)展

2.1 IMO 框架下MASS 法規(guī)修訂

海事公約是基于有人駕駛這一控制方式而制定的，MASS 面臨《國際海上人命安全公約》（SOLAS）、《國際海上避碰規(guī)則》（COLREGS）和《海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標準國際公約》（STCW）三大公約為代表的IMO 法律體系沖突。

2018年MSC 99會議圍繞MASS法規(guī)梳理的目標、定義、范圍、方法和工作計劃進行了討論，給出了僅用于法規(guī)梳理的臨時術(shù)語，擬議自主等級包括四級，在之后的MSC100對分級更簡潔的表述，并明確了應(yīng)先對相關(guān)IMO 強制性文件開展梳理，IMO 關(guān)于MASS 的規(guī)則制定和修訂工作就此展開。截至目前，IMO 出臺的MASS 規(guī)則有：

《MASS 試航暫行指南》：2019，MSC101 批準了IMO海上安全委員會MSC.1/Circ.1604《MASS 試航暫行導(dǎo)則》通函，作為MASS 試航的原則性指導(dǎo)，以幫助MASS 試航相關(guān)參與方和主管機關(guān)安全地完成試航，各成員國、國際組織、試航參與單位都可以依據(jù)《導(dǎo)則》進行試航，并針對試航經(jīng)驗及時提出修訂意見，逐步完善《導(dǎo)則》?！秾?dǎo)則》明確各國主管機關(guān)及其授權(quán)機構(gòu)是MASS 試航的管理方，試航的管理目標是確保試航安全、可靠并符合環(huán)境保護的要求。《導(dǎo)則》是宏觀性的要求，并未創(chuàng)造新的法規(guī)條文，其依從的仍然是依據(jù)成熟的IMO 關(guān)于船舶和試航的各項規(guī)定和要求，在試航內(nèi)容、要求、標準等沒有具體給出。

IMO“立法范圍界定”：2017 年，MSC98 開展“海事公約對MASS 船適用性研究”，2018 年8 月，IMO 秘書處完成了此次梳理工作，并發(fā)布了綜合報告。報告所涉及的文書包括：《1974 年SOLAS 公約》及相關(guān)強制性規(guī)則；《1978年STCW 公約》和《STCW 規(guī)則》；《1995 年STCW-F 公約》；《1972 年國際海上避碰規(guī)則》；《1969 年國際船舶噸位丈量公約》；《1972 年國際集裝箱安全公約》；《1966年國際載重線公約》；《1971 年特殊貿(mào)易客船協(xié)定》和《1973年特殊貿(mào)易客船艙室要求議定書》。在IMO 下設(shè)的MSC、法律委員 會 (LEG) 和便利委員會 (FAL) 已初步完成了其各自主管文書的立法范圍界定工作。2022年MSC105會議上，“制定海上自主水面船舶（MASS）基于目標的文書”作為第7 個議題，同意建立MSC/LEG/FAL 聯(lián)合工作組,以制定非強制性MASS 規(guī)則作為第一步，力爭在2028 年1 月1 日實現(xiàn)強制性MASS 規(guī)則生效實施的最終目標。

2.2 國際航標協(xié)會（IALA）與MASS

在IALA 第72 次理事會討論了MASS 的發(fā)展，提出制定與MASS 相關(guān)的IALA 指南，ENAV 委員會率先制定了與MASS 相關(guān)的指南。協(xié)會常設(shè)機構(gòu)中E 航海（ENAV）、VTS、航標需求與管理(ARM)、航標工程與可持續(xù)發(fā)展委員會(ENG)，以及政策咨詢小組(PAP)、法律咨詢小組(LAP)分別就MASS 對航標的影響和需求進行分析，起草MASS相關(guān)的建議指南。為便于組織和協(xié)調(diào)，協(xié)會成立了一個跨委員會任務(wù)小組（TF），該小組向政策咨詢小組報告。按照指南制定路線圖，到2024 年下半年IALA MASS 指南將出臺，目前各委員會已起草的指南還處于討論階段。

2.3 國際海道測量組織(IHO)與MASS

2021 年，IHO 的海道測量服務(wù)和標準委員會（HSSC）組建了MASS 導(dǎo)航項目組（MASS PT），承擔(dān)分析MASS對海道測量標準和服務(wù)的影響，推動IHO 標準適應(yīng)MASS需求。項目組成員國開展了MASS 發(fā)展情況研究，編寫了各自國家的MASS 發(fā)展情況報告；組織開展了S-100 與MASS 需求的差距分析，提出S-100 標準對接MASS 需求的意見和建議，將于2023 年向HSSC15 會議提交S-100 標準的發(fā)展需求報告，以指導(dǎo)S-100 標準的制定。IHO 后期行動計劃將于2023 年提出。S-100 5.0.0 版獲海道測量服務(wù)與標準委員會第14 次會議（HSSC-14）審定批準，將在2022 年底正式發(fā)布，電子海圖S-101 數(shù)據(jù)產(chǎn)品標準2.0.0 版2024 年正式發(fā)布實施。

2.4 國際船級社協(xié)會(IACS)行動

2022 年5 月，國際IACS 為了使船舶能夠抵御網(wǎng)絡(luò)事故,增強船舶網(wǎng)絡(luò)安全的韌性,發(fā)布了兩項新的統(tǒng)一要求UR E26 和UR E27,并將在2024 年1 月1 日及之后簽訂建造合同的新造船舶上實施。UR E26 主要涵蓋設(shè)備識別、保護、攻擊檢測、響應(yīng)和恢復(fù)；URE27 旨在確保第三方設(shè)備供應(yīng)商對系統(tǒng)完整性進行保護和加固,提供了船上系統(tǒng)和設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)韌性要求,并提供了與用戶和船上基于計算機的系統(tǒng)之間的接口有關(guān)的附加要求,以及新設(shè)備在船上實施前的產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)要求。這對于MASS 船舶網(wǎng)絡(luò)安全提供了支撐保障。

2.5 國際電信聯(lián)盟（ITU）行動

ITU 成立物聯(lián)網(wǎng)標準化研究組SG20,持續(xù)開展物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、智慧可持續(xù)發(fā)展城市等國際標準化工作。2019 年，世界無線電通信大會（WRC-19）上，國際電聯(lián)成員國就通過引入新的海上通信系統(tǒng)和提高頻譜利用效率來加強海上安全作出了重要決定。WRC-19 同意為GMDSS 的新元件提供額外的頻譜資源，從而擴大其覆蓋范圍并增強其能力。WRC-19 以VHF 頻段分配給海上移動衛(wèi)星服務(wù)，以啟用VDES 的衛(wèi)星組件,提高了海上通信能力。

2.6 國際標準化組織（ISO）行動

2022 年5 月，國際標準化組織/船舶與海洋技術(shù)委員會（ISO/TC8）發(fā)布了ISO 23860《船舶和海上技術(shù)--海上水面自主船舶（MASS）相關(guān)術(shù)語》（Ships and marine technology — Vocabulary related to autonomous ship systems）國際標準，該標準規(guī)定了自主等定義，同時提出了相關(guān)等級，該標準發(fā)布前通過MSC 會議審議。

2.7 各國行動

中國：根據(jù)工業(yè)和信息化部2021 年2 月發(fā)布的《智能船舶標準體系建設(shè)指南》（二次征求意見稿），將標準體系框架分成三層架構(gòu)：標準體系頂層、七個部分、38 個專業(yè)及領(lǐng)域。對智能船舶標準建設(shè)的總體要求、體系框架、建設(shè)內(nèi)容和組織實施作了規(guī)定。

2016 年3 月中國船級社（CCS）發(fā)布《智能船舶規(guī)范（2015）》，2020 年3 月更新發(fā)布《智能船舶規(guī)范（2020）》。該規(guī)范將智能船舶劃分為智能航行、智能船體、智能機艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺、增遠程控制和自主操板塊，對各個功能板塊的一般要求、功能標志、圖紙資料、檢驗和試驗進行了規(guī)范。CCS 還陸續(xù)制定了《船舶智能機艙檢驗指南（2017）》《智能集成平臺檢驗指南（2018）》《船舶智能能效管理檢驗指南（2018）》《船舶（油船）智能貨物管理檢驗指南（2018）》《無人水面艇檢驗指南（2018 ）》《自主貨物運輸船舶指南（2018）》《船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求及安全評估指南（2020）》。

2021 年，交通運輸部海事局就《船舶自主航行試驗技術(shù)與檢驗暫行規(guī)則》征求意見，主要規(guī)定了船舶開展自主航行相關(guān)試驗的技術(shù)和檢驗要求。2019 年5 月9 日，交通運輸部等七部門聯(lián)合發(fā)布《智能航運發(fā)展指導(dǎo)意見》明確了智能航運培育和發(fā)展的總體要求、主要任務(wù)和保障措施。

英國：2017 年11 月，英國海事自主系統(tǒng)監(jiān)管工作組（MASRWG）發(fā)布了首個《海事自主船艇設(shè)計、建造和運營行業(yè)行為守則》。2019 年11 月，英國海事協(xié)會發(fā)布《自主船舶行業(yè)行為守則》的更新版本，屬于建議性規(guī)范，適用于小于24 米以下的海事自主船艇及半自主船艇的設(shè)計、建造和安全操作。

2017 年2 月，英國勞氏船級社（LR）出版了《無人海上船舶系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，將自主船分為7個級別，提出了設(shè)計、建造和服務(wù)要求準則。

美國：2019 年 5 月2 日，美國船級社（ABS）發(fā)布其第一版《船舶和海上設(shè)施智能功能指南》，為智能技術(shù)應(yīng)用的工程審查和檢驗，使用了一套易于應(yīng)用的風(fēng)險指引性規(guī)范要求。

2020 年4 月，ABS 發(fā)布了《自主咨詢指南》，該指南還介紹了智能到自主基于目標框架，用于指導(dǎo)自主和遠程控制功能的實現(xiàn)。

2021 年，ABS 發(fā)布了《自主和遠程控制功能指南》，該指南為在船舶和海工裝置上實施這些技術(shù)構(gòu)建了一個基于目標的框架；2022 年3 月，發(fā)布《自主船白皮書》，提出了10 個目標，為自主船舶的設(shè)計和運營構(gòu)建框架。

日本：2020 年，日本國土交通省宣布制定自主航行船舶的安全設(shè)計指南，包括航行設(shè)計區(qū)域的設(shè)定、人機界面（HMI）設(shè)定、自動化系統(tǒng)故障等情況下平穩(wěn)過渡至船員操縱船舶的措施、網(wǎng)絡(luò)安全、避航和離靠等。2020 年2 月，日本船級社發(fā)布了《自主操作/無人駕駛船舶指南——自主操作系統(tǒng)/遠程操作系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)、安裝和操作》，是基于2018 年發(fā)布的現(xiàn)有指南《自主操作/無人駕駛船舶概念設(shè)計指南（臨時版）》做出的改進。旨在通過防止人為錯誤來提高安全性，并通過減輕船員的工作量來改善工作條件，而且示范實驗正在全球范圍內(nèi)進行。

挪威：2018 年，挪威船級社（DNV）發(fā)布了一項新入級指南——《自主與遠程操作船入籍指南》，其涵蓋自主和遠程操作船舶，包括導(dǎo)航、船舶工程、遠程控制中心和通信等事項。在測試和驗證上要求進行仿真測試、系統(tǒng)集成測試和網(wǎng)絡(luò)測試等，針對信賴軟件和通信系統(tǒng)的自主和遠程理念，特別強調(diào)了網(wǎng)絡(luò)安全和軟件測試。

3 海事航海保障應(yīng)對

3.1 MASS 對海事航保需求

對于自主航行船舶，傳統(tǒng)的視覺航標、紙海圖和VHF語音發(fā)布助航信息等航海保障（海事航保）手段和作用將削弱，應(yīng)根據(jù)無人操控的船舶系統(tǒng)要求、工作特點、運動特性來提供相應(yīng)的助航服務(wù)。如易于被自動感知和識別的電子航標（數(shù)字航標）、高精度電子海圖、數(shù)字化安全信息，這些數(shù)字化的航海保障導(dǎo)助航服務(wù)產(chǎn)品同時為非自主航行的智能船舶提供個性化優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

3.2 海事航保MASS 規(guī)則建立和完善

航標：2018 年，《自動識別系統(tǒng)（AIS）航標應(yīng)用導(dǎo)則》交通運輸行業(yè)標準發(fā)布，規(guī)定了AIS 航標的分類、電文、參數(shù)配置、甚高頻數(shù)據(jù)鏈路接入方式、顯示符號等。2021年發(fā)布《沿海無線電指向標-差分全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)播發(fā)標準》，2019 年我國主導(dǎo)的首個國際航標協(xié)會標準《VTS用戶指南模板》生效。我國的數(shù)字航標標準比較全面，目前IALA 正在修訂適應(yīng)MASS 建議指南，啟示我們應(yīng)對這些標準對MASS 適用性進行界定，同時修訂提升至國家和國際標準，這將大大提高國際海事地位和話語權(quán)。

測繪：電子海圖是自主航行導(dǎo)航基石，其標準從國際到國內(nèi)體系完整，這里不再詳述這些標準。2012 年S-100 成為E 航海實踐中標準的標準，我國是IHO 的創(chuàng)始國和重要成員國，做好以S-100 系列標準研究與應(yīng)用已成為海事測繪事業(yè)發(fā)展的當務(wù)之急和重中之重。IHO 的海道測量服務(wù)和標準委員會（HSSC）組建的MASS 導(dǎo)航項目組中，我國東海航海保障中心孫東禮擔(dān)任副主席。建議在梳理國際標準的同時，國內(nèi)標準適用性也應(yīng)同步界定，做好標準的國際接軌。

通信：未來自主航行船舶需大帶寬、高速度、高頻率、高可靠性的海上通信鏈路，可通過甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）、甚小口徑衛(wèi)星終端站（VSAT）、衛(wèi)星通信實現(xiàn)，這些鏈路行業(yè)標準尚未出臺，以及海上安全信息數(shù)字播發(fā)標準，北海航海保障中心2022 年起草的《基于北斗通信的海上安全信息播發(fā)要求 》行業(yè)標準還未正式發(fā)布，海上通信適應(yīng)MASS 的規(guī)則處于起步階段，任重道遠。

4 結(jié)束語

自主船的應(yīng)用將推動國際海事法規(guī)的全面修正，現(xiàn)行國際海事法律體系即將 “洗牌”，這為我國不斷提升在國際海事規(guī)則方面話語權(quán)，在全球海事活動中貢獻“中國智慧”提供了機遇。未來在MASS 的發(fā)展道路上，海事航保不僅僅做到加速“陪跑、跟跑”，更要加快步伐駛?cè)胄袠I(yè)“領(lǐng)跑”快車道。