智能船舶国际标准体系版图

中船重工国际海事与标准化研究部 冯书桓 吴笑风

各国在智能航运领域的投入日益加大，在国际标准化工作中的博弈也日趋激烈。

近年来，随着信息通信、人工智能、物联网、大数据等新兴技术的不断进步，智能船舶的发展如火如荼。事实上，早在2006年，国际海事组织就提出e-Navigation的概念，旨在通过电子信息手段，在船上和岸上收集、整理和显示海事信息，实现船-船、船-岸和岸-岸之间的信息互联互通，以达到船舶航行的安全性、经济性和环保性。

智能船舶的优势

降低成本：一直以来，船员工资以及为保证其正常船上生活而设置的各类保障系统是船舶运营成本的重要组成部分，而减少船舶配员甚至实现船舶无人化运营是未来智能船舶发展的重要目标。随着船舶智能化水平的不断提升，船舶自主决策、故障自诊断等技术使这一目标的实现成为可能，从而大大降低船舶运营成本。与此同时，船员生活空间及保障系统的消失将使空船重量减轻，为货物装载提供更多空间，提高运输效率，从而实现更多利润。

提高安全性：据估算，在船舶碰撞事故中，约有75%～96%的事故可归结于人为原因。一旦发生事故，轻则耽误船期造成经济损失，重则将会造成人员伤亡、危险品泄露、交通中断等严重后果。随着智能船舶的发展，最终将通过智能感知系统与自主决策系统的应用将相关航行避碰规则编写成程序植入船舶系统中，通过反复迭代优化形成可靠的自主航行系统，大大降低发生安全事故的概率。

提升船舶能效：智能船舶应具有智能航行与智能能效管理功能，能够运用人工智能、大数据分析等技术对智能感知系统获取的信息进行分析和处理，从而对航路与航速进行优化设计。通过随时监测船舶航行状态、装载状态及燃油消耗状况并及时作出调整，船舶能效管理水平将被极大提升。当前，IMO正在积极推动海运节能减排战略，可以预见船舶智能化在海运减排进程中将发挥重要作用。

正是因为看到智能船舶未来的应用前景，当前各国都大规模开展科研项目、出台产业政策积极推动智能船舶的发展。

日本于2014年1月起开展“智能船舶应用平台项目”（SSAP），联合三菱重工、川崎重工、商船三井等27家造船、配套、航运和检验单位共同参与，旨在建立船舶及岸上获取船舶设备数据的标准化方法，不断提高船舶的安全性能与环保性能。

韩国贸易、工业和能源部以及海洋和渔业部联合设立了名为“智能自主船舶开发和运营服务”的研发专项，共包含73个子项目，项目计划将自2019年持续至2024年。

欧盟MUNIN项目（智能化及网络支持的海上无人导航系统）于2012年启动，由德国、挪威、瑞典、冰岛及爱尔兰的八家研究所共同完成，总预算380万欧元，旨在开发和验证无人船舶概念，将着重研究与无人船相关的操作、技术以及法律问题。

英国于2019年1月24日发布“海事2050”计划，且与之相配合发布了海事技术创新路线图，将推动自主船舶的发展列为重要任务。路线图从基础设施、技术需求、人员培训与法律法规四个角度进行了全面阐述。

我国去年12月发布了《智能船舶发展行动计划（2019～2021年）》，明确了重点任务与保障措施，从顶层设计层面为统筹协调资源，系统推进船舶与航运智能化提供了依据。

欧盟MUNIN项目（智能化及网络支持的海上无人导航系统）

智能船舶国际标准体系

标准化工作的开展与标准体系的建立需要对技术进行深入了解，对未来趋势进行准确判断，对发展路径进行深入分析，充分发挥标准的前瞻性与引领性作用，整合行业资源，推动智能船舶产业发展。

1、关键技术

智能船舶的发展可分为四个阶段：互联互通、系统整合、远程控制和自主操作。其中第一和第二阶段的技术当前已相对比较成熟，只是应用程度深浅不同，而第三阶段远程控制与第四阶段自主操作所对应的则是“无人船”的概念，对船舶执行系统的可靠性和稳定性都有很高的要求。

在我国最新发布的《智能船舶发展行动计划（2019～2021年）》中，明确了要突破智能系统总体设计、智能感知系统、网络与通信系统和智能航行系统等关键智能技术，以及推动船用设备智能化升级、提升网络和信息安全防护能力、加强测试与验证能力建设、构建规范标准体系、推动工程应用试点示范等重点任务，行动计划从船舶与设备、基础设施、网络服务、测试验证、示范应用等方面明确了发力方向，而这正是标准化工作中应重点关注的内容。

2、标准体系

参与国际标准化工作是推动我国智能船舶产业发展的必然要求。智能船舶的发展方兴未艾，许多原有的经验和规则已经不能适用，必须进行探索和创新。对于发展的关键环节，如智能船舶的定义与分级、船舶智能感知、决策优化等技术，目前在世界范围内尚未形成统一标准，整个行业无法形成合力，极大地提高了发展成本，对技术与产业升级造成阻碍。

与此同时，智能船舶的发展是一项长期而复杂的工程，将为造船以及航运业各环节带来深刻持久的变化，需要各国政府、组织与公司合力推动。我们已经看到，为抢占发展先机，各国都在结合自身技术优势积极开展法规梳理、技术攻关与实船验证工作，而国际标准化工作则是业界分享和推广技术成果的重要合作平台。对于我国智能船舶产业而言，参与国际标准化工作一方面可以使我们在充分了解自身市场需求与发展条件的基础上通过国际合作与交流借鉴国外发展经验，另一方面可以用标准的形式固化发展经验，积极为世界贡献中国经验、中国智慧，同时为相关企业打开国际市场奠定良好基础。

国际标准化组织（ISO）是各国编制和推广国际标准的主要平台，其下设的船舶与海洋技术委员会（ISO/TC8）在2017年6月设立智能航运工作组（WG 10），并同时开始编制智能航运标准化路线图，旨在明确智能航运发展过程中各方关切的关键问题，寻找标准缺失，以满足船舶智能化带来的市场、技术和IMO国际海事法规变化的需求。WG 10由ISO/TC8主席李彦庆担任召集人，中船重工714所吴笑风作为《智能航运标准化路线图》起草工作组负责人。自成立以来，该工作组已开展大量工作，具体成果如下：

（1）ISO/TC8/WG10智能航运标准化路线图体系框架

根据智能船舶的发展阶段与关键技术，ISO/TC 8/WG 10智能航运标准化路线图中将潜在标准化领域分为概念、船舶及船上系统、信息与通信技术基础设施、船舶运营、服务与支撑等几个范畴，每个领域内包含进一步细分类别：

（a）船舶及船上系统

船舶及船舶系统板块重点关注由智能化发展带来的船舶内部各系统本身和系统集成方法的升级改造，包括船体与结构、推进与转向系统、电子系统、导航与通信、舱室机械、甲板机械、舾装设备、货物管理和系统集成等领域。

（b）船舶运营

船舶运营板块重点关注船舶在运营过程中与外界环境或设施的交互，主要包含海上安全、海上安保、海洋环境保护、船舶能效、运营监测与船舶维修、船岸协同和自主化与无人化运营。

（c）服务与支撑

服务与支撑板块重点关注岸基相关服务，例如设备/系统测试与试航、海事信息服务、教育与培训等。应当注意的是，传统上这三个

领域，尤其是教育与培训等本不是ISO/TC8的重点关注范围，但由于其在智能航运发展进程中的重要作用以及各方所表现出的浓厚兴趣，ISO/TC8/WG10智能航运工作组的标准化工作顶层设计中将它作为一个单独类别来进行考虑。

表 智能航运相关国际标准工作项目情况列表

（d）信息与通信技术基础设施

信息及通信基础设施板块是智能航运的基础，主要解决船舶对外界环境、航行状态、设备状态、货物状态等信息的智能感知以及通过构建可靠的网络与通信系统实现在保证网络安全基础上的信息互联互通。信息与通信基础设施在航运的全生命周期内都发挥重要作用，其内涵包括传感器、数据结构与格式、数据通信网络、网络安全与维护、软件与维护和文档管理等。

（e）概念

通用而规范的智能船舶相关术语和分级体系是促进各方通力合作实现智能船舶快速发展的前提，因而明确定义相关术语和分类体系是智能航运国际标准化工作中需要优先解决的问题。

尽管体系框架中明确了标准需求的不同领域，但事实上各领域相互关联，不可分割。在标准研究与编制过程中应对各领域间相互关系与接口进行深入了解，使标准体系各部分之间协调有序。

与此同时，ISO/TC 8的WG 4 海上安保工作组将网络安全问题列为重点关注方向之一。

（2）智能航运相关国际标准工作项目情况

目前，ISO/TC 8共有19项智能航运相关标准项目处于活跃状态，具体信息如表所示。

自2017年6月ISO/TC8/WG 10智能航运工作组第一次会议以来，国际各方对智能航运标准化工作的关注与参与力度持续升温。其中，日本基于其SSAP项目已成功形成围绕“船舶数据中心”概念的系列国际标准；韩国积极参与智能船舶国际标准化工作，在多个领域提交提案，但尚无工业实践案例支撑，仍处于探索阶段；欧美目前提案数量有限，但对于WG10工作的关注程度已逐渐提升；我国依托ISO/TC8平台优势，在智能航运国际标准化领域积极布局，近期又成功获得两项网络安全相关国际标准立项，取得重要突破。

工作建议

近来，各国在智能航运领域的投入日益加大，在国际标准化工作中的博弈也日趋激烈。对我国船舶工业界而言，以推行智能船舶国际标准的形式提升影响力，抢占发展先机是推动行业发展的有效措施，也是参与全球治理，贡献中国智慧的必然要求。结合前文分析，本文对我国参与智能航运国际标准化工作提出如下建议：

1、加强前瞻性研究

积极开展对包含“英国海事2050”、 日 本SSAP项 目、 欧 盟MUNIN项目、韩国智能自主船舶开发和运营服务专项在内的产业政策与科研项目信息研究，借鉴相关经验；提前谋划布局，在已出台的《智能船舶发展行动计划（2019～2021年）》的基础上进一步对关键技术进行分解，建立详尽的标准需求体系框架，为后续标准化工作的开展提供方向。

2、提高标准化工作意识

在智能船舶相关科研项目与试验过程中，时刻将标准化工作纳入计划之中，注重对成果与经验的总结，及时将其固化成为标准；积极与国家级平台对接，如国家质量基础共性技术研究与应用项目（NQI专项）等，以项目为契机与相关国家部委、国内平台单位与标准化工作归口单位联系，整合国内资源，同时在标准推行与编制之初就确定标准国际化策略，并根据形势变化及时对其进行调整。

3、积极开展国际合作

智能船舶与智能航运的发展是一项长期、持久、复杂的工程，需要各国政府、国际组织、科研机构、生产企业的共同努力。在技术优势上，各国各有侧重：欧洲国家在绿色与智能化船舶配套设备、通信基础设施等领域具有雄厚的技术积累；日韩等国造船技术过硬，效率高，产业链完善……我国应在充分调研自身需求的基础上，以开放包容的心态与各国开展项目合作，在标准化工作上可考虑联合提案，以实现优势互补、合作共赢，从而提高提案成功率，增强国际影响力。