《智能船舶標準體系建設指南》征求意見稿

0 前言

大力發展智能船舶是促進我國船舶工業產業結構調整、加快新舊動能轉換、提升國際競爭力的重要途徑之一，同時也是航運、港口、物流等行業實現降本增效的重要手段，已成為航運與造船領域發展的必然趨勢。近年來，在市場需求和產業政策推動下，我國在智能船舶技術攻關、系統研發與實船建造等領域取得了積極進展，工程化應用成效初顯，形成了一定的技術積累和產業基礎，總體處于國際先進水平。

在國際公約規則、標準規范方面，國際海事組織（IMO）成立了海上水面自主船舶（MASS）工作組，提出了MASS定義和4個自主化等級，啟動了MASS相關法規梳理和適用性分析工作，并制定了 MASS試航指南。國際船級社協會（IACS）發布了 12項針對船舶網絡安全的建議案，中國船級社、英國勞氏船級社、DNV GL船級社等國際主要船級社先后發布了有關智能船舶的規范指南。國際標準化組織（ISO）啟動了“智能航運標準化路線圖”制定工作，日本、韓國、中國、挪威等在MASS術語、網絡安全、船載數據服務器、通信協議等領域正在積極制定國際標準；國際電工委員會（IEC）高度關注虛擬仿真、智能化、自動化、物聯網、系統集成等技術標準的發展；國際電信聯盟（ITU）正積極開展物聯網大數據、物聯網網關、智慧可持續發展城市等國際標準化工作。

近年來，我國造船、航運、船檢等有關單位圍繞智能船舶術語、分級分類、信息資源標識、輔助自動駕駛、智能能效管理、智能機艙運維、智能系統測試與驗證等開展了相關標準的研究與編制工作，取得了一定成效，但智能船舶標準體系仍未建立，智能船舶標準的范圍、發展方向和建設重點仍不明確，在智能船舶基礎通用，信息感知、網絡與通信等共性和關鍵技術應用，智能船舶設計、測試與驗證，岸基保障服務，運營管理等領域仍存在較多標準缺項，無法為我國智能船舶的設計建造和運營管理提供全方位支撐。

2018年12月，工業和信息化部、交通運輸部、國防科工局聯合印發《智能船舶發展行動計劃（2019-2021年）》，將建立智能船舶標準體系列為行動目標和重點任務，明確提出研究制定智能船舶規范和標準體系建設指南。2019年5月，交通運輸部、中央網信辦、國家發展改革委、教育部、科技部、工業和信息化部、財政部等七部門聯合發布《智能航運發展指導意見》，指出以法規、標準、規范制定為重點，加快構建智能航運治理體系。圍繞上述發展要求，在工信部統一指導下，以中國智能船舶創新聯盟為依托，特組織智能船舶相關標準化研究機構、科研院所、造船企業、系統設備研制單位、船檢機構、航運企業、高等院校等單位研究編制《智能船舶標準體系建設指南》。

1 總體要求

1.1 指導思想

以國家建設制造強國、海洋強國、交通強國戰略部署為指導，以《智能船舶發展行動計劃（2019-2021年）》、《智能航運發展指導意見》為行動綱領，以加快推進造船、航運智能化轉型為目的，建立智能船舶標準體系，為相關標準的制定和管理提供依據，充分發揮標準在智能船舶研發、設計、生產、管理與服務等全過程中的支撐和引領作用，全面提升產業創新能力和國際綜合競爭力，實現高質量發展。

1.2 基本原則

1）需求牽引、重點明確，落實智能船舶、智能航運發展國家戰略要求。

緊密圍繞《智能船舶發展行動計劃（2019-2021年）》、《智能航運發展指導意見》行動目標和重點任務板塊，形成覆蓋智能船舶設計與建造、測試與驗證、運營與管理等重點領域的標準體系，滿足智能船舶科技攻關、重點系統設備研制、典型示范應用和測試與驗證能力提升等對標準的建設需求。

2）國際接軌、主動占位，與國際海事公約規則、標準規范頂層要求總體協調。

標準體系總體上與國際海事組織（IMO）“海上水面自主船舶（MASS）”等公約規則，國際船級社協會（IACS）及主要船級社智能船舶規范指南，以及國際標準化組織（ISO）“智能航運標準化路線圖”等國際要求相協調，實現對上述要求的具體支撐與細化落實，同時適當引入國際專家資源，為國內標準研制以及我國標準與國際標準和法規的協調提供咨詢，為我國轉化和制定相關國際標準提供便利和參考。

3）系統完整、界面清晰，支撐智能船舶、智能航運等相關產業發展。

標準體系框架系統完整、界面清晰，覆蓋術語定義、人機交互、電磁兼容、安全與風險評估、質量與可靠性等基礎通用要求，信息感知、網絡通信、數據管理、系統集成、分析與控制等共性和關鍵技術應用，智能船舶設計、測試與驗證，岸基保障服務與平臺建設，船舶運營管理等領域，充分反映造船、航運、海事等多方標準建設需求，便于相關行業標準的制定和管理。

4）精準定位、特點鮮明，重點建設船舶、航運等智能化功能實現所需專用標準。

有別于常規船舶設計建造標準體系，智能船舶標準體系重點針對船舶信息化、網絡化、智能化功能實現要求進行構建，著重反映信息感知、網絡與通信、數據管理、系統集成、分析決策與控制、數字孿生、軟件等共性和關鍵技術在船舶設計、試驗及運營等環節中的應用需求，精準定位、特點鮮明，為智能船舶、智能航運專用標準的建設與發展提供依據。

1.3 建設目標

以《智能船舶發展行動計劃（2019-2021年）》、《智能航運發展指導意見》等要求為頂層指導，圍繞智能船舶設計與建造、測試與驗證、運營與管理等發展需要，明確標準體系建設的原則、范圍、方向和重點，構建覆蓋智能船舶基礎通用，共性和關鍵技術應用，智能船舶設計、測試與驗證，岸基服務，運營管理等領域的標準體系，為智能船舶核心技術攻關、智能系統設備研制、典型示范應用、測試與驗證能力提升等提供標準化技術支撐與保障，引領智能船舶、智能航運、智能服務與監管等產業發展。

第一階段（2019年—2021年），智能船舶術語定義、分級分類等基礎通用標準逐步完善，信息感知、通信協議與接口、數據傳輸與交換、網絡與信息安全、數據處理等共性和關鍵技術應用標準取得突破，智能船舶設計、測試與驗證以及智能集成平臺、智能航行系統等關鍵船載系統設備標準滿足實船建造需要，完成約40項標準研究與編制（其中不少于5項標準項目有海外專家參與），主導研制國際標準立項數量不少于3項，夯實基礎，滿足智能船舶輔助決策、安全防護等功能要求。

第二階段（2022年—2025年），智能船舶基礎通用，智能船舶設計、測試與驗證專業標準體系基本形成，智能船舶共性和關鍵技術應用標準逐步完善，岸基服務標準形成配套支撐，標準體系進一步健全，完成約 40項標準研究與編制（其中不少于10項標準項目有海外專家參與），主導研制國際標準立項數量不少于3項，滿足智能船舶設備智能化升級、測試與驗證能力提升以及實現遠程控制等要求。

第三階段（2026年—2030年），智能船舶共性和關鍵技術應用標準、運營管理標準配套完善，智能船舶標準體系全面形成，標準總數約120項（其中不少于30項標準項目有海外專家參與），主導研制國際標準立項總數約10項，符合船舶無人自主、高度智能化的發展要求，引領智能船舶、智能航運、智能服務與監管產業發展。

本指南根據《智能船舶發展行動計劃（2019-2021年）》所提出的行動目標及重點任務，結合當前制約我國智能船舶發展的基礎、共性、關鍵技術問題，提出2019年至2021年標準建設重點，后期標準建設重點將根據國內外市場需求、國際公約規則與標準規范變化、產業政策調整和技術發展進行逐步完善。

2 體系框架

標準體系框架由四層架構組成：第一層為標準體系頂層；第二層為大類，包括基礎通用，共性和關鍵技術應用，智能船舶設計、測試與驗證，岸基服務，運營管理5個大類；第三層為中類，包括26個中類；第四層為小類，包括31個小類。

3 建設內容

3.1 基礎通用標準

圖1 基礎通用標準體系框圖

基礎通用標準（圖 1）用于明確智能船舶相關概念、界面及相互間關系，規定智能船舶人機交互、安全、質量和可靠性、檢測和評價等基礎共性要求，包括術語和定義、分級和分類、標識和編碼、人機交互、電磁兼容、安全與風險評估、質量和可靠性、檢測和評價標準。

1）術語和定義

術語和定義標準主要對相關術語、定義（或解釋性說明）及所對應的英文名稱等進行規定，主要用于統一智能船舶、智能航運相關概念，說明其內涵或外延。

2）分級和分類

分級和分類標準主要根據智能船舶船型、應用場景及智能化功能對所涉及的相關系統設備進行分類，對智能船舶及系統設備智能化水平與自主程度等級進行劃分，用于明確各級各類智能船舶屬性特征、能力要求和涵蓋范圍。

3）標識和編碼

標識和編碼標準主要對智能船舶系統設備等對象進行唯一標識與解析，用于建立涵蓋船舶全壽期的、統一的實體標識和編碼體系，便于對船舶系統設備等對象的識別與管理，包括智能船舶設計標識、設備標識等標準。

4）人機交互

人機交互標準主要對智能船舶系統與用戶之間的關系及交互需求等進行明確，包括信息分類與展示、權限管理、人機界面、人機協同、人機功效、人機交互設備等標準，確保系統的可用性和用戶友好性。

5）電磁兼容

電磁兼容標準主要對與船舶智能化功能實現相關的各電氣、電子設備及系統的電磁兼容性要求進行規定，包括相關系統設備電磁兼容等級和性能、測試方法等標準，明確相關產品在實際電磁環境中能夠正常工作的基本要求。

6）安全與風險評估

安全與風險評估標準主要對智能船舶全船、系統、設備、軟件安全運行與應急處置需滿足的技術要求及所采取技術措施進行規定，主要包括產品功能安全、安全產品和系統、風險評估、應急管理、事故救援等標準。

7）質量和可靠性

質量和可靠性標準主要對智能船舶系統設備的質量和可靠性的管理、控制、評價等要求進行規定，包括智能船舶系統設備質量與可靠性要求、質量與可靠性管理、綜合保障等工程管理標準，質量控制與實現、可靠性設計、可靠性試驗等技術方法標準，為相關系統設備的研制、質量認證和可靠性評價提供依據。

8）檢測和評價

檢測和評價標準主要對智能船舶及其系統設備的檢測要求和評價規則進行規定。其中檢測標準主要包括檢測項目和檢測方法標準，用于指導智能船舶和系統設備的科學檢測和檢測管理，規范檢測流程；評價標準主要包括智能船舶指標體系、能力要求、評估評價等標準，為智能船舶能力評價提供指導依據。

基礎通用標準建設重點（2019-2021 年）

術語和定義標準：智能船舶通用術語、智能船舶設計術語、智能船舶測試與驗證術語、智能船載系統和設備術語等標準。

分級和分類標準：智能船舶分類體系標準，智能船舶信息感知、數據傳輸與交換、數據分析與應用、輔助決策與自動控制、安全防護等分級標準。

標識和編碼標準：智能船舶系統設備編碼與標識標準，智能船舶設計文字標識標準。

人機交互標準：智能船舶信息分類與展示、權限管理、人機交互界面等標準。

電磁兼容標準：智能船舶系統設備電磁抗擾和電磁干擾、電磁防護措施、電磁兼容性能測試等標準。

安全與風險評估標準：智能航行等關鍵系統設備功能安全與風險評估標準，應急響應管理、應急機制等標準。

質量與可靠性標準：智能船舶可靠性設計、可靠性試驗與評估等標準。

檢測和評價標準：智能船舶系統設備檢測方法標準，船舶智能化能力指標體系與評價標準。

3.2 共性和關鍵技術應用標準

圖2 共性和關鍵技術應用標準體系框圖

共性和關鍵技術應用標準（圖 2）用于對船舶智能化功能實現所需要的信息采集設備選型應用與傳感器組網、通信協議與接口設計、數據傳輸與交換、數據管理、系統軟硬件集成、分析與控制、數字孿生、應用軟件等共性和關鍵技術應用要求進行規定。

1）信息感知

主要包括信息感知、傳感網絡標準等。其中信息感知標準主要對智能船舶各類傳感器等信息感知設備及相關元器件技術參數和應用要求進行規定，用于指導智能船舶數據監測、態勢信息感知設備的研制與應用；傳感網絡標準主要對智能船舶傳感設備組網、感知布局、數據質量等要求進行規定，用于指導和規范智能船舶感知網絡建設。

2）網絡與通信

主要包括有線網絡、無線網絡和網絡安全標準。其中有線網絡標準主要分別對智能船舶船載有線網絡、岸基有線網絡的組網、通信協議與接口、數據傳輸與交換等要求進行規定，用于指導有線網絡設備應用與網絡建設；無線網絡標準主要對 AIS、VHF、WiFi、4G/5G、衛星通信等當前船舶常用的無線通信技術在智能船舶的船-船、船-岸、船-云通信時網絡性能、通信協議、數據傳輸與交換等進行規定，用于指導和規范智能船舶無線通信要求及網絡建設；網絡安全標準主要對網絡結構安全、訪問控制、入侵防范等進行規定，用于指導智能船舶網絡安全建設。

3）數據管理

主要包括數據處理、數據結構與格式、數據庫、數據安全標準。其中數據處理標準主要對數據清洗、數據集成、數據規約、數據轉換等環節相關要求進行規定，用于提升數據質量；數據結構和格式標準主要對智能船舶數據結構和文件格式等進行統一規定，用于規范信息的交互和存儲；數據庫標準用于對數據庫的內容、結構等要求進行規定，用于明確數據庫建庫要求；數據安全標準主要對智能船舶數據安全管理、數據安全應用、數據安全防護、數據安全測試等要求進行規定，用于確保智能船舶數據安全、完整、可用。

4）系統集成

主要包括硬件集成、應用集成標準。其中硬件集成標準主要對智能船舶后臺系統、傳輸系統、終端系統等硬件系統及設備集成要求、集成管理等進行規定，支撐船舶系統間互聯互通互操作；應用集成標準主要對智能船舶應用功能和應用軟件的集成要求、整合方法進行規定，用于構建一體化的、統一、協調的應用系統。

5）分析與控制

主要包括分析決策和控制執行標準。其中分析決策標準主要對智能船舶狀態、活動、環境等信息的分析、判斷、預測以及決策進行規定，用于保障和提升智能船舶分析與決策的能力和水平；控制執行標準主要對智能系統控制方法和執行技術等要求進行規定，用于指導決策的精準物理實現。

6）數字孿生

主要包括數字映射標準、協同交互標準。其中數字映射標準主要對智能船舶物理場景和數字孿生模型場景的實時同步映射進行規定，用于指導智能船舶虛實融合場景的構建；協同交互標準主要對數字孿生模型場景與實際物理場景的信息協同交互要求進行規定，用于實現智能船舶虛實融合場景協同交互。

7）應用軟件

主要對智能船舶各功能實現所涉及的應用軟件相關要求進行規定，包括設計開發、性能測試、軟件質量、維護管理等標準，用于規范智能船舶應用軟件的開發、應用及管理。

共性和關鍵技術應用標準建設重點（2019-2021年）

信息感知技術應用標準：船載雷達、傳感器、可見光與紅外景象目標識別設備等船舶航行態勢感知設備標準，傳感器組網、感知點布局等傳感網絡標準。

網絡與通信技術應用標準：船域網絡組網、通信協議與接口、數據傳輸與交換等有線網絡標準，船-岸通信協議、數據傳輸與交換等無線網絡標準，網絡結構安全、鏈路安全、訪問控制、密碼體系等網絡安全標準。

數據管理標準：數據清洗、數據存儲等數據處理標準，數據結構、數據格式等數據結構與格式標準，數據安全管理、數據加密、數據恢復等數據安全標準。

系統集成標準：智能船舶設備和軟件集成能力要求、集成架構、調試方法、協同交互標準，船岸計算能力與資源管理能力集成標準。

分析與控制標準：分析模型、信息-知識轉化、信息推演與輔助決策等分析決策標準，多智能體協同優化控制、決策-執行命令轉化等控制執行標準。

數據孿生技術應用標準：典型場景數據孿生模型構建、虛實融合場景實時映射技術等數字映射標準，模型場景與物理場景間多物理量信息協同交互標準。

應用軟件標準：軟件開發、軟件運維、軟件質量評估標準。

3.3 智能船舶設計、測試與驗證標準

智能船舶設計、測試與驗證標準用于對智能船舶設計、全船及系統設備測試與驗證、智能船載系統研發與選型應用、系統設備智能化升級等要求進行規定，主要包括智能船舶設計、智能船舶測試與驗證、智能船載系統及設備標準。見圖3。

圖3 智能船舶設計、測試與驗證標準體系框圖

1）智能船舶設計

主要包括基礎功能設計、安全保障設計、感知布局設計、綜合管控設計標準。其中基礎功能設計標準主要對智能船舶系統架構、功能目標及配套系統設備功能與構成等進行規定，用于明確智能船舶及各智能系統的基礎設計要求；安全保障設計標準主要基于智能船舶不同等級的安全風險和事件類型對船舶安全保障措施和應急處理相關設計要求進行規定，指導建立智能船舶安全保障機制；感知布局設計標準主要從全船角度對感知層設計要求進行規定，實現對船舶環境、船舶狀態、各系統和設備信息的高效采集；綜合管控設計標準主要從可靠、安全、可信等角度對智能船舶分析、決策、執行等環節的管控設計要求進行規定，確保系統安全、可靠運行。

2）智能船舶測試與驗證

主要包括模型測試與驗證、仿真測試與驗證、實船測試與驗證以及測試與驗證條件標準。其中模型測試與驗證標準主要對船舶智能化、無人化趨勢所衍生出的新船型穩性、浮性及水動力性能模型試驗要求進行規定，用于規范智能船舶模型試驗；仿真測試與驗證標準主要對智能船舶仿真測試與驗證資源、模型、方法等要求進行規定，用于確保仿真測試與驗證的場景完備、有效，規范仿真測試與驗證流程；實船測試與驗證標準主要對基于實船試驗場景的測試與驗證內容、方案等進行規定，用于指導實船測試與驗證的開展；測試與驗證條件標準主要對智能船舶測試與驗證的基礎環境、系統、平臺、試驗場等條件的相關要求進行規定，用于明確相關基礎設施及配套條件建設要求。

3）智能船載系統及設備

主要包括智能集成平臺、智能航行系統、智能船體系統、智能機艙系統、智能能效管理系統、智能貨物管理系統、智能甲板機械、智能艙室設備標準，主要對智能船舶各功能系統的系統架構、性能要求、選型應用、模型庫和知識庫構建、分析評估、決策控制、測試與驗證等要求進行規定，用于指導智能船載系統及設備研制、選型與智能化升級。

智能船舶設計、測試與驗證標準建設重點（2019-2021年）

智能船舶設計標準：基于風險評估的智能船舶安全保障設計標準，主流船型感知布局設計、信息感知要求、數據采集質量標準，智能船舶綜合管控設計標準。

智能船舶測試與驗證標準：智能船舶試航、系泊航行試驗等實船測試與驗證標準，智能船舶測試資源能力要求、仿真測試場景、虛擬陪試系統、船基配套測試環境、綜合測試與驗證平臺等測試與驗證條件標準。

智能船載系統及設備標準：智能集成平臺層次架構設計、性能要求、選型應用與測試驗證等智能集成平臺標準，智能導航、航路設計與優化、輔助/自動駕駛、智能航行設備、航行功能試驗等智能航行系統標準，船體狀態監測與評估等智能船體系統標準，機艙設備監控、智能運維管理、智能設備安裝與調試等智能機艙系統標準，船舶能效參數監測、能耗分析與能效評估、基于能效的航行優化與船舶營運輔助管理等智能能效管理系統標準，貨物及貨艙狀態監測、船舶配載、自動裝卸貨、貨物輸送設備等智能貨物管理系統標準，自動錨泊、系泊協同作業、岸海一體化甲板作業等智能甲板機械標準。

3.4 岸基服務標準

圖4 岸基服務標準體系框圖

岸基服務標準（圖 4）用于對船舶遠程監控與信息服務、岸基信息平臺系統的建設與應用要求進行規定，主要包括遠程監控服務、信息交互服務、岸基信息平臺標準。

1）遠程監控服務

遠程監控服務標準主要對智能船舶航行、機艙、作業等業務遠程監控規程、實施應用等要求進行規定，用于規范船舶遠程監控服務。

2）信息交互服務

信息交互服務標準主要對水文氣象、航行通警告、船舶狀態、貨運等信息交互服務的接入、使用、管理、質量、提供方式等進行規定，用于實現船岸信息交互與協同決策。

3）岸基信息平臺

岸基信息平臺標準主要根據不同用戶需求對平臺功能、信息集成、運行維護、服務管理等要求進行規定，用于指導岸基信息平臺開發與運營。

岸基服務標準建設重點（2019-2021年）

遠程監控服務標準：遠程監控功能設計、性能要求、測試驗證標準，船舶駕駛、機艙運維等遠程監控要求標準。

信息交互服務標準：船岸信息交互服務方式、服務范圍、服務要求標準。

岸基信息平臺標準：平臺功能設計、信息集成、運營服務標準。

3.5 運營管理標準

運營管理標準（圖 5）用于對智能船舶操作和營運等相關要求進行規定，主要包括運行指令集、運營操控、船舶設備維護保養、教育與培訓、人員管理標準。

1）運行指令集

運行指令集標準主要對智能船舶運行指令的報文結構、格式、語法、單位，指令集的子集劃分，標準指令集框架等進行規定，用于統一智能船舶運行指令。

2）運營操控

運營操控標準主要對智能船舶運營過程中船舶航行任務生成、執行、管理應遵循的操作要求進行規定，用于規范智能船舶營運程序。

圖5 運營管理標準體系框圖

3）船舶設備維護保養

船舶設備維護保養標準主要對智能船舶系統及設備的維護保養內容、組織方式、保養方法等進行規定，用于提升裝備使用水平，降低設備維護保養成本。

4）教育與培訓

教育與培訓標準主要針對智能船舶上的信息化系統與裝備，配套提出教育與培訓要求與規范，降低從業人員使用系統和裝備的難度。

5）人員管理

人員管理標準主要對智能船舶相關從業人員行為、制度等進行規定，維護智能船舶正常運營秩序。

運營管理標準建設重點（2019-2021年）

運行指令集標準：智能船舶運行指令術語、表達形式、運行指令集子集劃分等標準。

運營操控標準：智能船舶運營過程中數據獲取及使用、設備操作、智能船舶運營管理、船舶及船隊管理等標準。

船舶設備維護保養標準：智能船舶系統及設備維護保養項目、組織管理、方式方法等標準。

4 組織實施

1）在政府主管部門的協調和指導下，依托中國智能船舶創新聯盟，充分發揮造船、航運、船檢等相關單位優勢，根據指南內容并結合實際需要，按照基礎先立、急用先行的原則制定實施計劃，有序開展標準體系建設工作。

2）結合智能船舶技術攻關和科技創新成果，固化成熟經驗，加快科研成果轉化，加強重大、關鍵技術標準研制與驗證，建立標準驗證平臺與環境，提升標準水平。

3）面向智能船舶設計、建造、檢驗、使用和管理人員，加強基礎共性標準、重大關鍵技術標準培訓與宣貫，推動標準貫徹實施，確保標準在實際工程中發揮有效作用。

4）積極參與國際標準化組織（ISO）、國際電工技術委員會（IEC）等相關活動，加強與先進造船國家間技術交流與合作，設立智能船舶標準化海外專家咨詢組，為國內標準研制提供咨詢服務，主導制定國際標準，提升國際話語權。

5）建立標準體系動態維護機制，密切跟蹤智能船舶國內外市場需求，設計、測試與驗證技術發展，國際公約規則與標準規范變化，對標準體系實施動態更新與完善。

來源：工業和信息化部裝備工業司