智能船舶國際標準“突圍”挑戰

吳笑風 石 瑤 李 萍

智能船舶是近年來國際海事規則制定活動中的焦點方向之一。各國正在積極開展技術研究，布局國際規則制定工作。國際海事組織（IMO）、國際船級社協會（IACS）、國際標準化組織（ISO）等國際組織都設立了相應的議題。國際海事法規方面，歐洲率先在IMO推動開展對自主船舶國際公約適用性問題的梳理和評估，批準通過了試航導則，各國正在開展相關研究以推動進一步討論。國際標準方面，我國正在積極參與頂層設計和標準研發，結合國內科研項目提出了一批國際標準草案正在推動。目前，國際各方參與船舶和航運智能化國際標準研究的積極性空前提升。特別是日本提出的系列標準項目已經初步形成了技術體系。加之日韓與歐美之間已初步形成一些技術和產品同盟，對我國而言，在航運智能化的國際標準化領域面臨的國際競爭形勢將日趨激烈。

本文通過國際標準化組織船舶與海洋技術技術委員會（ISO/TC 8）中關于智能船舶標準化活動情況，和對目前該領域20余項標準提案的對比，綜合分析我國面臨的態勢和未來潛在的突破機會。

技術領域維度，在信息通信技術領域搶占標準先機成為各國的重要策略

在航運智能化領域，信息基礎設施的建設正在成為各方關注的必爭之地。相應地，在信息通信技術（ICT）領域搶占標準先機成為各國的重要策略。

日本的研發行動開展較早，投入力度也較大，技術和配套標準研究成果均經過行業利益有關方的驗證和認可，并已形成體系。日本提出的“航運開放平臺（Open Platform for Maritime Industry， OPMI）”很可能將成為日本船舶和航運業深化數字化和智能化發展的總體技術參考。該平臺架構下的ShipDC概念已經較為成熟，日本海事協會專門成立了名為“ShipDC”的全資子公司，專門承擔船舶物聯網基礎數據的管理及數據服務的運營和技術支持等業務。這表明在智能化方案的落地方面，日本已較為超前。在這一背景下，日本將繼續基于OPMI實踐經驗挖掘標準需求，最終形成支撐OPMI高效運營的技術解決方案和配套的系列標準，最終實現高效的船岸數字鏈路，為智能化程度的提升提供支撐。

韓國基于其成熟的船舶制造業，對智能船舶的發展已有了總體規劃，目前正在從“綠色船舶”向“智能船舶”發展的過渡階段[注：韓國將2012～2017年視為“綠色船舶”階段；2017～2030年視為“智能船舶”階段；2030后為“無人船舶”階段]，其主要特點是船舶自動化程度和安全性的顯著提升。韓國在國內設立的名為“智能自主船舶開發和運營服務”的研發專項（包含73個子項目，計劃從2019年持續至2024年）其中對ICT的重視貫穿始終，從對傳統船舶建造和船舶設備的信息化升級，到新型智能設備的開發和船-岸信息互聯，預期將陸續有相應的示范項目和標準提案出現。此外，加之韓國在ICT領域的傳統技術優勢以及已經在IEC中（如IEC/TC 80）形成的基礎優勢，從ICT領域搶占基礎標準研發主導權，意圖是比較明顯的。

歐洲以其發達的航運業為依托，對船舶運營中的ICT相關問題也進行了重點關注。同時，歐洲對無人船的研發和測試工作啟動較早，具備了一定的技術積累和產業基礎，也因而形成了一系列團體性的技術標準、操作指南等規范性文件（如在國際海洋電子聯盟，即IMEA中的相關標準），未來有可能逐漸向ISO或IEC標準轉化。美國在標準研究方面一直沒有新項目提出，但憑借在各類國際團體中的強大影響力和高參與程度，一直保持著對智能船舶相關領域的高度關注。同時也不能忽略歐美在ISO、IEC等組織中的強勢地位，甚至通過對IMO立法工作的主導間接影響國際標準開發的可能性也是存在的，值得緊密關注。

我國目前在國際上提出的關于智能通信網關和通信協議標準也同屬ICT基礎類。本年度，隨著《智能船舶標準體系建設指南（征求意見稿）》的發布和相關科研項目的實施，我國正在船舶和航運智能化領域標準研究上全面鋪開，有望在3年內圍繞智能船舶標準體系的建設形成一批國內和國際標準提案。

標準開發維度，各國策略偏向于“補空白”“占位置”

目前，各國在船舶和航運智能化領域的技術路線不盡相同。傳統的船舶和航運業的標準大多面向通用性強或各類船舶必備的系統或設備。而在智能化背景下，技術方案的差異性增強、系統的復雜性增強。特別是在發展初期，標準研發更多偏向于“補空白”“占位置”，而幾乎沒有技術指標上的直接分歧。

日本以“加速實現數字化”為目標，通過“智能船舶應用平臺”（SSAP）系列項目的支持，對船舶信息系統的總體架構和其中的數據服務器、數據管理和標識、船-岸通信等問題進行了深入研究，提出了《用于現場數據共享的船舶數據服務器》（ISO 19847）和《船載機械設備的標準數據》（ISO 19848）兩項標準提案，用于提供適用于該平其中，ISO 19847對船端數據服務器的功能要求和性能標準做出了定義；ISO 19848對數據服務器的數據源，包括船載傳感器的識別碼格式、通用數據模型和數據格式等給出了要求。目前，日本正在船端數據服務器功能和性能要求的基礎上研究測試方法，以進一步確保設備的可靠性。同時，作為船岸兩端數據交互的核心設備，數據服務器的網絡安全問題也得到了充分關注，相關的網絡安全性能要求也將在后續的標準中得以體現。同時，日本也正在對其于2013年發布的《船載設備和系統通信網絡布設指南》（ISO 16425）標準進行相應的升級和拓展。對ISO 16425的修訂工作將考慮納入數據服務器的相關要求；相應的測試方法也在研究之中。SSAP項目目前已經進行到第4期，日本的系列標準研究計劃也在項目中穩步推進。

韓國認為，在未來智能船舶和智能航運的發展中，通信網絡的作用舉足輕重，高速船載網絡將成為必需，用以支持船岸間的雙向通信以及船上系統間的信息共享，進而在構建航運大數據和物聯網的需求下提出發展基于IPv6的船舶船載網絡系統。韓國對該網絡系統的研究始于2010年，陸續吸納了全球80余家機構（包括船舶電子設備制造商、計算設備和服務廠商、政府/海岸警衛隊、科研機構等），研究了12個相互關聯的通用功能模塊，最終在IMEA形成了OneNet標準。韓國于2017年4月WG 10第二次會議上提出的《基于IPv6的船載網絡系統技術規范》源于OneNet標準，旨在在船載IPv6網絡中實現IEC 61162系列標準兼容船載設備間的高效數據共享（雙向數據通信速率范圍為100 Mb/s～ 10 Gb/s）。 該 標 準將從12個通用模塊中選取適當的內容，并針對智能航運的需求進行相應擴展。但該項目的推進并不順利，爭論的焦點集中在實踐的缺失。

歐洲方面，2014年，在波羅的海航運公會（BIMCO）和國際海事無線電委員會（CIRM）的共同推動下，成立了涵蓋船東、通信導航設備廠商和服務供應商等利益攸關方在內的聯合工作組，聯合研制關于船載軟件維護的工業標準。這里的“軟件維護”主要指對船載設備的軟件進行檢查、更新、重置、升級等操作，以防止或糾正故障，維護設備的合規性，提高設備性能。該標準的主要目標是增強對船舶系統態勢的感知和可視以及確保對軟件維護操作的合理有效規劃。對此，該標準的內容涉及了關于船載設備軟件日志、設備服務狀態報告、軟件版本管理等方面的要求，以及針對軟件開發商、服務提供商和船東等利益方的行動建議等。雖然這與日韓關注的ICT通信鏈路和協議不同，但針對軟件可靠性和安全性的標準無疑是航運數字化背景下急需的。目前，該項目的技術指標也在不斷完善和細化中。

我國基于“智能船舶頂層設計及部分智能系統應用示范”和“智能船舶1.0”等項目成果也提出了國際標準研究項目。智能化的船舶和航運對通信系統的速率、帶寬、實時性、可靠性要求越來較高，單一的通信方式及單一的通信系統難以滿足智能船舶對通信的需求，通信協議也需要相應地予以適應。據此，我國提出了《船舶智能通信網關技術規范》標準和《訂閱式數據服務通信協議》國際標準研究計劃，通過國際標準化平臺促進技術方案的認可。從技術角度分析，上述兩項標準都是結合自主科研成果在工程實踐的基礎上提出的，技術上總體處于國際先進水平。

國際標準布局維度，新項目立項時機前移但對實踐要求更高

一直以來，船海領域的國際標準化活動始終以國際海事立法、市場需求和技術進步為三大驅動因素。在航運智能化發展的背景下，在這些因素的驅動下，國際標準化工作呈現出一些新的特點。下圖中，綠色的鐘形曲線大致描繪了標準化在產品生命周期中的生命力。藍色的曲線是產品生命周期中技術研發的活躍程度；紅色代表產業活動的活躍程度。

圖 產品生命周期不同階段對標準化的需求特點

早期的標準化活動更多地出現在技術和產品經過充分測試、改進并被市場接受之后——即在成熟的應用基礎上，通過總結出一定的經驗，形成共識，固化為標準。國際標準化工作更是如此。也因此，早期產出的更多是以產品為基礎的標準。隨著時間的推移，開始有更多的標準基于研發過程（如測試驗證方法）和規則（如應對海事法規）出現。而近年來，國際海事和船舶工業界技術和法規更迭的速度進一步加快，標準提案的提出可出現在產品生命周期中的更早期，甚至前移到概念設計和原型階段。這樣的結果是，標準方案之間的潛在競爭有所增加，標準的開發有了更短的周期。

智能船舶作為海船領域新興板塊，在國際標準化活動全面開展的3年多時間里，這一趨勢十分明顯。從更好地順應法規、市場和技術快速發展的角度出發，這幾乎也是必然的。但這似乎又與標準化本身的理念“充分協商一致”在某種程度上形成了對立。因此，在智能船舶國際標準的研討中，形成了“超前構思，穩步實踐”的理念。

具體到國家層面，日本以其SSAP項目為基礎穩扎穩打，目前已經成功形成了圍繞“船舶數據中心”（ShipDC）概念和架構的系列國際標準集合。該概念也已經成為加速航運業數字化智能化轉型的一種可行的通用型解決方案，且已在國際上具有了一定的認可度。在兩次工作組會議過程中，有多個新工作項目建議在討論中被問及與ISO 16425、ISO 19847和ISO 19848之間的協調關系。盡管上述標準并不具有強制性，且在技術實現上無排他性，但因其提出時間較早，在未來工業界實踐中有可能被認為具有較優的成熟度。如此在商業化的技術方案競爭中將有助于本國企業占據優勢。

韓國依托其成熟的船舶制造業和航運業，也希望在智能化浪潮中保持在全球前沿。其對于自主船舶問題也處于探索階段。例如提出的自主船舶術語和風險管理方面的提案顯然是源于其對于該問題的早期研究；而對于IPv6船載網絡提案，雖然是脫胎于IMEA的OneNet，但仍缺乏實踐案例。但值得注意的是，即使在工作組中已經形成了明確的“不適合立項”意見，但韓國方面仍在極力爭取各方支持，這很有可能是因為在韓國國內的科研項目中也將國際標準立項視作重要的考核指標。同時也應注意到，韓國也在開始涉足智能港口標準的研究，未來可能會提前布局。

歐美方面目前的新標準工作項目還不多，但對于WG 10的關注程度正逐漸提升。而歐美參與標準化活動的人員多數也活躍在IMO海事立法領域。同時，在與電子信息技術關聯性更大的IEC、IEEE、IMEA等國際標準組織中，歐美的影響力也不容小視。這也就是說，歐美航運業發達國家實際上在密切關注智能航運領域標準的研發動態，憑借其對海事法規的深入理解和在國際組織的強勢主動權可能隨時對敏感問題施以較大范圍的影響。

我國國際標準新項目立項難度逐漸加大,“突圍”面臨挑戰

綜合上述分析，智能船舶領域的國際標準研究體現出以下幾個特點：

一是雖然各方參與國際標準研究的積極性空前提升，但對國際標準提案的立項問題愈加謹慎。盡管目前國際標準的參與人數、機構數量和類型不斷增加，但回歸到標準開發本身，“在工業實踐過程中取得廣泛共識”仍是決定新工作項目合理性的“黃金準則”。“超前提供標準方案”的形式雖然有利于國際間增強交流，但各方仍會在通過實踐案例充分評估潛在效益和風險前對新項目提案持觀望態度。

二是以日韓為首的智能船舶活躍國家在國際標準化活動中體現出“占位置、搶布局、重競爭”的態勢，新標準項目空間逐漸萎縮。早在幾年前，日本就推進了基于SSAP項目成果的船舶和航運數字化的系列標準。日本繼續對其標準進行升級，已經形成了圍繞“ShipDC”架構的標準族群，成為了航運數字化國際標準事實上的參考基準。韓國也在利用其在信息通信技術領域的技術積累大力推進相關標準的研究，雖然在整體影響力上不及日本，但勢頭強勁，特別是在與歐美技術和產業合作的“加持”下，未來的國際影響力不可小覷。而目前我國國際標準發展路線相對孤立，新標準項目的策劃空間不再充裕。

三是技術議題范圍逐步擴展，跨領域特征明顯，信息通信類標準受到最多關注，各國際組織的研究內容可能產生一定交叉。智能船舶的跨技術領域屬性已得到公認。相應地，國際標準的研發也將成為跨領域問題。雖然ISO/TC 8率先發布了《智能航運國際標準化路線圖》，但隨著IEC等組織關注度的提升，國際間的廣泛參與將是必然結果。這一過程中，日韓和歐美很有可能會再次利用在這些國際組織中的合作關系繼續壓縮其他國家的“生存空間”。

總體上看，船舶和航運業的技術創新正在從原來的被動市場應對向主動的市場和產業布局轉變，各方在聚焦原創技術和自主標準等方面展開競爭，在產業發展源頭上強化系統性、前瞻性的研究和布局，通過建立產業聯盟打通產業鏈，通過參與和主導國際規則制定引領技術變革，從而獲得技術競爭和產業競爭的主動地位。也就是說，智能航運各利益方在智能航運領域的博弈日趨激烈。在這樣的形勢下，對我國工業界而言，在國際標準領域爭奪主導權的難度勢必加大。

但從工業界的實際需求看，特別是從自主技術體系的標準體系發展的角度來講，在國家或團體（包括官方與非官方）層面推動標準研究項目是必要的。這一工作既可為我國的船舶和航運智能化技術路線提供有力保障，也可作為未來國際標準研究的重要積累。

從目前我國對相關科研項目的投入程度來看，未來3～5年內將出現較多的新標準，我國的智能船舶標準體系將得到逐步完善。未來幾年也是智能船舶和智能航運國際規則討論的白熱化階段。同時，這一時期內，世界各國的標準化工作策略也將逐漸顯現，新一輪的國際規則制定布局競爭將不可避免。因此，相關標準也有望為我國參與國際規則制定提供依據。

經過幾年的熱議，全球對智能船舶和智能航運的態度逐漸回歸理性。雖然每年全球范圍內仍有數量眾多的論壇、研討會等活動，但熱點議題正逐漸從理念探討轉向具體方案實施中的技術和標準問題。近年來，各國在智能船舶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。對我國工業界而言，在國際標準領域爭奪主導權的難度勢必加大。對此，提出應對建議如下：

一是保持對國際規則進展的持續跟蹤和參與，積極通過“政策、法規、標準、技術”四位一體的模式加強對國際動態的解讀，精準定位國際標準需求，提出合理方案。

二是繼續加快智能航運實踐，依托科研專項繼續研發并推廣特色技術方案，在國際上培育技術和產品同盟，提升國際影響力。

三是利用我國的主導優勢積極參與《智能航運國際標準化路線圖》2.0版本的研究，從頂層把握國際標準熱點議題走向，提早布局。