海上自主水面船規(guī)則及航海保障應(yīng)對(duì)探討

張淑靜

(北海航海保障中心天津航測(cè)科技中心，天津 300211)

1 概述

1.1 概念由來(lái)和定義

2017 年，在國(guó)際海事組織（International Maritime Organization,IMO）海上安全委員會(huì)（Maritime Safety Committee，MSC）第98 屆會(huì)議上，英國(guó)、丹麥等9 國(guó)提出IMO 應(yīng)增加對(duì)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(huì)議在法規(guī)梳理的術(shù)語(yǔ)中，MASS 被界定為可以獨(dú)立于人際互動(dòng)而營(yíng)運(yùn)的具有不同等級(jí)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(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)性意見(jiàn)是業(yè)界最高級(jí)別文件。

1.2 分類分級(jí)

2018 年12 月MSC100 會(huì)議為便于法規(guī)梳理的進(jìn)程，將船舶自主等級(jí)分為4 級(jí)：

Ⅰ級(jí)——具有自動(dòng)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(dòng)，且有時(shí)可無(wú)人照看，但有船員在船上，以準(zhǔn)備好進(jìn)行控制。

Ⅱ級(jí)——船員在船上的遙控船舶--船舶從另一位置進(jìn)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(jí)——無(wú)船員在船上的遙控船舶--船舶從另一位置進(jìn)行控制和操作。無(wú)船員在船上。

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

應(yīng)當(dāng)注意到，在單次航行期間，MASS 可能以一個(gè)或多個(gè)自主等級(jí)營(yíng)運(yùn)。

1.3 發(fā)展?fàn)顟B(tài)

MASS 一般指20 m 以上無(wú)人船，而無(wú)人船即是智能船，對(duì)應(yīng)于MASS 的III—IV 級(jí)，智能無(wú)人船舶研發(fā)更傾向于從小型船舶開(kāi)始實(shí)踐，優(yōu)先研發(fā)遠(yuǎn)程操控、自主航線規(guī)劃、自主避碰等技術(shù)。

2019 年，MASS 開(kāi)始全球的加速發(fā)展，海洋強(qiáng)國(guó)紛紛開(kāi)建船舶和測(cè)試實(shí)驗(yàn)，美國(guó)海軍一艘沒(méi)有任何船員的反潛無(wú)人艦從加州自行開(kāi)往夏威夷后再返回，創(chuàng)下無(wú)人船自主航行的里程碑；日本郵船株式會(huì)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(yàn)。2020 年，韓國(guó)“SAMSUNG T-8”號(hào)拖船成功進(jìn)行了遠(yuǎn)程自主航行測(cè)試，但受新冠疫情影響，一些代表性的項(xiàng)目和計(jì)劃被迫推延，最近兩年出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)，中國(guó)的“智飛”號(hào)、韓國(guó)“世界路”號(hào)、英國(guó)“五月花”、挪威“YARA Birkeland”號(hào)等相繼成功海測(cè)，日本成功進(jìn)行無(wú)人船項(xiàng)目“MEGURI2040”全部6 個(gè)不同船型、不同條件的實(shí)船測(cè)試。

技術(shù)研發(fā)的同時(shí)，IMO 和幾大船級(jí)社相繼制定MASS相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、指南、規(guī)則，產(chǎn)、學(xué)、研配合測(cè)試場(chǎng)、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(guó)際海上人命安全公約》（SOLAS）、《國(guó)際海上避碰規(guī)則》（COLREGS）和《海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際公約》（STCW）三大公約為代表的IMO 法律體系沖突。

2018年MSC 99會(huì)議圍繞MASS法規(guī)梳理的目標(biāo)、定義、范圍、方法和工作計(jì)劃進(jìn)行了討論，給出了僅用于法規(guī)梳理的臨時(shí)術(shù)語(yǔ)，擬議自主等級(jí)包括四級(jí)，在之后的MSC100對(duì)分級(jí)更簡(jiǎn)潔的表述，并明確了應(yīng)先對(duì)相關(guān)IMO 強(qiáng)制性文件開(kāi)展梳理，IMO 關(guān)于MASS 的規(guī)則制定和修訂工作就此展開(kāi)。截至目前，IMO 出臺(tái)的MASS 規(guī)則有：

《MASS 試航暫行指南》：2019，MSC101 批準(zhǔn)了IMO海上安全委員會(huì)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(jī)關(guān)安全地完成試航，各成員國(guó)、國(guó)際組織、試航參與單位都可以依據(jù)《導(dǎo)則》進(jìn)行試航，并針對(duì)試航經(jīng)驗(yàn)及時(shí)提出修訂意見(jiàn)，逐步完善《導(dǎo)則》。《導(dǎo)則》明確各國(guó)主管機(jī)關(guān)及其授權(quán)機(jī)構(gòu)是MASS 試航的管理方，試航的管理目標(biāo)是確保試航安全、可靠并符合環(huán)境保護(hù)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(xiàng)規(guī)定和要求，在試航內(nèi)容、要求、標(biāo)準(zhǔn)等沒(méi)有具體給出。

IMO“立法范圍界定”：2017 年，MSC98 開(kāi)展“海事公約對(duì)MASS 船適用性研究”，2018 年8 月，IMO 秘書(shū)處完成了此次梳理工作，并發(fā)布了綜合報(bào)告。報(bào)告所涉及的文書(shū)包括：《1974 年SOLAS 公約》及相關(guān)強(qiáng)制性規(guī)則；《1978年STCW 公約》和《STCW 規(guī)則》；《1995 年STCW-F 公約》；《1972 年國(guó)際海上避碰規(guī)則》；《1969 年國(guó)際船舶噸位丈量公約》；《1972 年國(guó)際集裝箱安全公約》；《1966年國(guó)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(shū)》。在IMO 下設(shè)的MSC、法律委員 會(huì) (LEG) 和便利委員會(huì) (FAL) 已初步完成了其各自主管文書(shū)的立法范圍界定工作。2022年MSC105會(huì)議上，“制定海上自主水面船舶（MASS）基于目標(biāo)的文書(shū)”作為第7 個(gè)議題，同意建立MSC/LEG/FAL 聯(lián)合工作組,以制定非強(qiáng)制性MASS 規(guī)則作為第一步，力爭(zhēng)在2028 年1 月1 日實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性MASS 規(guī)則生效實(shí)施的最終目標(biāo)。

2.2 國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)（IALA）與MASS

在IALA 第72 次理事會(huì)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(huì)率先制定了與MASS 相關(guān)的指南。協(xié)會(huì)常設(shè)機(jī)構(gòu)中E 航海（ENAV）、VTS、航標(biāo)需求與管理(ARM)、航標(biāo)工程與可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)(ENG)，以及政策咨詢小組(PAP)、法律咨詢小組(LAP)分別就MASS 對(duì)航標(biāo)的影響和需求進(jìn)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(huì)成立了一個(gè)跨委員會(huì)任務(wù)小組（TF），該小組向政策咨詢小組報(bào)告。按照指南制定路線圖，到2024 年下半年IALA MASS 指南將出臺(tái)，目前各委員會(huì)已起草的指南還處于討論階段。

2.3 國(guó)際海道測(cè)量組織(IHO)與MASS

2021 年，IHO 的海道測(cè)量服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（HSSC）組建了MASS 導(dǎo)航項(xiàng)目組（MASS PT），承擔(dān)分析MASS對(duì)海道測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)的影響，推動(dòng)IHO 標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)MASS需求。項(xiàng)目組成員國(guó)開(kāi)展了MASS 發(fā)展情況研究，編寫(xiě)了各自國(guó)家的MASS 發(fā)展情況報(bào)告；組織開(kāi)展了S-100 與MASS 需求的差距分析，提出S-100 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接MASS 需求的意見(jiàn)和建議，將于2023 年向HSSC15 會(huì)議提交S-100 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展需求報(bào)告，以指導(dǎo)S-100 標(biāo)準(zhǔn)的制定。IHO 后期行動(dòng)計(jì)劃將于2023 年提出。S-100 5.0.0 版獲海道測(cè)量服務(wù)與標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)第14 次會(huì)議（HSSC-14）審定批準(zhǔn)，將在2022 年底正式發(fā)布，電子海圖S-101 數(shù)據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)2.0.0 版2024 年正式發(fā)布實(shí)施。

2.4 國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)(IACS)行動(dòng)

2022 年5 月，國(guó)際IACS 為了使船舶能夠抵御網(wǎng)絡(luò)事故,增強(qiáng)船舶網(wǎng)絡(luò)安全的韌性,發(fā)布了兩項(xiàng)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(shí)施。UR E26 主要涵蓋設(shè)備識(shí)別、保護(hù)、攻擊檢測(cè)、響應(yīng)和恢復(fù)；URE27 旨在確保第三方設(shè)備供應(yīng)商對(duì)系統(tǒng)完整性進(jìn)行保護(hù)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(jì)算機(jī)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(shí)施前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)要求。這對(duì)于MASS 船舶網(wǎng)絡(luò)安全提供了支撐保障。

2.5 國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）行動(dòng)

ITU 成立物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化研究組SG20,持續(xù)開(kāi)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。2019 年，世界無(wú)線電通信大會(huì)（WRC-19）上，國(guó)際電聯(lián)成員國(guó)就通過(guò)引入新的海上通信系統(tǒng)和提高頻譜利用效率來(lái)加強(qiáng)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(kuò)大其覆蓋范圍并增強(qiáng)其能力。WRC-19 以VHF 頻段分配給海上移動(dòng)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）行動(dòng)

2022 年5 月，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/船舶與海洋技術(shù)委員會(huì)（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(yǔ)》（Ships and marine technology — Vocabulary related to autonomous ship systems）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了自主等定義，同時(shí)提出了相關(guān)等級(jí)，該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前通過(guò)MSC 會(huì)議審議。

2.7 各國(guó)行動(dòng)

中國(guó)：根據(jù)工業(yè)和信息化部2021 年2 月發(fā)布的《智能船舶標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》（二次征求意見(jiàn)稿），將標(biāo)準(zhǔn)體系框架分成三層架構(gòu)：標(biāo)準(zhǔn)體系頂層、七個(gè)部分、38 個(gè)專業(yè)及領(lǐng)域。對(duì)智能船舶標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的總體要求、體系框架、建設(shè)內(nèi)容和組織實(shí)施作了規(guī)定。

2016 年3 月中國(guó)船級(jí)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(jī)艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺(tái)、增遠(yuǎn)程控制和自主操板塊，對(duì)各個(gè)功能板塊的一般要求、功能標(biāo)志、圖紙資料、檢驗(yàn)和試驗(yàn)進(jìn)行了規(guī)范。CCS 還陸續(xù)制定了《船舶智能機(jī)艙檢驗(yàn)指南（2017）》《智能集成平臺(tái)檢驗(yàn)指南（2018）》《船舶智能能效管理檢驗(yàn)指南（2018）》《船舶（油船）智能貨物管理檢驗(yàn)指南（2018）》《無(wú)人水面艇檢驗(yàn)指南（2018 ）》《自主貨物運(yùn)輸船舶指南（2018）》《船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求及安全評(píng)估指南（2020）》。

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

英國(guó)：2017 年11 月，英國(guó)海事自主系統(tǒng)監(jiān)管工作組（MASRWG）發(fā)布了首個(gè)《海事自主船艇設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)行業(yè)行為守則》。2019 年11 月，英國(guó)海事協(xié)會(huì)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(jì)、建造和安全操作。

2017 年2 月，英國(guó)勞氏船級(jí)社（LR）出版了《無(wú)人海上船舶系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，將自主船分為7個(gè)級(jí)別，提出了設(shè)計(jì)、建造和服務(wù)要求準(zhǔn)則。

美國(guó)：2019 年 5 月2 日，美國(guó)船級(jí)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(yàn)，使用了一套易于應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)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(biāo)框架，用于指導(dǎo)自主和遠(yuǎn)程控制功能的實(shí)現(xiàn)。

2021 年，ABS 發(fā)布了《自主和遠(yuǎn)程控制功能指南》，該指南為在船舶和海工裝置上實(shí)施這些技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)基于目標(biāo)的框架；2022 年3 月，發(fā)布《自主船白皮書(shū)》，提出了10 個(gè)目標(biāo)，為自主船舶的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)構(gòu)建框架。

日本：2020 年，日本國(guó)土交通省宣布制定自主航行船舶的安全設(shè)計(jì)指南，包括航行設(shè)計(jì)區(qū)域的設(shè)定、人機(jī)界面（HMI）設(shè)定、自動(dòng)化系統(tǒng)故障等情況下平穩(wěn)過(guò)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(jí)社發(fā)布了《自主操作/無(wú)人駕駛船舶指南——自主操作系統(tǒng)/遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(wú)人駕駛船舶概念設(shè)計(jì)指南（臨時(shí)版）》做出的改進(jìn)。旨在通過(guò)防止人為錯(cuò)誤來(lái)提高安全性，并通過(guò)減輕船員的工作量來(lái)改善工作條件，而且示范實(shí)驗(yàn)正在全球范圍內(nèi)進(jìn)行。

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

3 海事航海保障應(yīng)對(duì)

3.1 MASS 對(duì)海事航保需求

對(duì)于自主航行船舶，傳統(tǒng)的視覺(jué)航標(biāo)、紙海圖和VHF語(yǔ)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(wú)人操控的船舶系統(tǒng)要求、工作特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)特性來(lái)提供相應(yīng)的助航服務(wù)。如易于被自動(dòng)感知和識(shí)別的電子航標(biāo)（數(shù)字航標(biāo)）、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(shí)為非自主航行的智能船舶提供個(gè)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(biāo)：2018 年，《自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）航標(biāo)應(yīng)用導(dǎo)則》交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，規(guī)定了AIS 航標(biāo)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(hào)等。2021年發(fā)布《沿海無(wú)線電指向標(biāo)-差分全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)播發(fā)標(biāo)準(zhǔn)》，2019 年我國(guó)主導(dǎo)的首個(gè)國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《VTS用戶指南模板》生效。我國(guó)的數(shù)字航標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)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(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)MASS 適用性進(jìn)行界定，同時(shí)修訂提升至國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這將大大提高國(guó)際海事地位和話語(yǔ)權(quán)。

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

通信：未來(lái)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(guò)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(shí)現(xiàn)，這些鏈路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)，以及海上安全信息數(shù)字播發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)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(yuǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

自主船的應(yīng)用將推動(dòng)國(guó)際海事法規(guī)的全面修正，現(xiàn)行國(guó)際海事法律體系即將 “洗牌”，這為我國(guó)不斷提升在國(guó)際海事規(guī)則方面話語(yǔ)權(quán)，在全球海事活動(dòng)中貢獻(xiàn)“中國(guó)智慧”提供了機(jī)遇。未來(lái)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。