水面自主船舶技术发展路径

工业4.0背景下,船舶自主化航行是水路运输工具变革的重要趋势。文章详细介绍世界范围内水面自主船舶的主要研究项目发展路径及当前的研究现状,分析MASS研发的关键技术,如通讯、航路设计及优化、智能避障等;针对MASS的快速发展,指出当前面临的困难与挑战,并针对法律及法规等配套体系的完善提出对策和建议。

海上水面自主船舶发展分析

从IMO框架下关于MASS的发展入手,介绍国外和国内研究MASS的发展状况。从试验标准、船舶配员及人才教育、新航运体系构建和通信及网络安全等方面分析MASS未来研究的课题和发展方向。

浅析海上水面自主船舶(MASS)四层级分类下的航标船舶智能化发展

本文从国际海事组织对海上水面自主船舶层级划分出发,结合当前航标船舶航行作业、智能船舶技术的发展现状及问题,通过论述MASS四层级划分下航标船舶"标准先行,改造为主,梯次推进"的智能化发展思路,以及对关键技术的简要分析,从服务航海保障事业的角度,客观简要地分析了不同自主层级航标船舶智能化发展所需经历的阶段及相关软件、硬件支撑。

海上水面自主船舶(MASS)航海保障需求简析

本文从国际海事组织对海上水面自主船舶(MASS)层级划分出发,通过对MASS航行风险和其航行所需的航海保障关键技术分析,对MASS航行的各个阶段所需的航海保障服务进行了简要的分析。

基于STPA和FTPN的海上自主水面船舶航行实时风险评估

为实时监测海上自主水面船舶(MASS)航行过程风险,基于系统理论事故模型与过程(STAMP)建立MASS的安全控制结构,采用系统理论过程分析法(STPA)确定损失/事故和系统级危险,识别不安全控制行为并分析损失场景,构建系统状态转化过程模型;采用模糊时间Petri网(FTPN)建模,以设定的MASS航行场景得到相关模糊时间函数并推算FTPN的情态演进;引入新的风险水平表达式并通过系统实时损失/事故二维路径图来可视化系统的实时风险水平和系统不安全状态的转化路径。结果表明:设定的航行场景在当前时刻下,缺少安全水深输入、未更新避碰路径、航向航速不安全、搁浅是风险最高的系统不安全状态,并对应4条风险最高的转化路径;STPA驱动下的FTPN过程模型能全面评估MASS航行的实时风险水平,以系统实时损失/事故二维路径图作为可视化界面,用于监管MASS航行中不安全系统状态并描述其转化路径。

海上自主水面船舶适航性的认定

适航性是一个以确保船货安全为目标的海商法古老核心概念。其同时具有拓展性,可根据航运技术的发展和航运实践的需要,不断丰富内涵。英国最高法院最近重申了适航性判断应采用“谨慎承运人”标准,该标准在海上自主水面船舶时代同样适用。《海牙规则》和《海牙—维斯比规则》搭建的现有法律框架,可以适用于海上自主水面船舶适航性的认定而无需作太多调整。海上自主水面船舶足够配员和有效配员的问题,在类推适用现有规则时也需要制定新规则解决,而远程操控中心和远程操控员等新兴主体对于适航性认定的影响有待时机成熟时作进一步研究。

自主水面船舶多视图图像拼接配准方法对比分析

为增强图像拼接配准方法的实时性,提高配准精度,将加速增强特征检测(SURF)、二进制鲁棒不变可扩展关键点(BRISK)、定向特征检测和旋转不变特征描述(ORB)、非线性空间特征检测(KAZE)和快速非线性空间特征检测(AKAZE)等配准算法分别与图像分割融合方法结合,在不同数据集上拼接图像,并对比拼接结果的最终效果图,SSIM指标,NIQE指标以及配准阶段的配准结果图、时间成本和内部比率值。结果表明,SURF算法和AKAZE算法的配准所需时间成本最低,KAZE算法在配准精度方面较高,拼接结果的质量较好。自主水面船舶需要进行图像拼接配准时可根据实时性和拼接质量要求选择合适的算法。研究成果可为自主水面船舶图像拼接配准提供一定参考。

海上自主水面船舶的关键技术及挑战

海上自主水面船舶(Maritime Autonomous Surface Ships,MASS)是智能航海领域的一个重要的发展方向,而自主船舶航行的安全性、环保及经济高效等是智能化发展进程中面临的主要问题。为全面把握当前海上自主水面船舶研究现状,对海上自主水面船舶所采用的船舶感知、船舶避碰决策和自主控制等关键技术进行剖析,同时指出自主水面船舶的商用进程,对当前海上自主水面船舶的关键技术及面临的挑战进行综述。

海上自主水面船舶航行风险识别研究综述

海上自主水面船舶(MASS)作为未来航运业重要的发展方向,逐渐受到国际海事界的广泛关注,尤其是其航行过程中的潜在风险。首先,结合当前研究,比对了传统船舶和MASS的风险识别手段的差异性。其次,从人为、船舶设备与系统、环境、管理、网络安全5个方面归纳了MASS航行过程中可能存在的航行风险因素。最后,揭示了当前MASS航行风险识别研究的局限性。该研究有利于发现自主船舶航行风险因素的变化,对自主船舶风险识别与评估具有参考意义。

海上自主水面船舶(MASS)的未来发展思考

为便于解决智能船舶发展过程中存在的问题,对各国在海上自主水面船舶(MASS)领域的发展及实践案例进行梳理,对海上安全委员会(MSC)第98次会议以来有关MASS议题的进展情况进行介绍,并对MASS Code的制定进展进行解读。在此基础上,结合700 TEU自主集装箱运输船展望MASS的研制和功能定义。研究成果可为MASS技术后续发展提供一定参考。

论水面自主航行船舶远程操作人员的法律地位

随着智能船舶技术的飞速发展,水面自主航行船舶与传统商船同时运营将是大势所趋,如何更好地平衡技术创新与立法监管,预判监管需求与风险点,是亟须研究和解决的重要事项。基于水面自主航行船舶在主体属性上被认定为船舶的法律证成,通过汇总分析国际公约、各国立法、国内法律法规、行业标准及各国IMO提案,对“远程操作人员”术语的内涵与外延予以界定,并从远程操作中心功能、远程操作人员职责与技能、船舶安全、船员职业升级等角度对远程操作人员的船员属性予以证立。

海上自主水面船舶(MASS)定义的发展及思考

通过系统梳理国际海事组织、国际标准化组织和有关船级社等有关机构在海上自主水面船舶定义问题上的认识发展过程,分析了有关方面的关注点、分歧点,指出定义中应考虑的关键问题,有助于业内人士进一步思考和探讨。

便利运输框架下海上自主水面船舶立法

通过聚焦国际海事组织(IMO)便利运输委员会开展的相关工作,针对现有海上自主水面船舶(MASS)在网络安全、电子信息连接、共享以及证书查验方面存在的问题,梳理IMO便利运输委员会大会的相关会议、文书、已开展的MASS立法工作,以及《1965年国际便利海上运输公约》中有助于解决上述MASS营运问题的规则修订,探究航运数字化下MASS立法规划。结合中国对MASS规则制定的贡献,以期更好地推进MASS的便利营运,增强我国在全球海事治理中的话语权。

英国推进海上自主水面船舶发展对策与启示

通过分析英国海事法律体系在推进自主水面船舶(MASS)发展方面面临的障碍,介绍了英国政府和业界采取的主要对策和实践,为我国推进MASS行业的发展提供了诸多借鉴和启示。

基于STPA的海上自主水面船舶(MASS)航行风险识别研究

为了有效识别MASS航行时的潜在风险,基于STPA方法,开展MASS航行风险分析研究,构建MASS航行控制结构的交互过程,识别出不安全控制行为,通过引入专家调查法研究得到较为全面的不安全控制行为致因场景清单,为业界开展MASS风险分析研究提供新的思路和参考。

《海上自主水面船舶试验指南》研究

海上自主水面船舶技术试验已进入实船测试阶段,但海上自主水面船舶技术尚未成熟,相关法律法规、标准规范的制定处于起步阶段。通过开展国际海事组织海上自主水面船舶相关法规发展现状的研究,分析海上自主水面船舶法规制定的基本原则和发展趋势,阐述国际海事组织第一部船舶自主化技术法规《海上自主水面船舶试验暂行指南》的制定过程和基本要求,提出《试验暂行指南》可实施性方案,解决《试验暂行指南》工程化应用的问题,展望《海上自主水面船舶试验指南》的发展方向。

自主水面货船研究现状与展望

船舶智能化、自主化是水路载运工具的重要发展趋势,与此同时,船舶设计、制造、运营、维护等相关领域也迎来了新一轮的挑战。基于国际海事组织(international maritime organization,IMO)提出的海事自主水面船舶(maritime autonomous surface ships,MASS)概念,对其中自主水面货船进行阐述。首先对水路载运工具进行详细分类,分析了当前自主水面货船的特点及当前的研究现状。之后提出自主水面货运船舶系统组成,思考自主水面货船在实船试验、推进方式与能源、智能航行、通信系统、航行规则等方面中面临的挑战,并直面挑战对海事自主航行水面货船未来发展及应用的多样性做出展望。

自主船舶技术要求与风险研究

船舶智能化、自主化是国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)以及其他非政府组织重要关注的发展方向,为统一智能船舶的称谓,IMO提出了“海上自主水面船舶(Maritime Autonomous Surface Ships, MASS)”的概念,并开展了海上自主水面船舶法规梳理方面的工作,我国相关部门出台了一系列政策,进一步对我国智能航运建设,船舶工业高质量发展进行指导。而随着无人船技术研发的开展,风险管理也成为业界关注的一个问题。本文梳理了MASS的定义与分级,概述了MASS在技术要求方面规范和风险分析方面的关键问题,并提出了面临问题与相关建议。

船舶智能航行技术发展与展望

船舶智能航行是智能船舶的关键核心技术,是表征船舶智能化水平的最重要参量,包含船舶辅助驾驶、遥控驾驶、自主驾驶等。在梳理、分析欧盟、日本、韩国、俄罗斯及中国等国家、地区在商用船舶智能航行方面的研究开发、实验测试及应用实践等典型案例基础上,总结、展望船舶智能航行技术的发展规律与趋势,提出商船无人化短期内难以实现,但智能航行技术可减少在船人员数量,降低航行安全风险,压缩船舶运营成本。

国际海事组织海上自主水面船舶的法律规制进程及中国因应

海上自主水面船舶(MASS)的技术和商业化发展在国际社会的充分关注下已渐成趋势。国际海事组织关注MASS的法律规制,希望在国际层面率先确立统一的MASS规则,并将其规则制定分为三阶段进行;各国船级社在国际海事组织的引领下,积极构建MASS国内船级社规范指南体系;一些国家也在国内立法层面回应了MASS国际规则的新进展。在各方推动下,MASS规则内容结构趋于明朗,但依然存在自主等级模糊等先决性问题。对此,中国应选择以下立法路径:在国际层面保持积极互动;在国内开展海事法律法规审查工作,但需谨慎考虑在《海商法》的修改过程中纳入MASS及其法律关系适用的问题,目前仍应以政府的政策性文件和船级社的技术性规范文件,引导和规范中国MASS的设计、建造、试验、运营和管理等,推进智能航运和智能船舶发展;在国际海事组织MASS规则文本出台后,在前期法规梳理的基础上有序开展国内立法工作。