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)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。

海上自主水面船规则及航海保障应对探讨

国际海事组织(IMO)在2017年召开的海上安全委员会第98届会议(MSC98)上提出了“海上自主水面船舶”(MASS)的概念,与之相应的法规、标准正在逐步建立之中。本文对MASS概念、分类分级综述,对国内外目前法规、标准编制状态进行阐述,提出了未来航海保障针对MASS规则发展应对建议。

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。

《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。

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。

智能船舶背景下《1972年国际海上避碰规则》的修正

鉴于智能船舶的快速发展使得对《1972年国际海上避碰规则》的修正尤为迫切,根据智能船舶的含义和自主分级,从船舶避碰实践视角分析智能船舶与规则之间一些不可避免的冲突,如在智能船舶的适用性、任何能见度下和互见中的行动规则等方面存在的冲突。提出在船舶不同自主级别下对公约修正的认识和建议,以期促进船舶航行安全,为国际海事组织及相关立法机构梳理和修正法规提供参考。

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。

ENAV第29次会议关于开发海上网络安全设备以支持MASS的情况研究

国际航标协会(IALA)在支持海上自主水面船舶网络安全设备的未来系统和需求方面开展了相关研究和工作。为确保在进行MASS实验时使用的系统和基础设施具有足够的安全性,基于韩国KASS开发的研究成果,ENAV第29次会议输出文件提出了网络安全技术发展的相关需求及具体任务。通过介绍相关情况,提出相应工作建议,以期引起管理者和技术人员的关注。

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。

绿色和智能——船舶的未来

介绍全球船舶行业节能减排的现状,国际海事组织未来对温室气体的减排战略以及行业未来对脱碳的应对措施,指明未来船舶绿色化的发展方向。介绍智能船舶的内涵及其对造船业和航运业的预期影响,并从数字化和自主性的角度解释智能船的技术发展路线。通过分享L1(数字化)阶段的国内发展现状以及国外在船舶自主化的研究成果,为智能船的发展提供指导性建议。

自主船舶航行系统信息空间安全:挑战与探索

针对自主船舶航行中船-岸、船-船间发生数据交换而形成的信息空间,讨论了此信息空间的安全问题,以及保障信息空间安全在自主船舶这类安全紧要系统中的重要性.阐述了在自主航行的技术趋势下,船舶、岸站形成的动态机会网络特性和搭建可靠、可信和可管控的数据交换体系应具备的条件.从通用的信息安全理论出发,结合自主船舶航行系统的运行特点,梳理了自主航行中由于信息安全缺失而导致的各类隐患及其表现形式.论述了基于现有信息安全中的成熟框架来提供相应解决方案的技术路线.综述了当前受到广泛关注的区块链技术如何应用于自主航行系统并用于解决信息空间中各类实体之间的互信程度问题.

远程控制与自主航运:基于英国案例的研究

诸多公司和组织致力于研发可用于商业航运的海上自主水面船舶已有一段时间。新型技术的发展往往会领先于现有法律和监管框架,这意味着监管需要面临在短期内做出调整的风险,海上自主航行技术同样如此。强调待解决的监管和法律挑战,以简化英国领海内海上自主航行船舶的营运。因此,研究基于以下三个假设:第一,本文假定的船舶将完全在英国领海内航行,从赫尔航行到普利茅斯;第二,该船为英国船籍;第三,该船将拥有不同程度的自主性,即其将主要从斯旺西通过远程控制的方式运行,但在某些情况下可以开启自主航行或运行模式。处理海上自主航行船舶面临的法律和监管挑战将涉及不同监管机构的职责范围。例如,英国海事和海岸警卫署将为有关海上自主航行船舶的安全和技术要求提供监管解决方案。港口当局需要明确规定进入其管辖的区域的海上自主航行船舶应遵守的规定。港口当局同样需要处理有关引航的问题。此外,还需要修改立法,以便澄清与海上自主航行船舶相关的责任(碰撞责任和产品责任)、责任限制、海难救助、货物索赔和扣押等有关的事项,并解决可能出现的刑法问题。