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文檔簡介
指導性文件
GUIDANCENOTES
GD26-2023
中國船級社
船舶自主航行附加標志檢驗指南
2023
2023年7月1日
北京
第1章通則
第1節(jié)一般規(guī)定
1.1.1一般要求
1.1.1.1本指南為中國船級社(以下簡稱“CCS”)《智能船舶規(guī)范》第二章“智能
航行”相關系統(tǒng)開發(fā)、應用、測試驗證提出具體的技術要求,以保障具有輔助、自主航
行功能的船舶滿足性能要求,保證系統(tǒng)可靠性和航行安全性。
1.1.1.2在《智能船舶規(guī)范》規(guī)定的“智能航行”的基礎上,將智能航行功能進一步
細分,提出了輔助航行功能的要求。
1.1.1.3本指南為智能航行系統(tǒng)(包括自主航行和輔助航行系統(tǒng))的檢驗及實船應用
提出具體技術要求。
1.1.1.4除本指南另有明文規(guī)定外,智能航行系統(tǒng)還應滿足CCS相應的規(guī)范和船旗
國主管機關的適用要求。
1.1.2適用范圍
1.1.2.1適用于申請CCS認可的智能航行系統(tǒng)的認可與檢驗。
1.1.2.2適用于申請入級CCS的擬安裝智能航行系統(tǒng)船舶的初次入級檢驗。
1.1.2.3適用于已安裝智能航行系統(tǒng)的現(xiàn)有船舶的營運檢驗。
第2節(jié)知識產(chǎn)權及保密
1.2.1一般要求
1.2.1.1CCS按照《鋼質海船入級規(guī)范》第1篇第3章第1節(jié)3.1.10.2的要求對申請
方提交資料進行保密。
1.2.1.2申請方應保證所有提交資料滿足《鋼質海船入級規(guī)范》第1篇第3章第1
節(jié)3.1.10.1的要求。
第3節(jié)術語及定義
1.3.1術語
1.3.1.1本指南所涉及術語定義如下:
1
(1)硬件(hardware):用于處理、存儲或傳輸計算機軟件或數(shù)據(jù)的物理設備。
(2)軟件(software):與計算機系統(tǒng)的操作有關的計算機程序、規(guī)程和可能相關的
文檔。
(3)自主航行系統(tǒng)(autonomousnavigationsystem):自主航行系統(tǒng)系指利用感知技
術獲取所需數(shù)據(jù)和信息,通過信息融合等計算機技術進行分析和處理,為船舶的安全航
行提供行動決策,并按照決策方案實現(xiàn)船舶自主控制的所有軟硬件的集合。系統(tǒng)具備船
舶運動控制能力。
(4)輔助航行系統(tǒng)(navigationassistancesystem):輔助航行系統(tǒng)系指利用感知技術
獲取所需數(shù)據(jù)和信息,為人員提供感知增強。和/或通過信息融合等計算機技術進行分
析和處理,為船舶的安全航行提供導航輔助決策的所有軟硬件的集合。系統(tǒng)具備向人提
供決策建議的能力,最終由人確認并操作。
(5)智能航行系統(tǒng)(intelligentnavigationsystem):自主航行系統(tǒng)與輔助航行系統(tǒng)的
總稱。
(6)設計運行條件(operationaldesigncondition):自主航行系統(tǒng)設計時確定的適用
于其功能運行的各類條件的總稱。
(7)動態(tài)任務(dynamictask):智能航行系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境及其他實時信息的感知融合
后進行決策或決策與控制的任務,不包括航路設計等靜態(tài)任務。
(8)場景(scenario):系指智能航行船舶航行時所處的地理區(qū)域、自然環(huán)境、會遇
態(tài)勢和時間等要素的集合。
(9)仿真測試(simulationtesting):采用仿真工具部分或全部替換被測系統(tǒng)及信息
源,以驗證被測系統(tǒng)部分/全部功能及性能的測試。
(10)驗證(verification):通過提供客觀證據(jù)對規(guī)定要求已得到滿足的認定。
(11)確認(validation):通過提供客觀證據(jù)對特定的預期用途或應用要求已得到滿
足的認定。
(12)安全理念(safetyconcept):保證智能航行系統(tǒng)相關功能安全運行所采取的安
全設計和安全機制,以使系統(tǒng)運行時無不合理的風險,或使風險及時得到控制。
(13)態(tài)勢感知(situationalawareness):態(tài)勢感知是船舶利用傳感器及智能融合算
法對多種信息(自然環(huán)境信息、自身運動信息、其他船舶信息)的感知以及對感知信息
的融合處理并生成航行態(tài)勢信息。
(14)運行模式(operationmode):自主航行船舶可能存在的多種運行模式。
a)自主航行模式:自主航行模式下由船舶自主完成航行任務,船上人員監(jiān)視船
舶航行狀態(tài),必要時船上人員可隨時介入并獲取船舶駕駛控制權。
b)人員駕駛模式:自主航行系統(tǒng)未運行,輔助航行系統(tǒng)可以運行,但完全由人
員控制船舶。
(15)控制位置(controlstation):能夠進入/退出自主航行系統(tǒng)并能應急介入由人工
控制船舶推力方向和大小的位置,控制位置可以在船上或遠程控制站。
(16)本船(egoship):裝有智能航行系統(tǒng),按照本指南要求進行測試和檢驗的船
舶。
2
(17)目標船(targetship):在本船周圍一定范圍內(nèi)的其他船舶。
(18)監(jiān)控人員(supervisor):決定智能航行系統(tǒng)的啟動和關閉,在自主航行系統(tǒng)運
行時進行監(jiān)視,必要時切換船舶運行模式并緊急控制船舶的人員。
(19)會遇態(tài)勢(encountersituation):按照《國際海上避碰規(guī)則》或其他區(qū)域性交
通規(guī)則劃分的船舶會遇態(tài)勢,包括對遇、追越、交叉相遇等。
(20)綜合顯示(integrateddisplay):將感知信息、決策信息展示在屏幕或其他設備
上,以供監(jiān)控人員查看。
(21)測試場(testarea):具有足夠范圍的開闊水域,交通密度滿足試驗條件或可
以進行交通管制的一個區(qū)域。具備進行智能航行船舶測試的所有設備、設施及安全輔助
船舶。
1.3.2縮略語
1.3.2.1本指南中使用的縮寫見表1.3.2.1。
縮略語表1.3.2.1
序號縮寫含義
1ODC設計運行條件
2ODD設計運行范圍
3DQ數(shù)據(jù)質量及安全
4SSR軟件安全及可靠性
5CS網(wǎng)絡安全
6SR系統(tǒng)可靠性
7AiP原理認可
8DA設計認可
9TA型式認可
10SS船舶檢驗
第4節(jié)輔助航行
1.4.1輔助航行功能分類
1.4.1.1輔助航行是指對水文氣象環(huán)境、船舶運動狀態(tài)、其他船舶及航行障礙物進行
實時感知,在霧航、能見度低等環(huán)境條件下實現(xiàn)超視距感知,并實現(xiàn)對傳感器、海圖等
信息的融合顯示,為駕駛人員提供更加高效的輔助航行信息展示。實現(xiàn)航行態(tài)勢、危險
的實時判斷,做出動態(tài)航路決策。輔助航行系統(tǒng)不對船舶運動進行控制,該任務由由駕
駛人員完成。基于以上功能將輔助航行分為兩類:
(1)增強感知類輔助航行
(2)決策規(guī)劃類輔助航行
3
1.4.1.2增強感知類的輔助航行主要功能為將雷達、AIS、光電傳感器、運動感知設
備等多源信息融合處理為輔助駕駛員進行決策的直觀、可靠的綜合信息,并以良好的展
示和交互方式疊加在某一/多個顯示終端,其主要顯示終端包括視頻顯示終端、2D/3D
環(huán)境重構顯示終端、AR/VR顯示終端、基于海圖開發(fā)的顯示終端、基于RADAR開發(fā)
的顯示終端等。
1.4.1.3決策規(guī)劃類的輔助航行除了具備航路航速優(yōu)化設計功能(《智能船舶規(guī)范》
2.3.1)以及增強感知類輔助航行的所有功能外,還應根據(jù)融合信息進行動態(tài)航路規(guī)劃,
為駕駛人員提供圖形化展示界面的決策方案選擇。
第5節(jié)自主航行
1.5.1自主航行功能架構
1.5.1.1自主是指系統(tǒng)能夠實現(xiàn)感知、認知、決策及對船舶或設備的控制,并安全、
可靠地完成預期任務,無需人為干預,僅在緊急情況下進行人為接管控制。自主航行在
輔助航行功能的基礎上進一步,系統(tǒng)將決策信息輸入控制機構,船舶可以自主完成航行
任務,見圖1.5.1.1。
圖1.5.1.1自主航行功能架構
1.5.2自主航行監(jiān)控分級
1.5.2.1對于已經(jīng)具備自主航行功能的船舶,能夠在收到航行指令后自動完成從感知、
認知、決策到控制的整個過程。此時,船上監(jiān)控人員的作用是監(jiān)控船舶自主航行的狀態(tài),
以確保在系統(tǒng)報警或請求接管以及在任何其他緊急情況發(fā)生時采用應急措施將風險降
到最低。
4
1.5.2.2根據(jù)監(jiān)控人員在航行過程中進行監(jiān)視的周期對船舶的自主航行監(jiān)控進行等
級劃分,見表1.5.2.2。
自主航行監(jiān)控等級劃分表表1.5.2.2
等級名稱監(jiān)控人員責任
H1連續(xù)值班監(jiān)控人員在控制位置持續(xù)監(jiān)視。
監(jiān)控人員在控制位置周期性監(jiān)視,在系統(tǒng)報警后監(jiān)控人員應及時到達控制位置或遠程控
周期性值班
H2制。
H3無人值班無需在控制位置進行值班監(jiān)視,在系統(tǒng)報警后監(jiān)控人員應及時到達控制位置或遠程控制。
注:①連續(xù)值班系指在自主航行功能運行過程中,監(jiān)控人員必須在控制位置持續(xù)監(jiān)視
船舶運行狀態(tài)。
②周期性值班系指在自主航行功能運行過程中,監(jiān)控人員無須時刻保持在控制位
置進行監(jiān)視,而是根據(jù)操作手冊或實際情況進行周期性值班監(jiān)視,監(jiān)控人員僅需在
系統(tǒng)發(fā)出報警或提出接管申請時及時到達控制位置。
③無人值班系指無需人員在控制位置監(jiān)視自主航行功能運行時船舶狀態(tài),監(jiān)控人
員僅需在系統(tǒng)發(fā)出報警或提出接管申請時及時到達控制位置。當人員未及時接管船
舶時,系統(tǒng)應能夠自行采取應急措施保證船舶安全。
1.5.3附加標志
1.5.3.1根據(jù)申請,經(jīng)CCS審圖、認可與檢驗,確認船舶滿足CCS《智能船舶規(guī)范》
關于智能航行的要求以及本指南的相關要求,可根據(jù)實際授予表1.5.3.1中的附加標志。
附加標志說明表1.5.3.1
附加標志說明
No滿足《智能船舶規(guī)范》及本指南開闊水域自主航行的要求。
Nn滿足《智能船舶規(guī)范》及本指南全航程自主航行的要求。
注:滿足本指南輔助航行相關要求的,經(jīng)檢驗合格后,CCS在簽發(fā)的檢驗文件中
進行說明。滿足本指南H1-H3等級的自主航行相關要求的,經(jīng)檢驗合格后,CCS在簽
發(fā)的檢驗文件中進行說明。
1.5.3.2No與Nn要求的區(qū)別體現(xiàn)在從感知到控制的整個過程,由于任務場景的變
化和任務要求的提高,自主航行功能的各項性能均應得到提升,見圖1.5.3.2。
5
圖1.5.3.2開闊水域與全航程自主航行功能關系
第6節(jié)設計運行條件
1.6.1一般要求
1.6.1.1設計運行條件(ODC)是自主航行系統(tǒng)設計時確定的適用于其功能運行的
各類條件的總稱,包括設計運行范圍(OperationalDesignDomain,ODD)、船舶自身
狀態(tài)、監(jiān)控人員狀態(tài)及其他必要條件。
1.6.1.2具備自主航行功能的船舶應當確定設計運行條件,自主航行功能在滿足設計
運行條件時方允許運行。具備輔助航行功能的船舶亦可參考本節(jié)確定設計運行條件。
1.6.1.3自主航行系統(tǒng)制造廠應當識別合理的設計運行條件元素集合,并利用所選擇
的元素集合通過合理的構建方法,形成易理解、無歧義的設計運行條件表達方案,將各
元素進行詳細描述,并考慮多個元素的組合關系,使各利益相關者清楚了解自主航行系
統(tǒng)的啟動和運行條件。設計運行條件的最小集應當包含本指南1.6.2-1.6.4的全部內(nèi)容,
不適用的應得到充分的論證及說明。
1.6.1.4對于H2及以上等級的自主航行系統(tǒng),應監(jiān)控當前ODC狀態(tài),以使系統(tǒng)保
持在設計和定義的ODC之內(nèi)。在即將超出ODC邊界的情況下,自主航行系統(tǒng)應能觸
發(fā)接管請求,并考慮監(jiān)控人員值班的不同情況,保證有足夠的時間進行接管。
1.6.2設計運行范圍
1.6.2.1ODD可分為場景元素、環(huán)境條件與動態(tài)元素三個大類。其中場景元素由空
間固定元素組成,包括水域、航道設施、碼頭設施等。環(huán)境條件包括天氣和海況等。動
態(tài)元素則包括所有的交通參與者以及漂浮障礙物等,如表1.6.2.1。
設計運行范圍分類表1.6.2.1
ODD分類場景元素環(huán)境條件動態(tài)元素
內(nèi)容1,區(qū)域1,天氣1,交通流
2,水上固定設施2,光照2,水面漂浮物
3,臨時設施3,海況
4,冰情
5,水深
6
6,通信
1.6.2.2場景元素
(1)區(qū)域:區(qū)域主要用于區(qū)分船舶航行交通規(guī)則、典型航行條件、航道定線制要求
等。應進行下列區(qū)分:
a)水域類別:
a.開闊水域
b.交通密集水域
c.港內(nèi)水域
d.沿岸水域
e.狹窄河流水域(各不同等級)
f.特殊島礁區(qū)域
g.其他特定水域
b)地區(qū):
a.某國領水
b.某公海
c)人為劃定的區(qū)域(坐標范圍)
(2)水上固定設施:水上固定設施系指在裝有自主航行系統(tǒng)的船舶可以行駛的區(qū)域
中的固定建筑物,包括:
a)建筑:
a.碼頭;
b.橋梁;
c.閘;
d.人工島礁。
b)設施:
a.海上固定平臺;
b.風電設施;
c.網(wǎng)箱;
d.航標;
e.海洋科考、測量設施。
(3)臨時設施:
a.臨時施工建筑、設施;
b.臨時交通管制。
1.6.2.3環(huán)境條件
(1)天氣
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a)風:
應以m/s為單位明確風速條件邊界,可采用世界氣象組織定義的風級。
b)降雨
應以mm/h為單位明確降雨條件邊界。
c)降雪
應以能見距離明確降雪條件邊界。
d)霧
應以能見距離明確霧條件邊界。
e)其他空氣污染
應以能見距離明確其他空氣污染條件邊界。
(2)光照
a)白天:
a.應明確太陽高度角條件邊界;
b.應明確太陽方位條件邊界。
b)晚上
c)多云:
應以云量(okta)為單位明確云的條件邊界。
(3)海況
應以浪高明確海浪條件邊界。
(4)冰情
應以浮冰范圍、浮冰平均厚度、浮冰最大厚度等明確冰情條件邊界。
(5)水深
應以航行區(qū)域最小水深明確條件邊界。
(6)通信連接:通信連接包括通信和定位:
a)通信:
a.船-船通信;
b.船-岸通信;
c.船-衛(wèi)星通信。
b)定位:
a.北斗;
b.GPS;
c.其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)。
1.6.2.4動態(tài)元素:動態(tài)元素主要是船舶航行區(qū)域的交通流和一般水面漂浮物:
(1)交通流
a)交通參與者船型
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應當明確允許裝有自主航行系統(tǒng)的船舶接近并進行避讓等正常交通行為的
交通參與者船型。
b)交通參與者執(zhí)行的任務種類
應當明確允許裝有自主航行系統(tǒng)的船舶接近并進行避讓等正常交通行為的
交通參與者所執(zhí)行的任務種類。
c)交通流密度
裝有自主航行系統(tǒng)的船舶所允許航行的交通流密度條件邊界。
(2)水面漂浮物
應明確允許裝有自主航行系統(tǒng)的船舶接近并進行避讓等正常交通行為的水面
漂浮物的屬性。
a)漂浮物種類;
b)漂浮物尺寸;
c)漂浮物漂浮狀態(tài)(水線以下的形狀等)。
1.6.3船舶自身狀態(tài)
1.6.3.1軟硬件健康狀態(tài)
(1)自主航行系統(tǒng)軟硬件健康狀態(tài);
(2)船舶其他航行相關必要系統(tǒng)軟硬件健康狀態(tài)。
1.6.3.2船舶運動狀態(tài)
(1)船舶橫搖;
(2)船舶縱搖;
(3)船舶吃水;
(4)船舶垂蕩。
1.6.3.3船舶穩(wěn)性狀態(tài)
(1)船舶橫傾;
(2)船舶縱傾;
(3)船舶完整穩(wěn)性(含第二代完整穩(wěn)性)。
1.6.4監(jiān)控人員狀態(tài)
1.6.4.1船上監(jiān)控人員
(1)控制位置(值班位置)是否有人;
(2)監(jiān)控人員已連續(xù)工作時間;
(3)監(jiān)控人員行為是否正常;
(4)監(jiān)控人員其他狀態(tài)。
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1.6.4.2遠程監(jiān)控人員
(1)控制位置(值班位置)是否有人;
(2)監(jiān)控人員已連續(xù)工作時間;
(3)監(jiān)控人員行為是否正常;
(4)監(jiān)控人員其他狀態(tài)。
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第2章圖紙與資料審查
第1節(jié)一般規(guī)定
2.1.1一般要求
2.1.1.1申請智能航行系統(tǒng)認可或船舶智能航行附加標志檢驗的相關方應當向CCS
提交圖紙及資料,說明系統(tǒng)及船舶在ODC范圍內(nèi)運行無不合理的風險。至少應提交表
2.1.1.1中適用的圖紙與資料。
智能功能圖紙與資料審查范圍及類型表2.1.1.1
序號圖紙資料
AIPDATASS
系統(tǒng)總體說明
1DADADADA
系統(tǒng)功能說明
2DADADADA
系統(tǒng)組件說明
3DADADADA
系統(tǒng)布置及原理圖
4DADADADA
系統(tǒng)安全理念說明書
5DADADADA
制造廠進行試驗及驗證報告
6DNSNSN
數(shù)據(jù)記錄(實船測試及運行階段)
7SNSN
網(wǎng)絡安全說明
8DNDNDN
軟件安全說明
9DNDNDN
操作手冊
10DNDN
質量管理體系相關文件
11DNSNSN
12型式試驗大綱SASA
13實船測試大綱SA
注:1)提交階段:審圖D、檢驗S。2)審查類型:批準A、備查N。
2.1.2審查依據(jù)
(1)CCS《鋼質海船入級規(guī)范》第1篇第3章、第7篇第2章;
(2)CCS《船舶網(wǎng)絡安全指南》;
(3)CCS《船用軟件安全及可靠性評估指南》;
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(4)CCS《智能船舶規(guī)范》第2章及本指南。
第2節(jié)總體說明
2.2.1智能航行系統(tǒng)識別信息
2.2.1.1提交總體說明文件說明智能航行系統(tǒng)型號、版本等識別信息及識別方法。
2.2.2ODC說明
2.2.2.1自主航行系統(tǒng)制造廠應對ODC進行驗證,并向CCS提交驗證結果文件資料
(含程序、方法、數(shù)據(jù)、模型、結果、解釋和備注)。
2.2.2.2自主航行系統(tǒng)的ODC應包含本指南第1章第8節(jié)規(guī)定的適用的內(nèi)容以及其
他制造廠規(guī)定的邊界條件。
2.2.3系統(tǒng)性能說明
2.2.3.1智能航行系統(tǒng)能夠達到的本指南第4章規(guī)定的性能要求。
2.2.4系統(tǒng)安全保證措施
2.2.4.1智能航行系統(tǒng)進入或停用的方法。
2.2.4.2在智能航行系統(tǒng)運行過程中,監(jiān)控人員應采取的以確保安全的一切措施。
第3節(jié)功能說明
2.3.1系統(tǒng)功能(功能架構)
2.3.1.1應說明智能航行系統(tǒng)的所有功能,包括保證系統(tǒng)可靠性及安全運行的邏輯以
及執(zhí)行ODC內(nèi)動態(tài)任務的方法和系統(tǒng)設計及功能的邊界條件。并說明以上功能是如何
得到保證的。
2.3.1.2所有輸入變量和感知變量的清單,以及變量的范圍,并說明這些變量對智能
航行系統(tǒng)運行的影響。
2.3.2人員接管
2.3.2.1當系統(tǒng)接近ODC邊界并最終超出ODC邊界時的人員交互原則。說明系統(tǒng)
向監(jiān)控人員發(fā)出支持或接管請求的類型列表、解決請求的執(zhí)行方法、請求解決失敗的處
理程序和降低風險的措施,說明系統(tǒng)發(fā)出的信號和信息(H2及以上等級)。
第4節(jié)主要組件說明
12
2.4.1組件清單
2.4.1.1提供智能航行系統(tǒng)組件清單,以及為實現(xiàn)系統(tǒng)功能所需的相關船上其他系統(tǒng)
或設備。
2.4.2單元功能
2.4.2.1單元是指系統(tǒng)組件的最小劃分。每個單元應能夠清晰明確地識別(通過硬件、
軟件標記等)并說明識別方法。
2.4.2.2應提供智能航行系統(tǒng)每個單元的功能說明,并說明各單元之間及各單元與船
上其他系統(tǒng)的連接方式。
2.4.3系統(tǒng)組件的安裝
2.4.3.1制造廠應說明系統(tǒng)組件安裝要求,包括:
(1)安裝位置;
(2)安裝姿態(tài);
(3)組件安裝位置周圍的結構、材料性質及其尺寸和幾何形狀;
(4)安裝允許公差。
第5節(jié)布置及原理圖
2.5.1系統(tǒng)布置示意圖(結構圖等)
2.5.1.1制造廠應提供系統(tǒng)組件的布置及連接方式說明及圖紙。包括感知、認知、決
策、控制(如適用)裝置,定位裝置,數(shù)據(jù)記錄裝置,智能航行系統(tǒng)與船上其他系統(tǒng)或
設備的連接和交互等的說明及圖紙。
2.5.2組件的連接示意圖
2.5.2.1智能航行系統(tǒng)內(nèi)部電路、氣動或液壓傳動設備的管路圖及機械連接示意圖,
以及與其他系統(tǒng)之間的傳輸連接示意圖。
第6節(jié)安全理念
2.6.1一般要求
2.6.1.1制造廠提交一份安全理念說明書,包括本節(jié)內(nèi)容,用以說明系統(tǒng)及船舶安全
通過設計、開發(fā)中的相關措施進行保證的方法和理念。安全理念說明包括風險分析的過
程和結論。
2.6.2制造廠聲明
2.6.2.1制造廠應聲明,確認智能航行系統(tǒng)裝船后在設計運行條件下不會對人員、本
13
船及其他船舶、環(huán)境等產(chǎn)生不合理的風險。
2.6.3軟件說明
2.6.3.1對于智能航行系統(tǒng)中使用的軟件(包括算法)應進行詳細說明,包括所使用
的設計方法和工具。制造廠提供有關智能航行系統(tǒng)各功能及邏輯在設計和開發(fā)過程中實
現(xiàn)方式的證明。
2.6.4安全設計規(guī)則
2.6.4.1制造廠應提供智能航行系統(tǒng)設計規(guī)則說明,并通過履行該規(guī)則確保功能和操
作安全。安全設計規(guī)則包括但不限于:
(1)系統(tǒng)組件的冗余設計;
(2)執(zhí)行相同功能的系統(tǒng)多樣性設計;
(3)系統(tǒng)功能的限制。
2.6.4.2若采用冗余設計,應解釋轉換機制的原理、冗余的邏輯和水平、檢查機制以
及限制條件。
2.6.5應急措施
2.6.5.1制造廠應對智能航行系統(tǒng)安全操作措施(如人員接管、停船等)進行詳細說
明。
2.6.6風險緩解
2.6.6.1制造廠應解釋智能航行系統(tǒng)減輕或者避免事故風險的方法。
2.6.6.2該方法應當基于系統(tǒng)安全的風險評估,并將風險評估報告納入安全理念說明,
風險評估可按本指南第3章進行,風險評估報告參考附錄2。
2.6.6.3該方法可以基于失效模式和影響分析(FMEA)、故障樹分析(FTA)、系
統(tǒng)理論過程分析(STPA)或任何基于系統(tǒng)功能和操作安全的類似過程。
2.6.6.4制造廠應提供基于風險評估的測試及驗證(例如軟件在環(huán)測試(SIL)、硬
件在環(huán)測試(HIL)、測試船測試或者任何其他測試)報告,包括適當?shù)尿炇蘸鉁?。?/p>
夠證明智能航行系統(tǒng)運行時不會比人工駕駛時產(chǎn)生更大的風險。
2.6.6.5應當至少對以下風險進行分析、評估,并設計緩解措施:
(1)智能航行系統(tǒng)與船舶其他系統(tǒng)或設備的交互風險;
(2)智能航行系統(tǒng)的失效風險;
(3)由于運行故障,在ODC范圍內(nèi),自主航行系統(tǒng)可能產(chǎn)生不合理的安全風險的情
況(例如監(jiān)控人員的誤解、控制能力降低、特殊的場景等);
(4)執(zhí)行動態(tài)任務的決策過程中的風險;
14
(5)監(jiān)控人員的錯誤或人員故意篡改;
(6)網(wǎng)絡安全風險;
(7)缺乏維護風險等。
第7節(jié)制造廠進行的試驗與驗證
2.7.1一般要求
2.7.1.1為了保證智能航行系統(tǒng)的安全,設計和開發(fā)過程中應采用仿真、實船測試等
方法進行系統(tǒng)驗證,相關測試應滿足本指南要求。
2.7.1.2制造廠應在設計和開發(fā)階段至少進行不同要素參數(shù)組合的場景(至少包括
7.3.2要求的全部場景)測試,驗證智能航行系統(tǒng)是否符合安全要求。
2.7.2文件
2.7.2.1制造廠應根據(jù)本指南要求進行設計及開發(fā)中的試驗與驗證,并將以下文件提
交CCS審核:
(1)方法概述;
(2)使用的場景;
(3)試驗及驗證使用的方法和工具;
(4)試驗及驗證結果說明;
(5)結果的解釋及制造廠聲明;
(6)測試報告:仿真測試驗證報告(包含附錄1第2節(jié)內(nèi)容)等。
第8節(jié)數(shù)據(jù)
2.8.1一般要求
2.8.1.1制造廠按照第4章第6節(jié)的要求提供文件,包含如下內(nèi)容:
(1)數(shù)據(jù)存儲格式;
(2)數(shù)據(jù)存儲位置;
(3)數(shù)據(jù)存儲空間計算說明;
(4)儲存的事件及數(shù)據(jù)元素說明;
(5)數(shù)據(jù)安全保護說明;
(6)數(shù)據(jù)訪問方法。
第9節(jié)網(wǎng)絡安全
2.9.1網(wǎng)絡安全系統(tǒng)說明
15
2.9.1.1按照CCS《船舶網(wǎng)絡安全指南》進行的網(wǎng)絡安全設計及提交該指南要求的
圖紙資料。
第10節(jié)軟件安全
2.10.1軟件安全及可靠性說明
2.10.1.1按照CCS《船用軟件安全及可靠性評估指南》進行的軟件安全設計及提交
該指南要求的圖紙資料。
第11節(jié)操作手冊
2.11.1一般要求
2.11.1.1制造廠應編制系統(tǒng)操作手冊,本手冊的目的是向船長、監(jiān)控人員及監(jiān)管機
構等利益相關方提供詳細的說明,以保證智能航行系統(tǒng)及船舶安全運行。操作手冊除了
提交CCS備查外,還應提供給船東、船舶管理公司、船上監(jiān)控人員及監(jiān)管機構等相關
方。
2.11.2手冊要求
2.11.2.1操作手冊應包含以下內(nèi)容:
(1)智能航行系統(tǒng)的功能說明;
(2)確保智能航行系統(tǒng)運行期間所必需的技術措施(如智能航行系統(tǒng)及船舶其他系
統(tǒng)或設備的檢查和維護);
(3)設計運行條件的詳細說明;
(4)操作限制(例如航速限制等);
(5)智能航行系統(tǒng)的失效說明,以及其他任何必要的系統(tǒng)說明;
(6)智能航行系統(tǒng)運行過程中的維護、檢查及試驗的規(guī)定;
(7)其他必要說明。
第12節(jié)質量管理體系
2.12.1管理體系
2.12.1.1制造廠應具有質量管理體系認證,相關證書提交CCS備查。并向CCS提
交文件化的質量管理體系說明,包括質量手冊、程序文件、作業(yè)指導書、報告報表等。
16
第3章風險評估
第1節(jié)一般規(guī)定
3.1.1船舶智能航行風險評估應確認包括感知、決策和控制環(huán)節(jié)的風險等級,應分
析智能航行功能失效模式及其對人員、船舶和環(huán)境的影響,船舶系統(tǒng)、設備失效及其對
智能航行功能的影響。
3.1.2智能航行功能的風險評估應在使用前(包括試航前)完成,報請CCS進行或
委托符合CCS要求的第三方進行,第三方風險評估應按本規(guī)則風險評價章節(jié)要求,并
按照附錄2格式編制智能航行船舶風險評估報告,并提交CCS審核。
3.1.3風險評估將作為智能航行系統(tǒng)設計、開發(fā)的前提,納入安全理念。
3.1.4風險評估以現(xiàn)行國際海事公約、規(guī)則要求的安全環(huán)保水平為衡準,至少應綜
合考慮危險發(fā)生的可能性(頻率)、潛在后果、事故風險等。
3.1.5實船試航前及期間應持續(xù)評估智能航行測試船舶的安全性,提出可能的應急
措施或預案,超過安全限制時應暫?;蛲V乖囼?,試驗相關方包括(如適用):
(1)船舶操作人員;
(2)試驗場;
(3)海事主管當局;
(4)沿岸國主管當局;
(5)港口國主管當局;
(6)港口與碼頭方;
(7)船舶交通管理中心(VesselTrafficServices,簡稱VTS);
(8)搜救中心;
(9)其他試驗相關服務商。
3.1.6風險評估報告包括:
(1)擬進行評估的功能、模塊或系統(tǒng);
(2)評估方法的說明;
(3)評估的適用范圍;
(4)參與評估的專家、人員及其專業(yè)背景;
(5)評估所采用的風險矩陣及風險評估驗收標準;
(6)風險管控對象次序表;
(7)風險控制措施。
3.1.7風險評估方法應適用于所評估的對象,可參考CCS《船舶綜合安全評估應用
指南》。
3.1.8風險評估報告具有統(tǒng)一的形式,報告可參考附錄2進行編寫。
17
3.1.9風險評估結果運用風險矩陣進行表達,表征風險等級,通過建立概率和后果
的評估結果與風險矩陣中標準化概率指數(shù)和后果指數(shù)之間的映射關系,其中船舶智能航
行風險度量標準,可參考CCS《船舶綜合安全評估應用指南》。
3.1.10系列船或按已批準主要結構圖紙在一年內(nèi)再續(xù)造的船舶,根據(jù)實際情況,可
免除風險評估的部分圖紙。
第2節(jié)風險評估流程
3.2.1智能航行功能的風險評估由四個步驟組成,如圖3.2.1。
圖3.2.1智能航行風險評估流程
3.2.1.1風險識別應充分且詳盡地識別智能航行中可能面臨的危險事件和/或相關風
險因素。
3.2.1.2風險分析應對智能航行中危險事件發(fā)生的可能性和后果嚴重程度進行分析。
18
3.2.1.3風險評價應采用合理的方法度量智能航行中危險事件的風險水平。
3.2.1.4風險應對應制定風險控制措施(含方案)以降低智能航行風險。
3.2.2智能風險評估四個步驟可依次進行,也可根據(jù)實際情況和需求選擇若干步驟
構成風險評估框架依序進行,如圖3.2.2;風險評估步驟確定后可重復進行,直到風險
識別充分且詳盡、風險可接受。
圖3.2.2智能航行風險評估框架
3.2.3數(shù)據(jù)和信息
智能航行風險評估在缺少相關客觀數(shù)據(jù)的情況下,需要專家依據(jù)各自的經(jīng)驗進行專
家判斷,其中關于專家數(shù)據(jù)判斷一致性的問題,可參考CCS《船舶綜合安全評估應用
指南》。
第3節(jié)風險識別
3.3.1一般要求
3.3.1.1風險識別的目的是確定可能影響智能航行的各種危險情景及其相關的風險
因素。
3.3.1.2在船舶智能航行風險識別中應系統(tǒng)考慮人為因素,將其與危險的發(fā)生頻率、
深層原因和影響聯(lián)系起來。若采用人因可靠性分析方法(HRA)識別人為因素,可參
考CCS《船舶綜合安全評估應用指南》。
3.3.1.3一旦風險得以識別,應對現(xiàn)有的控制措施(諸如設計特征、人員、過程和系
統(tǒng)等)進行識別,以便對主要風險進一步分析和提出相應的風險控制方案。
3.3.1.4風險識別過程包括識別那些可能對智能航行產(chǎn)生影響的風險源、影響范圍、
事件及其原因和潛在的后果,以及可能導致危險情景發(fā)生的風險因素。
3.3.1.5船舶智能航行風險識別結果根據(jù)危險發(fā)生的可能性(頻率)與后果嚴重程度
19
的組合獲得。
3.3.2風險識別內(nèi)容
3.3.2.1智能航行船舶風險包括硬件失效風險、系統(tǒng)功能不足風險、通信及網(wǎng)絡安全
風險、人機交互風險等。
3.3.2.2可從不同的航行階段和不同類型風險因素對智能航行風險進行系統(tǒng)風險識
別。對于硬件失效風險可采用FMEA,對軟件、組件交互產(chǎn)生的風險以及人機交互風險
的識別可以采用系統(tǒng)理論過程分析(STPA)等方法。
3.3.2.3通過分析船舶智能航行風險評估涉及的危險(含事故險情)發(fā)生的可能性(頻
率)和后果嚴重程度的定性或定量分析,結合風險評估標準,對風險水平進行排序,并
選取高風險的危險事件開展風險分析。
3.3.2.4船舶智能航行潛在后果包括但不限于:
(1)任務失敗;
(2)碰撞(包括一般航行、進出港、靠離泊、錨泊過程中的碰撞、觸碰、撞擊);
(3)擱淺;
(4)傾覆;
(5)人員生命安全受損;
(6)船舶失聯(lián)。
第4節(jié)風險分析
3.4.1目的和范圍
3.4.1.1風險分析是在風險識別的基礎上,針對所識別出的智能航行中的關鍵風險進
行詳細分析,并為風險評價提供輸入。
3.4.1.2風險分析包括危險(含事故險情)發(fā)生的可能性、后果發(fā)生的可能性、后果
的嚴重性分析等,并結合風險度量標準確定風險等級(一個危險可能產(chǎn)生多個后果,從
而可能影響多重目標)。
3.4.2風險分析內(nèi)容
3.4.2.1在前期準備中,通過建立風險分析工作組,識別風險,提出初步的風險防控
預案,完成初步風險分析。初步風險分析是試航之前的必要步驟之一,比如在試航之前
通過召開研討會、安全教育等形式將風險識別結果和風險防控預案等對試驗參加人員、
船員等進行安全宣貫。
3.4.2.2智能航行風險分析是在風險識別的基礎上,針對關鍵危險(事故情景)開展
頻率分析、后果分析和風險估計等方面的工作。
20
3.4.2.3頻率分析是在明晰危險情景演化的基礎上,對風險傳播過程中涉及的中間事
件和結束事件發(fā)生的可能性進行估計。
3.4.2.4危險(含事故情景)的發(fā)生可能會對人、船舶或環(huán)境產(chǎn)生一系列不同嚴重程
度的影響,后果分析需要確定風險影響的性質和類型,包括:
(1)輕微后果、高概率;
(2)嚴重后果、低概率(如黑天鵝事件);
(3)以上兩種情況的若干中間狀況。
3.4.2.5風險估計需要綜合考慮危險情景發(fā)生的可能性和后果嚴重性,不能僅考慮頻
率分析和后果分析結果的聚合值:
(1)在某些情況下,應關注具有潛在嚴重后果的風險,因為這些風險往往是重點管
理對象;
(2)在其它情況下,同時分析具有嚴重后果和輕微后果的風險也是重要的(如頻繁
輕微但具有很大的累積效應);
(3)對于軟件、組件交互產(chǎn)生的風險評估還可以采用數(shù)字孿生、系統(tǒng)仿真等方法進
行評估;或在數(shù)據(jù)缺乏情況下,可參考同類產(chǎn)品相關參數(shù)進行評估。
3.4.2.6功能不足或系統(tǒng)失效后果的等級可按照失效后對人員、船舶和環(huán)境的影響程
度進行劃分,見表3.4.2.6。
失效后果等級劃分表3.4.2.6
等級失效后果典型功能不足或系統(tǒng)失效
傳感器損壞但冗余設備立刻投入運行;
不會對人員、船舶和環(huán)境構成
1綜合顯示設備失電,但UPS投入使用;
危險
數(shù)據(jù)記錄功能失效。
電子海圖未更新,但船舶未開航;
會對人員、船舶和環(huán)境構成較
應急切換功能失效,但態(tài)勢感知模塊顯示附近無其他船
2危險,但有充分的時間進行規(guī)
舶;
避
報警功能失效,但態(tài)勢感知模塊顯示附近無其他船舶。
會對人員、船舶和環(huán)境構成較未識別到海面漂浮的小體積礙航物,但將要駛過;
3小危險,且無充分的時間進行綜合顯示設備失電;
規(guī)避航行于開闊水域,電子海圖失電。
ODC定義不完整,導致船舶接近某一特定條件但未發(fā)出
會對人員、船舶和環(huán)境構成較
危險報警;
4大危險,且無充分的時間進行
感知系統(tǒng)功能不足,導致船舶與水下附近小尺寸障礙物
規(guī)避
發(fā)生碰撞;
21
決策和控制模塊失效,且態(tài)勢感知模塊顯示存在碰撞危
險船舶;
靠泊過程中,首向控制失效;
進出港過程中,自主航行偏離航道;
航行過程中動力失效。
第5節(jié)風險評價
3.5.1一般規(guī)定
3.5.1.1風險評價是在風險分析(步驟2)的基礎上,將風險分析的結果與預先設定
的風險準則相比較,或者在各種風險的分析結果之間進行比較,來確定風險的等級,以
便制定相應的風險控制方案/措施。
3.5.2風險評價內(nèi)容
3.5.2.1風險評價是在風險分析的基礎上,結合具體的風險度量標準,評價風險是否
可接受,并針對不可接受的危險情景分析關鍵影響因素。
3.5.2.2風險度量標準應在風險評價實施前確定,不應受到風險評價結果的影響。
3.5.2.3建議對風險不可接受的危險情景,通過敏感性分析等方法,評價影響危險情
景的關鍵因素,以便制定更有針對性的風險控制措施。
第6節(jié)風險應對
3.6.1一般規(guī)定
3.6.1.1智能航行船舶應開展風險評估并采取適當措施將風險降低,以達到現(xiàn)行國際
公約規(guī)則或國內(nèi)法律法規(guī)等要求的安全環(huán)保水平。
3.6.1.2應當在智能航行功能的概念、設計、制造、裝船、實船運行的整個階段中應
用風險評估,確保所開發(fā)功能、模塊的安全、可靠。
3.6.2風險控制措施
3.6.2.1風險控制方案既要解決原存在的風險,也要考慮由于新技術或更新的操作方
法所面臨的新風險。
3.6.2.2風險控制措施制定可考慮以下方法:
(1)通過改進設計、程序優(yōu)化、組織合理化、加強培訓等措施減少事故發(fā)生的頻率;
(2)減輕故障的影響,預防事故發(fā)生;
(3)改善可能發(fā)生事故的環(huán)境條件,以避免事故發(fā)生;
22
(4)減輕事故造成的后果。
3.6.2.3風險控制措施評估應充分考慮技術可行性、成本、效益、風險降低等因素。
3.6.2.4風險控制措施效益,是指減少風險后獲得的相應收益,可考慮以下方面:
(1)減少人員傷亡;
(2)減輕財產(chǎn)損失;
(3)降低環(huán)境破壞;
(4)減少向第三方責任賠償;
(5)延長船舶平均壽命。
3.6.2.5風險控制應急措施包括但不限于以下方面:
(1)低速航行:船舶保持最低操縱性,而不造成人員、環(huán)境、財產(chǎn)危險,以獲得足
夠的時間制定合理的避險措施或等待救援。
(2)保持位置:停船或盡可能保持船舶位置,以獲得足夠的時間制定合理的避險措
施或等待救援。
23
第4章性能要求
第1節(jié)一般規(guī)定
4.1.1一般要求
4.1.1.1本章對智能航行系統(tǒng)的專用技術最低要求進行明確。
4.1.1.2智能航行系統(tǒng)安裝上船后應當不降低船舶安全水平。
4.1.1.3智能航行系統(tǒng)應便于使用,并不增加船上駕駛人員的工作量或過分轉移注意
力導致新的安全風險。
4.1.1.4自主航行系統(tǒng)尚應滿足CCS《鋼質海船入級規(guī)范》III類計算機要求。
4.1.1.5本章所有要求均針對設計運行條件下的系統(tǒng)性能。如無另文規(guī)定,本章要求
適用于所有智能航行系統(tǒng)。
第2節(jié)基礎要求
4.2.1綜合顯示
4.2.1.1綜合顯示設備是集成在監(jiān)控人員控制位置的用于展示感知、決策等信息的顯
示系統(tǒng),為監(jiān)控人員提供直觀、方便的各信息源融合后的增強感知信息。
4.2.1.2綜合顯示設備應提供便捷的交互方式,以便人員調整信息展示種類和縮放感
知信息范圍。應能夠避免誤操作。
4.2.1.3顯示效果的設計應符合表4.2.1.3的要求,顯示內(nèi)容應當保證實時性。
綜合顯示效果表4.2.1.3
類別(1)(a-d)(1)(e-i)(2)(3)(4)(5)(6)
增強感知類XX(適用時)X〇X
輔助航行
決策規(guī)劃類XX(適用時)XX〇X
輔助航行
開闊水域自Xe)適用XXXXX
主航行
全航程自主XXXXXXX
航行
24
注:表中X表示適用,〇表示可選。
(1)顯示內(nèi)容全面、直觀、有效、平穩(wěn)連貫。
a)展示的航行環(huán)境信息應包括能見度、海況信息、風速風向等;
b)展示的本船運動狀態(tài)信息應包括航速、航向、航線、首向、吃水、橫搖、縱
搖、首搖等;
c)展示的目標船舶信息應包括航速、航向、方位、船舶識別信息(具備AIS的
目標船);
d)顯示中所使用的符號、術語和縮略語應滿足IMOSN/Circ.243/Rev.3和IHO
S-52等與航行相關的符號、術語和縮略語的要求。
e)展示的會遇信息應包括會遇態(tài)勢以及本船處于該種態(tài)勢時的船舶責任(讓路、
直航)、當前船舶處于的危險狀態(tài)及預警;
f)展示進出港分道通航信息;
g)展示計劃靠泊的碼頭及靠泊路徑;
h)展示靠離泊過程中危險因素及風險預警;
i)展示靠離泊過程中船岸關系。
(2)包括航路規(guī)劃、行動時機、避讓效果預測(最小會遇距離及該時刻本船及目標
船預測船位等)、靠離泊過程預測在內(nèi)的決策內(nèi)容展示,內(nèi)容直觀、清晰、易于理解。
(3)顯示決策后的航路、船位與原航路、船位對比,供監(jiān)管人員參考。
(4)顯示當前船舶運行模式。
(5)信息可通過1.6.1.2規(guī)定的至少2種形式進行展示,或者設計其他方式的冗余。
(6)信息顯示器應滿足MSC.191(79)《船載航行顯示器有關航行信息顯示的性能標
準》的要求。
4.2.2自主航行狀態(tài)警告策略
4.2.2.1對于裝有自主航行系統(tǒng)的船舶,當船舶處于自主航行狀態(tài)時,應向其他目標
發(fā)出警告。
4.2.3監(jiān)控自檢
4.2.3.1智能航行系統(tǒng)應具有監(jiān)控及自檢功能,能夠對系統(tǒng)運行中的所有軟硬件類失
效、故障等做到實時監(jiān)測,并且通過主系統(tǒng)和冗余系統(tǒng)進行交叉驗證,互相校驗和監(jiān)控,
確保故障沒有遺漏。當監(jiān)測到設備故障(如輸入信號丟失、輸出接口通信異常、硬件故
障等)時應能按4.5.1的要求發(fā)出提示報警信息,并進行記錄。
4.2.3.2系統(tǒng)應能自動識別失效或性能不足,并判斷系統(tǒng)是否能夠繼續(xù)執(zhí)行智能航行
任務。
4.2.4無擾動切換
4.2.4.1自主航行系統(tǒng)在各運行模式之間切換(如有自主航行模式切換到人工控制),
不應導致推力方向和大小及相關設備的運行狀態(tài)發(fā)生較大變化。
25
4.2.4.2自主航行系統(tǒng)因故障而無法繼續(xù)自主航行控制時,在操作人員切換回人工控
制模式之前,船舶應保持當前的航行狀態(tài)(保持當前航速航向)。
4.2.5電源
4.2.5.1智能航行系統(tǒng)由不間斷電源系統(tǒng)(UPS)供電。在斷電的情況下,UPS必須
有足夠的能量來運行自主航行系統(tǒng),直到將控制權安全地交至監(jiān)控人員,無論如何不低
于0.5小時。
4.2.5.2關于電源容量的相關計算資料應提交CCS審核。
4.2.6冗余
4.2.6.1智能航行系統(tǒng)感知、決策、控制系統(tǒng)及決策單元軟件及硬件應從部件級、系
統(tǒng)級設計冗余,以應對單點故障或功能失效。
第3節(jié)動態(tài)任務
4.3.1一般要求
4.3.1.1本節(jié)規(guī)定智能航行系統(tǒng)執(zhí)行動態(tài)任務的性能要求。
4.3.1.2輔助航行系統(tǒng)可根據(jù)任務場景滿足相應的性能要求條款,但至少應滿足本節(jié)
4.3.2.1-4.3.2.5、4.3.2.7-4.3.2.9的要求。
4.3.1.3自主航行系統(tǒng)根據(jù)任務場景(開闊水域、全航程及可能遭遇的環(huán)境條件下)
滿足本節(jié)要求。
4.3.1.4智能航行系統(tǒng)若無法滿足本節(jié)要求,可采用其他等效方案,并在設計文件和
制造文件中闡述,由CCS審查批準。
4.3.2感知
4.3.2.1服務于智能航行功能的感知模塊,其信息源可分成外部感知和內(nèi)部感知兩方
面,外部感知用于對外部環(huán)境信息及岸基傳輸信息的獲取,內(nèi)部感知用于對船舶自身信
息進行獲取。智能航行功能感知模塊的配置應當基于信息的重要程度,根據(jù)實際情況配
置以滿足本條要求。
4.3.2.2船舶在所有設計工況下感知模塊應能保證正常工作。
4.3.2.3除特殊說明外,對本節(jié)4.3.2.4-4.3.2.10規(guī)定的內(nèi)容,應配備至少1套冗余感
知設備,用以融合感知。尚應配備一套冗余服務器。
4.3.2.4應對船舶的自身船位進行連續(xù)監(jiān)測:
(1)船舶應配備控制安全航行計劃所必需的定位設備,本船位置的確定應至少基于
26
兩套獨立的設備;
(2)裝有智能航行系統(tǒng)的船舶航行于不同水域時,應當具備足夠精確的位置感知精
度。
4.3.2.5應對船舶自身運動狀態(tài)及船舶姿態(tài)進行連續(xù)監(jiān)測,至少應包括縱搖、橫搖、
吃水等。
4.3.2.6全航程自主航行船舶或具備靠離泊輔助功能的輔助航行船舶在進行自動靠
離泊任務時,應當具備足夠精確的首向感知誤差。
4.3.2.7應說明能夠感知的目標船的尺度、船型等范圍信息。對于目標船,裝有智能
航行系統(tǒng)的船舶的感知精度應包括以下內(nèi)容:
(1)應能夠對目標船舶進行全域自動錄取、連續(xù)跟蹤的距離范圍;
(2)應能夠判斷目標船舶的船型及尺度等靜態(tài)信息的距離范圍;
(3)對以上目標船的探測,應保證以下感知性能準確性:
a)相對方位;
b)相對距離;
c)對地航速;
d)對地航向。
4.3.2.8應保持對失控或操控能力受限船舶、遇險船舶或飛機、遇險人員、沉船等其
他對航行安全有危險的礙航物進行連續(xù)探測,至少包括位置、對地運動方向、對地速度、
尺寸、與本船相對距離等。
4.3.2.9應保持對船舶航行自然環(huán)境進行連續(xù)探測:
(1)能見度;
(2)風速、風向;
(3)環(huán)境溫度;
(4)水深;
(5)其他需要探測的與設計運行條件相關的環(huán)境物理量。
4.3.2.10全航程自主航行系統(tǒng),還應對以下環(huán)境進行連續(xù)探測:
(1)本船兩舷水平附近空間;
(2)本船周圍高度空間;
(3)本船舷側與碼頭間的空間;
(4)本船首尾附近空間;
(5)碼頭位置、形狀、水深信息;
(6)錨泊位置附近空間;
(7)推進裝置力的反饋。
27
4.3.3認知
4.3.3.1智能航行功能必須能夠解釋傳感器或通過其他信息源采集到的信息,包括其
對本船、目標船、人類和環(huán)境的安全的直接或間接影響。
4.3.3.2自主航行系統(tǒng)(H2及以上等級)應能根據(jù)感知信息判斷船舶及系統(tǒng)是否處
于設計運行條件(ODC)。
4.3.3.3決策規(guī)劃類輔助航行及自主航行系統(tǒng)應能判斷船舶航行當前局勢的危險狀
態(tài),識別當前會遇局面的危險狀態(tài)。
4.3.3.4對于自主航行船舶或具備靠離泊輔助功能的輔助航行船舶,在進行自動靠離
泊行動時還應能夠判斷當前環(huán)境條件下的靠離泊行動是否安全。
4.3.3.5會遇態(tài)勢認知,系統(tǒng)應:
(1)能夠準確判斷當前所處交會態(tài)勢(交叉相遇、對遇、追越)。
(2)能準確判斷本船為讓路船/直航船,或同等避讓責任船。
4.3.4決策
4.3.4.1智能航行功能應保證航行決策符合《國際海上避碰規(guī)則》或其他適用區(qū)域性
交通規(guī)則的要求。在任何時候根據(jù)通航密度、環(huán)境及航道限制等因素,應能及時改變預
定計劃航線,并發(fā)出報警以引起監(jiān)控人員注意。
4.3.4.2決策邏輯及保證安全的措施應當形成詳細說明文件,納入功能說明。
4.3.4.3航速設計和規(guī)劃應考慮以下因素:
(1)通航密度;
(2)天氣;
(3)海況;
(4)與船舶操縱特性有關的航行區(qū)域;
(5)預定航線或航道上的礙航物;
(6)船舶裝載狀態(tài);
(7)其他必要條件。
4.3.4.4避碰路徑規(guī)劃,應符合以下要求:
(1)無論能見度良好或能見度不良,避讓決策應保證與任何目標船的最小安全會遇
距離,以保證不產(chǎn)生碰撞,且不使未裝有智能航行功能的目標船駕駛人員產(chǎn)生風險提升
感受。該最小安全會遇距離應基于不同船型、航速、航行區(qū)域等因素,還應符合船舶駕
駛習慣。
(2)應符合《國際海上避碰規(guī)則》或其他適用區(qū)域性交通規(guī)則要求,根據(jù)會遇態(tài)勢
實時變化動態(tài)識別本船責任,并依此進行決策。
28
(3)應符合《國際海上避碰規(guī)則》或其他適用區(qū)域性交通規(guī)則要求,及時進行行動
決策,以提供足夠的操作空間。
(4)應符合《國際海上避碰規(guī)則》或其他適用區(qū)域性交通規(guī)則要求,保證足夠的行
動幅度,足以引起目標船駕駛員明顯發(fā)覺。
(5)決策應保證避讓行動高效:
a)避免過分的航線偏移,避讓行動的航線偏移不宜過大而導致燃油過度消耗及
影響其他船舶航行;
b)避免僵持,避讓行動完成后應盡快復航。
4.3.4.5全航程自主航行船舶或具備靠離泊輔助功能的輔助航行船舶在進行靠離泊
決策規(guī)劃時應符合以下要求:
(1)在速度降低時保證船舶足夠的操縱性;
(2)保證靠泊和離泊的效率,減少用時;
(3)保證靠泊后前后船舶間距合理;
(4)對于側向靠泊的船舶,靠泊過程中盡可能
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