為貫徹落實《智能船舶發(fā)展行動計劃(2019-2021年)》《智能航運發(fā)展指導意見》,充分發(fā)揮標準對推進智能船舶發(fā)展的指導、規(guī)范、引領和保障作用,有關單位編制完成了《智能船舶標準體系建設指南》(征求意見稿)
大力發(fā)展智能船舶是促進我國船舶工業(yè)產業(yè)結構調整、加快新舊動能轉換、提升國際競爭力的重要途徑之一,同時也是航運、港口、物流等行業(yè)實現(xiàn)降本增效的重要手段,已成為航運與造船領域發(fā)展的必然趨勢。近年來,在市場需求和產業(yè)政策推動下,我國智能船舶技術攻關、系統(tǒng)研發(fā)與實船建造取得了積極進展,工程化應用成效初顯,形成了一定的技術積累和產業(yè)基礎,總體處于國際先進水平。
在國際公約規(guī)則、標準規(guī)范方面,國際海事組織(IMO)成立了海上水面自主船舶(MASS)工作組,提出了MASS定義和4個自主化等級,啟動了MASS相關法規(guī)梳理和適用性分析工作,并制定了MASS試航指南。國際船級社協(xié)會(IACS)發(fā)布了12項針對船舶網絡安全的建議案,中國船級社、英國勞氏船級社、DNV GL船級社等國際主要船級社先后發(fā)布了有關智能船舶的規(guī)范指南。國際標準化組織(ISO)啟動了“智能航運標準化路線圖”制定工作,日本、韓國、中國、挪威等在MASS術語、網絡安全、船載數(shù)據(jù)服務器、通信協(xié)議等方面積極制定國際標準;國際電工委員會(IEC)高度關注虛擬仿真、智能化、自動化、物聯(lián)網、系統(tǒng)集成等技術標準的發(fā)展;國際電信聯(lián)盟(ITU)正積極開展物聯(lián)網大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網網關、智慧可持續(xù)發(fā)展城市等國際標準化工作。
體系框架
標準體系框架由三層架構組成:第一層為標準體系頂層;第二層為部分,包括基礎共性,關鍵技術應用,智能船舶設計、智能船載系統(tǒng)及設備、智能船舶測試與驗證,岸基服務,運營管理七個部分;第三層為專業(yè)及領域,包括38個專業(yè)及領域。
基礎共性標準建設重點
術語標準:智能船舶信息感知術語、智能船舶網絡與通信術語、智能船舶數(shù)據(jù)管理與應用術語、智能船舶設計術語、智能船載系統(tǒng)和設備術語、智能船舶測試與驗證術語、智能船舶岸基服務術語等標準。
分級分類標準:智能船舶分類體系標準,智能船舶信息感知、數(shù)據(jù)傳輸與交換、數(shù)據(jù)分析與應用、輔助決策、自動控制、安全防護等分級標準。
標識編碼標準:智能船舶系統(tǒng)設備編碼與標識標準,智能船舶設計文字標識標準。
電磁兼容標準:智能船舶系統(tǒng)設備電磁抗擾和電磁干擾、電磁防護措施、電磁兼容性能測試等標準。
質量與可靠性標準:智能船舶可靠性設計、可靠性試驗與評估等標準。
安全運行與風險評估標準:智能航行等關鍵系統(tǒng)設備功能安全與風險評估標準,應急響應管理、應急機制等標準。
關鍵技術應用標準建設重點
信息感知標準:傳感器、可見光與紅外景象目標識別設備等船舶航行態(tài)勢感知設備以及水下環(huán)境感知設備標準,傳感器組網、感知點布局等傳感網絡標準。
網絡與通信標準:船域網絡組網、通信協(xié)議與接口、數(shù)據(jù)傳輸與交換、現(xiàn)場總線等有線網絡標準,船-岸通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸與交換等無線網絡標準。
網絡安全與信息安全標準:網絡結構安全、鏈路安全、訪問控制、密碼體系等網絡安全標準,數(shù)據(jù)安全管理、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)恢復等信息安全標準。
數(shù)據(jù)管理與應用標準:數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)存儲等數(shù)據(jù)處理標準,數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)格式等數(shù)據(jù)結構與格式標準。
系統(tǒng)集成標準:智能船舶設備和軟件集成能力要求、集成架構、調試方法、協(xié)同交互標準,船岸計算能力與資源管理能力集成標準。
分析與控制標準:分析模型、信息-知識轉化、信息推演與輔助決策等分析決策標準,多智能體協(xié)同優(yōu)化控制、決策-執(zhí)行命令轉化等控制執(zhí)行標準。
數(shù)字孿生標準:典型場景數(shù)字孿生模型構建、虛實融合場景實時映射技術等數(shù)字映射標準,模型場景與物理場景間多物理量信息協(xié)同交互標準。
智能船載系統(tǒng)及設備標準主要包括智能集成平臺、智能航行系統(tǒng)、智能船體系統(tǒng)、智能機艙系統(tǒng)、智能能效管理系統(tǒng)、智能貨物管理系統(tǒng)、智能甲板機械、智能艙室設備標準,主要對智能船舶各功能系統(tǒng)的系統(tǒng)架構、性能要求、選型應用、模型庫和知識庫構建、分析評估、決策控制、試驗與檢驗等要求進行規(guī)定,用于指導智能船載系統(tǒng)及設備研制、選型與智能化升級。
智能船載系統(tǒng)及設備標準建設重點
智能集成平臺標準:智能集成平臺層次架構設計、性能要求、選型應用等標準。
智能航行系統(tǒng)標準:智能導航、航路設計與優(yōu)化、輔助/自動駕駛、自動避碰、智能航行設備、高精度海圖、航行功能試驗等標準。
智能船體系統(tǒng)標準:船體狀態(tài)監(jiān)測與健康評估等標準。
智能機艙系統(tǒng)標準:機艙設備監(jiān)控、機艙設備輔助決策、智能運維管理、智能設備安裝與調試等標準。
智能能效管理系統(tǒng)標準:船舶能效參數(shù)監(jiān)測、能耗分析與能效評估、基于能效的航行優(yōu)化與船舶營運輔助管理等標準。
智能貨物管理系統(tǒng)標準:貨物及貨艙狀態(tài)監(jiān)測、船舶配載、自動裝卸貨、貨物輸送設備等標準。
智能甲板機械標準:自動錨泊、系泊協(xié)同作業(yè)、起重智能運維、岸海一體化甲板作業(yè)等標準。
智能艙室設備標準:智能空調系統(tǒng)、冷水機組等標準。