智能船舶航行风险认知误区及破解之道
近年来，航运业数字化、网络化和智能化水平不断迈上新台阶，展现出广阔的发展空间。发展智能航运既是我国引领国际智能船舶发展、主导国际航运规则制定、提升国际航运地位、保障国家安全的重大历史机遇，也是国家发展特别是海洋强国、交通强国、航运强国建设的客观需要。如何正确处理好智能航运发展与安全的问题已成为当前普遍关注的重大问题。此外，对这个问题的正确认知以及准确把握会在很大程度上影响我国智能航运的发展进程。
智能船舶航行风险认知现状
在讨论智能船舶航行安全风险之前，先简单梳理与智能航行相关的几个概念。
首先，在智能船艇大家族中，包括水面智能船艇和水下潜航器两大类。水面智能船艇包括无人艇和水面自主船舶(MASS)；水下潜航器包括遥控潜航器和自主潜航器(见图1)。
图1 智能船艇分类示意图
无人艇在科研、军事、公务等领域涉及危险系数较高或者对人体健康伤害较大的场景中被广泛应用。此类艇长度一般在12米以内，应用范围集中在特定场景，测试迭代集中在海上测试场，对公共水域水上交通安全影响较小。无人艇发展基本方向是任务导向，在船舶设计建造、避碰规则和安全与防污染方面与商用运输船舶存在较大差异。遥控潜航器和自主潜航器也多用于海洋科考、军事演习等领域，水面自主船舶(即MASS)多用于商业运输，国际海事组织(IMO)专门立法规范此类船舶。本文讨论的重点也是水面自主船舶。
从狭义上来讲，水面自主船舶与智能船舶两个概念是不能画等号的(见图2)。从图中可以看出，智能船舶包含智能航行和智能机舱等多项功能，IMO划分的水面自主船舶的四个等级只对应智能船舶的一个功能(即智能航行功能)，智能航行是智能船舶面向“外部的”功能，是依靠船舶的“智能”解决航行过程中船舶与外部环境的矛盾关系，即船舶 “运动”的控制；而其他功能主要是面向“内部”的功能，解决的是船舶内部问题，是船舶“内部运行”控制。
图2 智能船舶功能划分表
为了协助有关当局和利益相关方确保安全、可靠地进行MASS系统和基础设施的试验，IMO海安委在第101次会议上通过了《自主船舶试航暂行导则》，这是IMO发布的首个MASS领域的指导性文件，是IMO对MASS相关公约规范积极探索的重要阶段性成果，对规范MASS试航乃至试运营具有极其重要意义。
2022年，中国航海学会发布团体标准《船舶智能航行交通安全风险评估指南——通则》标准编号：T/CIN004－2021。标准在充分考虑船舶智能航行的技术特点、航行模式和航行场景基础上，结合现有国际认可的安全风险评估方法、IMO《自主船舶试航暂行导则》以及实船测试案例，提出了船舶智能航行安全风险的“人、机、管、环、信”五要素风险辨识、分析与评价的指导性规定。
2022年，交通运输部海事局将《智能船舶风险识别及海事管理措施研究》列为战略研究课题。该课题由浙江海事局研究中心承担，在总结梳理国内外智能船舶主要技术研发应用现状的基础上，识别了智能船舶发展现阶段的主要风险，分析了智能船舶可能对海事监管体系带来的影响，提出海事管理措施建议。
同年，交通运输部海事局委托大连海事大学做了《船舶自主航行安全风险分析与评估研究》项目。研究以IMO划分水面自主船舶的四个等级为基础，通过分析当前船舶自主航行系统的构成及功能特点，搭建船舶自主航行的安全评估框架，并分析该框架下自主船舶远程控制的关键技术和已有风险因素及评估方法，基于已有的理论建立风险评估系统、风险评估方法及风险应对策略。
2023年2月，中国向IMO第107次会议提交了名为《关于MASS航行风险评估的报告》提案。该提案充分考虑到MASS船舶有别于常规有人船舶的复杂性，基于系统——理论事故模型和过程的方法(STAMP/STPA)开展风险评估，除识别设备系统的失效之外，也关注各设备系统之间的匹配性。风险评估包括定义分析目的、构建控制结构、识别不安全行为和不安全控制行为致因分析四个方面。
为保障船舶在自主航行和远程控制航行试验期间持续符合安全和环保技术标准，2023年4月3日，交通运输部海事局发布了《船舶自主航行试验技术与检验暂行规定》，5月1日起施行。该规定要求在船舶自主航行试验开展前，船舶远程控制站应开展风险评估并采取适当措施将风险降低至可接受水平，确保试验船舶具备不低于常规船舶的安全环保水平；试验单位应根据试验船舶的具体情况和试验功能的需求，编制基于试验前风险评估的试验大纲 ；基于试验前的风险评估结果，试验责任单位应制定合理有效的应急计划，以减少可预见事件或故障的影响。
相关船级社已经就智能船舶可能面临的网络安全威胁开展了海上网络安全方面的研究。国内外相关专家、学者对智能船舶航行技术带来的风险及应对措施等也进行了深入研究并发表了诸多文章。
智能船舶航行风险认知误区
2023年，山东海事局承担了交通运输部海事局船舶监督重点工作“智能船舶海事监管措施研究”课题，要求科学识别智能船舶当前阶段面临的主要风险，有针对性地提出监管措施，降低智能船舶试验、试航和应用风险。研究之初，课题组仍然按照传统的思路和方法分析了四种驾驶模式可能带来的风险并提出了应对措施。后期，课题组意识到智能航行风险问题是一个十分庞杂的问题，必须跳出IMO对水面自主船舶的四种分类方法，从宏观视角综合分析和研究(即跳出纯技术维度，从智能船舶的智能航行技术发展演进规律、法律等不同的视角加以综合分析研判)。
课题组首先将智能船舶发展从法律维度分成两个大的阶段，即现阶段N和未来阶段F(见图3)。两个阶段的分界线是等号(条件是MASS CODE或者智能船舶法定检验规定的出台)。MASS CODE计划在2024年下半年以非强制性规则通过，2028年1月1日转为强制性规则，也就是说2028年1月1日之前阶段界定为现阶段N，之后的阶段界定为未来阶段F。现阶段的主要特征是在常规船舶A的基础上增加一个自主航行系统B。这里的加号除了代表增加外，还有一个非常重要的含义，即传统驾驶模式切换到自主航行系统的转换开关。未来阶段的特征是船舶具有比较成熟的自主航行系统，这个系统是在现阶段自主航行系统B经过不断的测试验证和迭代升级、安全风险控制在认可的范围内之后发展而来的。
图3 智能船舶发展阶段示意图
从本质上讲，现阶段传统船舶A只是自主航行系统B的测试平台，一个测试平台可以同时安装多套自主航行系统。这个系统可以包括辅助驾驶、有人和无人遥控驾驶与自主航行四种驾驶模式。从这个意义上来讲，现在的营运船舶也可以作为自主航行系统的试验措施平台。
从法律视角来看，现阶段的“船舶”(A+B)不等于水面自主船舶C，并不是法律意义上的智能船舶；只有当智能航行系统B通过测试验证和不断迭代，其安全性、可靠性、稳定性等达到可以接受的程度后，再加上其他管理措施才能构成法律意义上的水面自主船舶C。
从宏观技术背景和航运发展历程来看，船舶智能航行技术尚处于初级阶段，仍需要通过大量的测试对所应用的理论和技术进行迭代优化，且适用于智能航行的国际航行准则、立法与标准化工作也需要经历漫长的过渡期。如何认知、评估和有效防控安全风险是当前船舶智能航行技术发展需要明确的根本问题，这也直接决定了智能船舶的发展进程。
从实践来看，现阶段对智能航行风险的分析通常聚焦于智能航行系统B和水面自主船舶C；而传统船舶A在满足最低配员要求的情况下(根据《船舶自主航行试验技术与检验暂行规定》要求)，船上驾驶员始终处于传统值守状态，必要时，可以一键结束自主航行，切换为人工驾驶。智能航行系统B的风险是不能传导到A的。
目前，在推进智能船舶航行技术过程中存在下列认知误区：
一是将IMO对自主航行船舶划分的四个等级当成自主船舶发展的四个阶段来看待，实际上这四个等级对应着自主船舶的四个技术等级和四种驾驶模式，这四种驾驶模式在实验测试阶段上完全可以在一艘船上同时进行测试验证。
二是将现阶段的“船舶”(A+B)等同于水面自主船舶C。从法律意义上讲，目前不存在自主船舶，但各种宣传报道都将现阶段的“船舶”(A+B)宣传为水面自主船舶C(或者智能船舶)，从而在很大程度上对决策层和大众造成误导。
三是将智能航行系统B和水面自主船舶C的风险等同为现阶段“船舶”(A+B)(正在进行试验测试)的风险，实际上这些风险本身也正是需要通过测试验证逐步迭代解决的问题。当风险出现时，可以一键结束自主航行，切换为人工驾驶模式。
综上所述，与传统船舶相比，在MASS CODE或者自主航行船舶的法定检验技术规则出台前，智能船舶航行是不存在额外风险的，其风险等于甚至小于常规船舶。这个结论还可以从以下两个方面进一步得到确认：一是实践中很多保险公司对安装辅助驾驶功能或者自主航行系统的船舶减免了保险费用，理由是安装了这些系统以后，船舶航行更加安全了。
二是2022年依托国家重点研发计划“基于船岸协同的船舶智能航行与控制关键技术”项目建造的我国首艘自主航行船舶“智飞”号投入商业营运，目前安全航行543航次，总里程超3万海里，其中遥控驾驶里程1175海里，自主航行里程670海里。
当然，在船舶智能航行测试验证具体实践中还可能存在一些特殊风险，需加以关注并采取相应的措施：一是人工接管不及时。船舶自主航行(含遥控驾驶)状态下，出现意外情况需人工接管时，船舶驾驶员未能及时切换人工驾驶模式，或切换后未能及时掌握船舶及周围环境状态，有可能造成碰撞、搁浅等事故。二是对智能航行系统过度信任，甚至依赖。自主航行状态下，船员过度信任自主航行系统或岸基遥控人员，未能结合船舶工况及周围环境及时发现控制指令的错误，造成船舶碰撞、搁浅等交通事故。
针对上述风险，相关船舶已采取如下措施来防控风险：一是自主航行(含遥控驾驶)状态下，船上驾驶员始终处于值守状态，必要时可一键结束自主航行，切换为人工驾驶。二是船舶与岸基遥控设备通过“心跳线”连接，可及时发现通信、岸基遥控等设备故障，进而通过报警提示船上人员切换为人工驾驶模式。三是自主航行系统及遥控驾驶的指令在船端驾驶台会以图文、语音等形式表达，便于船舶驾驶员实时监控判断其合理性，发现错误及时更正或切换驾驶模式，人工接管船舶控制权。
有关建议
1、消除认知误区
发展智能航运和智能船舶已经纳入我国交通强国建设纲要，7部委联合出台的《智能航运发展指导意见》等注重顶层设计和船舶智能航行大系统的构建，为我国船舶智能航行技术和智能航运发展提供了战略与政策引导。但在实践过程中存在着具体目标和阶段任务不够清晰和具象化，研究活跃、应用示范滞后，宏观统筹协调不够等诸多问题。产生这些问题的深层次原因在于推进过程中普遍存在认知误区，没有正确分析、识别风险，导致相关部门、人员特别是决策层在推进过程中始终采取谨慎的态度。建议多措并举，消除智能航行技术试验测试安全风险的认知误区。
2、加快示范应用
从智能航行技术的发展规律看，我国船舶智能航行技术要实现全球领先，必须铸牢数据驱动和科学实验的基础。目前，我国积累了一批船舶智能航行技术研究与应用的案例，已进入世界船舶智能航行技术发展第一方阵，但航运公司缺乏建造和应用智能航行技术船舶的积极性，应用示范样本量不足，成为制约我国智能航运发展的主要因素。建议从国家层面制定措施推动和鼓励大型航运国企带头应用自主智能航行技术。
3、提供安全保障
在MASS CODE或者自主航行船舶的法定检验规定出台前，智能船舶航行风险等于甚至小于传统船舶。但在船舶智能航行测试验证的具体实践中还可能存在一些特殊风险，需加以特别关注并采取相应的措施。同时，由于智能船舶航行安全风险的敏感性，也有必要采取特殊的安全保障措施来保障测试验证工作顺利进行。目前，山东海事局制定了服务船舶远程控制和自主航行保障方案。建议在试行的基础上，出台全国范围内的安全保障方案或措施。
