混有智能船舶水域的航行风险评价软件框架设计

朱航标,吴 青,杨满江,王良武,吴 兵

(1.武汉理工大学 物流工程学院,湖北 武汉 430063；2.武汉理工大学 国家水运安全工程技术研究中心,湖北 武汉 430063；3.中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064；4.武汉理工大学 智能交通系统研究中心,湖北 武汉 430063)

智能船舶因其在提升船舶安全性、实现节能减排和减少人力成本等方面的前景受到广泛关注[1]。2018年，罗尔斯罗伊斯公司和芬兰国有渡轮运营商Finferries实现了世界上第一艘载有80名乘客的全自动航行渡船；2019年，日本宣布完成了全球首次“有人自动航行船舶”的自主航行系统海上试验(Iris Leader号)；武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心继2018年在南京板桥汽渡率先实现了船舶辅助驾驶后，于2019年在代尔夫特理工大学实现了8 500 km的远程船模驾控测试。

随着智能船舶技术的不断发展，智能船舶有望在中长期内投入营运[2]，然而智能船舶的航行安全问题是当前的技术难点，也是国际上研究的热点。RAMOS等[3]使用层次任务分析(hierarchical task analysis, HTA)和IDAC模型相结合的方法，分析自主船舶驾控中可能出现的人为失误，从而完善自主航行系统的设计，以确保航行安全。UTNE等[4]提出了一种智能船舶在线风险建模的框架，利用系统理论过程分析(systems theoretic process analysis, STPA)方法识别并分析航行风险，以提高智能船舶的决策能力和智能化程度。HEIKKILA等[5]基于目标结构表示法(goal structuring notation, GSN)提出了一种安全鉴定方法，并将智能船舶整合到现有的海事监管框架中，以降低智能船舶的航行风险。

以上研究表明，当前智能船舶安全研究主要集中在船舶安全设计，缺少船舶交通流风险方面的研究。……