安全返港的功能需求分析与发展趋势展望

唐 强，罗 蓉，孙家鹏

（上海船舶研究设计院，上海201203）

0 引 言

随着客船的主尺度和搭载人数不断增加，航区从近海逐步拓展到远洋，其安全问题越来越受重视。在此背景下，国际海事组织（International Maritime Organization，IMO）成立了专项组，对客船安全问题进行全面评价，并推动安全返港规范的出台。2000年，在IMO海上安全委员会（Maritime Safety Committee，MSC）第72次会议上首次提出了“大型客船安全”的议题，并指出了“客船本身就是最好的救生艇”的理念。2006年，在IMO MSC第82次会议上通过了MSC.216（82）决议和《国际海上人命安全公约》（International Convention for the Safety of Life at Sea，SOLAS）修正案，明确提出了“安全返港（Safe Return to Port，SRtP）”这一概念。此外，IMO发布了多个相关解释和指南文件，对客船安全返港相关概念和要求进行了细化，具体见表1。

表1 安全返港要求相关的体系文件

安全返港要求的提出使得客船在遭受火灾或进水事故时具有更强的生存能力，降低了船舶全损的风险，但更高的安全要求给客船设计和运营带来了很大的挑战。本文在对安全返港规范的现状进行分析的基础上，对安全返港的功能需求及其存在的问题进行总结，并提出对应的改进建议和未来发展的方向。

1 安全返港规范的现状

安全返港规范的要求可分解为事故类别、界限判断和操作要求等3个层级。其涉及的事故有火灾和进水2类，假定这2类事故不会同时发生，火灾与进水的事故界限和剩余能力方面的要求均有所不同，在分析评估时应予以区分。在客船发生事故之后，不直接受影响的处所中需保持正常运行的系统定义为重要系统，所有的重要系统应按MSC.1／Circ.1369通函和船级社规范的要求设计，并对其进行安全返港评估。此外，重要系统的正常运行通常需依靠相关辅助系统的支持，相关的重要系统及其辅助系统见表2。

表2 安全返港涉及的重要系统及其辅助系统

目前，安全返港理念的关注点主要集中在以下几个方面。

1）从管理层面看，更注重安全返港的顶层规划设计，完善相应的规范要求，以更全面的规范体系应对客船可能出现的安全问题。

2）从技术层面看，对客船设计和建造方安全返港的方面的技术提出了更全面的标准和要求，使评估流程更规范化。

3）从运营层面看，关注对船员的安全培训，提升其在紧急情况下的应急处理能力。

由于安全返港要求是目标型衡准，因此可采用不同的设计方案使火灾或进水事故发生之后，客船的系统能力满足规范的要求。选择的设计方案应体现在文件中，为船员的操作提供依据。同时，应制订完备的安全返港评估文件，以方便各方进行安全返港设计和操作。提交的评估文件应包括为实现船舶系统能力而遵循的设计衡准和评估过程的说明（见表3），从而对船舶的系统能力进行认可。

表3 各安全返港评估文件包含的内容和要求说明

2 船东对安全返港的反馈和需求

作为客船实际运营的责任主体，船东对安全返港的要求十分重视。通过与国内外客船运营方进行多次的沟通和交流，在此归纳总结了船舶建造和运营过程中，船东对安全返港的实际反馈和需求。

2.1 客船成本的提升

安全返港规范的出台对客船各系统的性能提出了更高的安全要求，增加了船舶和系统设计的难度与成本，且开展安全返港评估也需额外的工时投入。同时，由于对重要系统还需给予双套、冗余、隔离和保护等措施，导致客船的建造成本和建造周期大幅增加。新船交付并不意味着安全返港要求的结束，该要求是贯穿客船全生命周期的。对于船东而言，不仅造船成本大幅增加，客船实际运营之后的维护成本也会增加。规范涉及的重要系统的日常维护和检查均需安排专人负责，造成人力和物料成本增加。

2.2 船员培训的需求

船东面临的一个重要挑战是，使船员的操作真正满足安全返港的细则要求。事故处理的手动操作是在客船的不同位置进行的，执行的先后顺序有所不同，一旦紧急情况出现，船员必须明确应如何处理。通常来说，对事故影响的判断和决策多凭借船长的经验进行，安全返港的手动操作需安排专人负责，既然船上的系统和设施已满足规范要求，关键在于如何对船员进行培训和指引。目前关于安全返港的船员培训主要集中在新船交付时，而在事故场景下船员能否满足执行要求还有不确定性。

2.3 事故处理的引导

当事故发生时，虽然不是所有船员都能及时了解必要的事故信息，但需在规定的时间内完成相关操作。相比大量的纸质文件，船东更需要配套的辅助决策系统来进行判断，告知船员在不同事故下符合安全返港规范的具体操作，进而由船员完成相应操作。该决策系统能使船员清晰地了解自己的职责和操作流程，而必要的信息通过电子化的方式被定义和记录，可在船舶的整个生命周期内持续提供服务。

2.4 返港港口的选择

对于安全返港情况下的港口选择，一般需根据实际情况由船东确定，选择的港口可维持船上人员的基本需求。目前，规范并未对港口的设施做过多规定，船东在选择安全返港的港口时需考虑以下问题：

1）在安全返港背景下，客船返回的港口既可以是出发港、目的港，也可以是航线上的其他港口；

2）当客船发生事故时，优先选择距离客船所在位置最近的港口，从而尽可能地缩短返港时间；

3）若选择的港口不是日常靠泊的港口，船东需对返港港口的容量、条件和基础设施有准确的把握，避免发生衍生伤害。

3 安全返港背景下的改进建议

近年来，虽然安全返港的要求和标准正逐步完善，但仍在设计评估和运营管理等方面存在不足。根据目前存在的主要问题，考虑到安全返港理念和方法的发展方向，提出以下改进建议。

3.1 完善设计评估流程

虽然安全返港要求生效至今已有十余年时间，但大多数船东仍认为设计评估是一项复杂工程。即使MSC.1／Circ.1369的要求相对详细，也仍有很多条目需进一步澄清。安全返港规则基于风险评估的理念提出，确实给了设计方和船东更多的选择权，但根据多年的实船经验，详细完备的评估流程更具应用价值。近几年各大船级社对安全返港的评估准则进行了细化，同时涌现出不少获得认证的咨询机构协助完成评估工作，即便如此，不同的船级社和咨询机构对规范的理解仍存在差异，这给客船的设计和建造带来了一定的影响。此外，对安全返港的评估还存在各方信息不对称和各类要素指标把握不到位的情况，导致出现了返工等问题。实际上，客船的设计建造过程与安全返港评估并不相悖，通过全面掌握其评估细则并融入客船的设计流程中，能使相关要素的设计在安全返港要求的规则内进行。此外，加强对设计要素之间的横向影响的比较，保障每个要素的设计流程对其他要素的影响合理可控，不同要素之间的影响不违背安全返港原则。对客船的设计规范性与安全返港评估一致性进行有效结合，形成标准化、流程化的评估体系。

3.2 加强事故模拟分析

在紧急情况下，首要任务是控制客船事故范围，并评估客船当前的运行状态，以适当方式使事故影响最小化。因此，在设计客船时，应在相关指南的指引下强化对事故的模拟分析。客船安全返港涉及的重要系统能否正常运行是判断客船是否安全的一项重要指标。在对系统进行安全返港评估时，通过引入软件进行模拟分析，能更准确地判断事故造成的影响和事故发生之后系统的可用性。相比传统的评估模式，该模式能降低主观判断的不准确性，缩短设计和评估周期。近年来，国外的学者已开展相关研究工作，例如：KIM等将故障树模型和马尔可夫模型应用到了船舶火灾和进水事故的实际案例研究中；BERTAGNA等基于安全返港规则，分析了一种专门用于解决船舶系统的设计和分析问题的计算机辅助工具，并对相关系统的功能进行了模拟。需指出的是，在使用专用的软件模型或程序算法时，应证明建模原则和方法的可靠性和适用性，并由相关的组织机构进行审查和认可。

3.3 操作手册的电子化

目前，安全返港涉及的手动操作要求仍停留在纸质文件的指导层面，客船事故一旦发生，先查阅纸质文件比较耗时。因此，需相应形成电子化的信息系统。该系统存储与安全返港事故有关的必要信息，以及控制事故损害和恢复系统功能的所有手动操作。在符合船员使用习惯的前提下，将查找和操作方法设计得更便捷，通过可视化的电子系统降低船员的操作难度等方法，最大程度地提高操作效率。同时，可在系统中集成自主化的学习平台，并根据船东的需求对系统进行更新和完善。

4 新技术、新材料在安全返港领域的应用趋势展望

随着航运业的快速发展，新技术、新材料在客船上的应用越来越广泛。应结合实际需求和应用趋势，积极寻求未来能在安全返港领域应用的创新性举措，进一步提升客船的安全性和可靠性。

4.1 云计算技术

随着客船逐渐朝着信息化和智能化方向发展，与安全数据有关的设施建设将得到更多关注。通过网络云对数据计算处理结果进行结构化分解，并利用多服务器组成的可拓展系统进行高效的处理和分析，获取运算结果并将其反馈给用户。结合大数据分析、仿真建模工具等，云计算可为安全返港智能数据平台的建设提供有力支撑，有效提升与安全返港要求相关的监测报警、维护保养和辅助决策能力。客船运营方通过将船上的数据实时传输到云端，借助智能分析工具对客船的数据进行挖掘和分析，可及时发现船舶运营过程中出现的安全问题和存在的风险，并提出维护保养建议。此外，当事故发生时，可借助云平台的运算能力快速分析和确定事故原因，评估事故影响，从而为船长提供辅助决策。

4.2 虚拟现实技术

随着安全返港理念的进一步应用，以虚拟现实为代表的新技术将在船员培训方面发挥重要作用。虚拟现实系统凭借建模技术搭建虚拟场景，结合传感器技术和网络技术等实现多种感知功能，通过输入的各种实况数据实现虚拟技术的沉浸感。

采用虚拟现实技术开发专业的安全返港培训平台，使船员无论是在船上、办公室，还是在培训中心，都能进行有效的学习和培训。实际场景的模拟使船员获取更真实的事故状态，通过深层次的互动操作熟悉各自的处理职责和流程，从而有效减少实际操作时可能出现的安全隐患。

4.3 新材料技术

安全返港规则对材料没有做太多要求，但对相关设施的保护有一定的规定，例如，需对规范涉及的重要管路和设备采取相应的保护和绝缘措施等。这引发了空船重量有所增加和设备布置安装更加复杂等问题，会对客船的设计建造和性能指标产生影响。

在应用新材料时，需考虑其延展性、防火性、重量、安全和环保等要素。轻质合金、玻璃纤维及其他复合材料因在性能特性上有优势，更利于保障客船安全。在符合规范要求的前提下，新材料的应用可在设计、施工和维护等方面提供更灵活的替代方案，从而满足项目的实际需求。

5 结 语

安全返港作为客船的强制性要求之一，贯穿于客船的整个生命周期，从设计到运营，均应予以特别关注。本文对安全返港规范体系进行了研究，归纳总结了船东的实际需求和反馈。在此基础上，根据存在的问题提出了改进措施，并对新技术的应用进行了展望，可为未来完善安全返港规范，以及对客船进行设计评估和运营管理提供参考。相信随着安全返港理念和技术的不断发展，将在保证客船安全方面发挥更积极的作用。