日本自主航行船舶风险评估实践

发布时间:2024-09-18

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日本在自主航行船舶风险评估领域取得重要进展。2022年3月,由日本邮轮(NYK)及其集团公司MTI和日本海洋科学(Japan Marine Science)研发的完全自主船舶架构(APExS-auto)获得了日本船级社(NK)和法国船级社(BV)的原则认可(AiP)。这一成果标志着日本在自主船舶技术发展方面迈出了关键一步。

日本采用的系统理论事故模型和过程/系统理论过程分析(STAMP/STPA)方法,为自主船舶风险评估提供了有效工具。STAMP/STPA方法能够有效分析软件系统风险,特别适用于以软件为核心的自主船舶系统。该方法通过识别不安全控制行为(UCAs)和致因场景,为设计者提供了系统安全的定性分析框架。以远程控制中心(ROC)为例,通过STAMP/STPA分析,提出了安装检测远程驾驶人员状态的设备、加强网络安全保障等改进建议。

日本的自主船舶风险评估实践呈现出几个显著特点。首先,日本借鉴了自动驾驶汽车领域的研究成果,将汽车的0-5级自主程度分类应用于船舶。其次,日本特别重视软件风险评估,认识到软件在自主船舶系统中的核心地位。再者,日本采用了基于场景的方法构建风险评估模型,包括正常场景和关键场景,这与自动驾驶汽车的安全保障测试场景库构建方法类似。

日本的实践为全球自主航行船舶发展提供了重要启示。首先,STAMP/STPA方法的应用展示了系统理论在复杂软件系统风险评估中的有效性。其次,日本将自主船舶风险评估与传统船舶安全标准进行对比的做法,为全球统一评估标准提供了思路。最后,日本在概念设计阶段就引入风险评估的做法,为提高自主船舶设计效率和安全性提供了借鉴。

展望未来,自主航行船舶风险评估研究仍有几个重要方向。一是需要进一步完善自主船舶系统性安全框架,包括系统安全、航行安全和信息安全等方面。二是应当加强对自主系统偏离操作设计域(ODD)风险的研究。三是可以借鉴自动驾驶领域的预期功能安全(SOTIF)概念,开展自主船舶预期功能安全研究。

日本在自主航行船舶风险评估领域的实践,不仅推动了本国自主船舶技术的发展,也为全球自主航行船舶安全标准的制定和实施做出了重要贡献。随着研究的深入和技术的进步,我们有理由相信,自主航行船舶将在不久的将来成为现实,为全球航运业带来革命性变革。