论文总字数：19442字

摘 要

随着人工智能技术的发展，内河智能船舶以其在内河运输中安全与高效的两大优势得到了航运界的广泛关注。内河智能船舶发展的首要任务是强化顶层设计，这要求我们进行内河智能船舶运行后与现行航行规则的适用性进行研究。本文以长江江苏段航线为例，开展内河智能船舶航路、航法与船舶定线制及内河船舶避碰规则的适用性研究，并对不适用性进行总结分析。

正文包括四章内容，第一章概述了智能船舶发展现状，初步界定研究对象为感知船舶和航道信息并提供航路、航速及避碰等方面的决策的智能船舶，并对内河智能船舶运用的技术进行总结。第二章主要从“避让义务与时机”“会遇局面划分”“船舶行动通则”三方面结合《中华人民共和国内河避碰规则》分析与内河智能船舶的适用性。第三章结合《长江江苏段定线制规定》从“定线制的航行方法”和“定线制中船舶类型的划分”两个角度分析其与内河智能船舶航行的适用性。基于上述分析，第四章对不适性进行总结得出结论主要将不适用条款分为以下三类：（1）现行规则中未进行定量定性叙述的条款不利于内河智能船舶判断航行情况；（2）内河智能船舶在内河航行时对于信息的掌握和局面的判断具有优势，所以内河智能船舶应被授予更多的义务；（3）对于内河智能船舶的适航状态规则中应给出明确规定。

关键词：内河智能船舶；航行规则；船舶定线制；

Abstract

Inland intelligent ships have received extensive attention from the shipping industry for their two advantages of safety and high efficiency in inland transportation. The primary task for the development of inland intelligent ships is to strengthen the top-level design, which requires us to study the applicability of the existing navigation rules after the operation of inland intelligent ships. In this paper, taking the Jiangsu section of the Yangtze River as an example, the applicability of inland intelligent ship route, navigation method, ship routing system and inland ship collision avoidance rules are studied, and the inapplicability is summarized and analyzed.

The main text includes four chapters. The first chapter outlines the development status of intelligent ships, initially defines the research object as intelligent ships that sense ship and channel information and provide decision-making on route, speed and collision avoidance, and summarizes the technologies used by inland intelligent ships. The second chapter mainly analyzes the applicability of inland intelligent ships from three aspects of "avoidance obligation and timing", "division of situations" and "general rules for ship actions" in combination with "regulations of the people's Republic of China for preventing collisions in inland waters". The third chapter analyzes its applicability with inland intelligent ships from two angles of "navigation method of alignment system" and "classification of ship types " in combination with "regulations on alignment system for Jiangsu section of Yangtze river". The fourth chapter summarizes the discomfort and draws the conclusion that the inapplicable clauses are mainly divided into the following three categories: (1) the clauses not described quantitatively and qualitatively in the current rules are not conducive to the intelligent inland river ships to judge the navigation situation;(2) Intelligent inland river ships have advantages in grasping information and judging situations when navigating inland rivers, so intelligent inland river ships should be granted more obligations;(3) Clear stipulations should be given in the seaworthiness rules for inland intelligent ships.

Key Words：inland river intelligent ships; Rules of navigation; Ship routing system;

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 1

1.2内河智能船舶发展概述 1

1.2.1智能船舶现状 1

1.2.2智能船舶标准的制定 1

1.3内河智能船舶在技术上的革新 1

1.4航行规则的主观性与客观性分析 3

1.5小结 3

第2章 内河避碰规则与内河智能船舶适用性研究 4

2.1智能船舶与传统船舶的避碰流程差异 4

2.2内河船舶的避让义务与避让操作适用性研究 5

2.2.1内河避碰规则对会遇局面的规定 5

2.2.2内河船舶的避让行动时机的确认 5

2.3内河船舶的行动通则适用性研究 6

2.3.1内河避碰规则对瞭望的规定 6

2.3.2内河智能船舶对安全航速的确定 6

2.3.3 内河避碰规则对能见度不良时操作的规定 7

2.3.4内河避碰规则对于号灯号型的规定 8

2.4内河智能船舶面对特殊局面的背离行动 8

2.4.1背离条款使用局面的划分 8

2.4.2背离行动的时机 9

第3章 船舶定线制与内河智能船舶适用性研究 10

3.1船舶定线制与内河智能船舶的关联 10

3.2定线制的航行方法与内河智能船舶适用性研究 10

3.2.1定线制中的追越 10

3.2.2航速规定 11

3.2.3过错责任原则 12

3.2.4船舶报告 12

3.3船舶类型的划分与航道的规划 13

第4章 研究结论 14

致 谢 16

参考文献 17

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

随着航运智能化的发展，世界各国迅速推进智能船舶的应用与研发，而对于智能船舶的探索仍处于初级阶段。国际海事组织将智能船舶以自主化水平分为四级，现在我国的内河智能船舶处于第一阶段与第二阶段同时发展的阶段，即船舶具有自动化程序决策支持功能。我国具有大小河流5800余条，总长40多万公里，有着珠江，长江等主要内河航线，具有丰富的内河运输资源。我国大力发展内河航道智能信息化为内河智能船舶的自动化与信息化建设提供了保障。内河智能船舶的发展已成为我国交通强国计划的重点任务，按照规划到2025年，我国智能航运法规框架体系初步构建，其中的重点任务是加强智能航运法规标准化建设。我国内河航线航路情况复杂多变，现行的内河避碰规则与定线制规则在内河智能船舶与传统内河船舶混合航行后能否适用并发挥出内河智能船舶安全与高效的优势是一个未知数。所以本文将讨论内河智能船舶运行后与现行的航行规则的适用性。

1.1.2研究意义

国内外对内河智能航运的研究推动着内河智能船舶的迅速发展，在发展的同时许多人也因内河航道的复杂与内河通航环境的多变对其航行安全性提出来担忧。智能驾驶技术在飞机与汽车上已得到了许多应用，因船舶的航行安全及其重要而使其慢于两者，在前两者的实践中，相关法律法规对于智能驾驶技术具有许多不适性，因此这种担忧并非无凭无据。航行规则的首要目的是保证航行安全，在现实中有许多内河船舶事故是由船员的人为因素造成，内河智能船舶的应用可以减少这类事故的发生。内河智能船舶在技术上革新推动了内河航运业的发展，但难以避免的是，内河智能船舶与传统内河船舶混合航行后会对现有的内河航行规则体系有一定的冲击，甚至威胁到内河航运安全。因此讨论智能船舶运行后与现行航行规则的适用性有利于内河智能船舶和航行规则的发展。

1.2内河智能船舶发展概述

1.2.1智能船舶现状

内河智能船舶成为了内河航运的新热点，内河智能航运时代已经到来，国际标准化组织与国际海事组织等国际组织对智能船舶的标准发布了指导性文件。在2017年，劳斯莱斯公司建立了“高级智能化航运应用”项目，同年我国推出了全球第一艘智能船舶大智号并交付使用。这艘由中国船舶工业集团研发的散货运输智能船舶，总载重量可达3.88万吨，大智号可以通过船体监测技术实时获取船舶自身信息以及海洋洋流等航行海况信息，在航路与航速设计与优化的功能下获取低能耗的航线规划，提供安全的避碰决策。但是根据以上的情况，国际及国内的智能船舶研究主要方向是近海或远洋运输船舶。而内河智能船舶因内河航道复杂且航行情况多变等原因起步较慢，在我国随着交通强国计划的展开，航运业将目光投向了内河智能船舶。

1.2.2智能船舶标准的制定

智能船航行规则的发展首先最急需的是制定统一的智能船舶标准，在智能船舶技术的革新上去寻找其所需构建的航行规则体系才能确保发挥出内智能船舶安全与高效的两大优势。中国船级社发布了《智能船舶规范》，在智能船舶航行、船体要求、智能货物管理等方面制定了规范。而后在第99次海安会上，国际海事组织正式开始对智能船舶的法律法规进行梳理。为确保智能船舶航行规则的有效应用，将智能船舶根据其自主化水平在发展上被划分为四个阶段。第一阶段智能船舶能自主收集船舶自身信息和航道信息并为船舶驾驶员提供航路、航速及避碰等方面的决策；第二阶段在此船员在船的情况下同时具备远程遥控功能；第三阶段船上为无人状态，由岸基人员远程操控。第四阶段船舶实行完全的自主航行。

1.3内河智能船舶在技术上的革新

内河智能船舶是指利用通信技术与物联网技术等技术手段，可以迅速获取船舶自身信息、航道自然条件、航道交通条件，并对数据进行处理，为船舶提供航路与航线设计的船舶。^[1]我国内河智能船舶现在正处于第一阶段与第二阶段同时发展，在这一阶段内河智能船舶主要运用以下技术以保证航行安全，提高航行效率。

表1.1 内河智能船舶的技术革新

1.4航行规则的主观性与客观性分析

探究内河智能船舶与现有航行规则的适用性主要从两个方向进行分析。第一个方向是对于航行规则中具有主观性的条款的执行能力与影响因素。在传统船舶中，这些条款的执行与驾驶人员的经验、技能熟练程度、生理及心理因素密切相关，一般需要驾驶人员判断并采用良好船艺去执行此类条款；在内河智能船舶中，此类条款执行的主体由人变为了智能船舶。第二个方面是航行规则中的明确定量定性的客观性条款，此类条款在执行时未考虑内河智能船舶对信息的掌控与判断能力的明显提升而使得适用条款的使用需要更加明确。这两类条款都不能使内河智能船舶的高效性与安全性得以充分的发挥。

1.5小结

就总体而言，对于内河智能船舶的探索仍处于起步探索的初期，各国因内河航道的复杂多样与通航坏境的多变性，对于内河智能船舶航行规则的统一化与标准化仍需要等待内河智能船舶的进一步发展，就现智能船舶发展阶段而言尚不能完成自主航行。内河智能船舶现有功能主要体现在对信息的实时感知、航路规划、智能避碰与预警救助。而实现这些功能主要需要考虑两方面，首先技术的应用需考虑是否受限于航行规则，其次航行规则也需因智能航行技术的应用有所革新，所以在现在需对内河智能船运行与现有航行规则的适应性进行研究，并对两者的不适性进行总结。

第2章 内河避碰规则与内河智能船舶适用性研究

内河避碰规则中有部分规则难以进行定量的分析，其中例如“安全航速”与“必要时”等规则就是难以量化的，再如责任条款中的“海员通常做法”与“良好船艺”，因其未有明确的操作被规定在条款之中，难以根据通航环境进行模型化。当在特殊航段航行时，面临着复杂的通航环境，智能船舶应对例如多船会遇、桥区航行灯特殊情况时难以进行航路设计与航路优化的选择。所以讨论内河智能船舶与内河避碰规则的适用性研究并提出建议可在内河智能船舶与传统内河船舶混合航行状态下维护交通秩序，减少碰撞事故，保障船舶安全。内河避碰规则主要规定主要对两方面进行规定，第一个方面对内河船舶规定避让义务及避让操作进行规定，第二是规定内河船舶在内河航道中的行动通则。内河船舶在航行过程中将面临包括自然风险与意外事故在内的多样航行风险，这些都将对船舶的航行安全构成严重威胁^[3]。船舶碰撞大多由人为因素引起，所以智能航行技术的运用将提升避碰的效率避免事故的发生。本章将以我国内河避碰规则为例，研究其对内河智能船舶的适用性，并对两者的不适性进行总结。

2.1智能船舶与传统船舶的避碰流程差异

智能船舶在避碰流程上因其智能化技术的发展与传统船舶具有一定的差异，传统船舶的避碰流程第一步是经雷达与驾驶员瞭望发现目标；第二步是驾驶人员运用航行经验及航行规则判断是否存在碰撞危险，若不存在碰撞危险在继续跟踪直至驶过让清，若存在碰撞风险则需确定避让措施与避让义务；第三步是经沟通后进行相协调的避让行动；第四步是查核避让行动是否有效至驶过让清。而内河智能船舶的相关技术运用后，改变了避碰流程的各个环节。智能船舶可利用传感器与船联网技术获取航道信息与目标信息，可以对两船的会遇局面更早的做出更加准确的判断，并以便捷的通信技术与他船进行沟通，使船舶的避碰行为更加高效，保证了船舶的航行安全。总的来说，智能船舶的信息收集与处理能力远远超越了传统船舶，所以在避碰行动中其反应更加迅速，在避碰行动中具有更大的操纵空间。

2.2内河船舶的避让义务与避让操作适用性研究

2.2.1内河避碰规则对会遇局面的规定

《中华人民共和国内河避碰规则》将互见时的局面分为横越、交叉相遇、对驶相遇及追越四种类型。规则规定的是两船间进行避让的义务与操作，内河智能船舶首先要将避碰规则的主要条款进行智能仿真化编程，第一步需要在判定处于存在碰撞危险的局面下，再更详细的判断属于哪种会遇局面，最后在规则框架下提供避碰决策。内河智能船舶的智能避碰研究多参照规则对于会遇局面划分模型，但是当船舶处于一些较为复杂的会遇局面会使模型失去判断能力。比如，当多船会遇而导致有碰撞危险时、同时存在多种会遇情况时、当船舶处于例如浅水域及周围存在桥区等特殊水域时，这些都属于航行中的特殊情况，需船舶驾驶员运用良好船艺应对，内河智能船舶在现行的航行规则框架下的智能化避碰模型都难以模拟这些特殊情况，现有的避碰规则下的船舶智能化避碰模型难以做出避碰决策。

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