张云飞+潘登+蔡玉良+刘金华

摘 要：国际海事组织（IMO）是联合国系统内主管海上安全和防止船舶造成海洋污染及其法律问题的专门机构。IMO公约对各缔约国具有强制性，各缔约国必须承担公约所约定的义务，制定与之相一致的国内法规。在IMO颁布的众多公约中，对船舶设计和建造关系密切的有如下七个：（1）《国际海上人命安全公约》；（2）《国际防止船舶造成污染公约》；（3）《1966年国际载重线公约》；（4）《国际海上避碰规则公约》；（5）《2001国际控制船舶有害防污底系统公约》；（6）《2004国际船舶压载水及沉淀物控制和管理公约》；（7）《1969年国际船舶吨位丈量公约》。此外，还有一个由国际劳工组织颁布、对船舶设计建造影响重大的 《2006年海事劳工公约》。本文主要讨论在这八个公约框架下无人船的设计问题。

关键词：无人船；国际海事组织；国际海事组织公约

中图分类号：U674 文献标识码：A

USV and IMO Convention

ZHANG YunFei1， PAN Deng1， CAI YuLiang2， LIU JinHua3

（ 1.Zhuhai Yunzhou Intelligence Technology Ltd. Zhuhai 519000； 2. China Classification Society， Beijing 100007；

3. Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co.， Ltd. Shanghai 200131）

Abstract： The International Maritime Organization （IMO） is the United Nations' specialized agency responsible for the safety and security of the shipping and the prevention of marine pollution by ships. After the conventions take force， they will become compulsory to the contracted parties thus mandating the undertaking of the responsibility stipulated in the conventions and the drafting of domestic laws to enforce them. Seven of said conventions are heavily involved in ship design and construction. They are as follows： （1） International Convention for the Safety of Life at Sea， （2） International Convention for the Prevention of Pollution from Ships， （3） International Convention on Load Lines， 1966， （4） Convention on the International Regulation for Preventing Collision at Sea， （5） International Convention on the Control of Harmful Anti-Fouling Systems， 2001， （6） International Convention for the Control and Management of Ship's Ballast Water and Sediments， 2004， （7） International Convention on Tonnage Measurement of Ships， 1969. Aside from the above-mentioned conventions released by the IMO， another convention entitled the Maritime Labor Convention， which is released by the International Labor Organization， will have a huge impact on ship design and construction. This paper discusses the design of USV under the frame of these eight conventions.

Key words： USV； IMO； IMO Conventions

1 前言

IMO颁布的公约多达35个之多，这些公约对船舶的设计、建造、运营、拆解等整个生命周期产生着重要影响。在无人船时代来临之际，我们选择这些公约中最重要的八个从无人船的视角进行解读分析，提出设计方案，希望能为拉开无人船时代的大幕尽绵薄之力。考虑到船型纷繁复杂，不方便展开具体讨论，故我们将目标船定为一艘80 000 DWT的无人散货船。

2 无人船（USV）定义

关于无人船（USV），维基网有如下定义：（1）它不搭载船員（但并没有说不搭载乘客）；（2）它的运营范围在水面。

3 SOLAS

3.1 SOLAS起源及沿革

众所周知，1912年的“泰坦尼克”豪华邮轮冰海沉船灾难催生了SOLAS公约。这场世纪大灾难引发人们对于海上安全标准的思考，1914年在英国推动下由13个国家代表参加的国际会议通过了第一版SOLAS公约。诞生之初的SOLAS公约正如其名称所描述的，主要是针对人命安全制订，该公约对远洋船舶的水密和防火舱壁、救生设备、消防设备等作了严格的规定。随着时间的推移，SOLAS公约从单纯的结构和设备要求，扩展到人员的操作性要求，扩展到公司和船舶的安全管理要求，扩展到船舶保安要求。从硬件到软件，从船舶到公司，从水上到岸上，为船舶安全营运提供了有力的保障。endprint

SOLAS公约主要的沿革：1929年公约修订-增加经过修订的国际海上避碰规则作为其附则；1948年公约修订-500 GT以上的货船须持有国际设备安全证书等。同年IMO的前身政府间海事协商组织（IMCO）成立；1960公约修订-客船安全措施扩大到货船，修订和制定无线电设备和救生设备条款；1974公约修订-默认生效程序；1994公约修订-增加第IX章国际安全管理规则；2002公约修订-增加第XI章国际船舶和港口设施保安规则；2010公约修订-推出了酝酿已久的目标型标准（GBS）。

3.2 SOLAS总则

（1）适用范围：本规则仅适用于国际航行的船舶。

（2）国际航行的定义：系指由适用本公约的一国驶往该国以外港口或与此相反的航行。

（3）例外：① 军船和运兵船； ② 小于500 GT的货船； ③ 非机动船； ④ 制造简陋的木船； ⑤ 非营业性游艇； ⑥ 渔船。

从SOLAS的适用范围来看，无人船并没有被排斥在公约之外，仅有小于500 GT的货船和非国际航行的无人船可以部分免除SOLAS要求。考虑到我们的目标是打造一条国际航行的万吨级无人货船，故SOLAS中规定的例外情况不予考虑。

4 IMO安全证书要求

主要的安全证书包括：

（1）构造安全证书

主要是确保船舶布置、材料、结构尺寸和工艺、锅炉和其他受压容器及其附件、主辅机、电气设备以及其他设备等符合本公约规则的各项要求。

（2）设备安全证书

确保消防系统和设备、救生设备和装置、船载导航设备、引航员登船设施等符合本公约规则的各项要求，均处于合格状态。防火控制图、航海出版物、号灯、号型、以及发出声响信号和遇险信号的设备也应接受检查，以确保其符合本公约规则的各项要求以及符合现行国际海上避碰规则的要求。

（3）无线电安全证书

确保无线电装置（含救生设备中使用的无线电装置）符合本公约规则的各项要求。

IMO要求的证书相当之多，加上ILO和船籍国要求的各种证书，一艘远洋船舶随船携带的证书和文件不可胜数，PSC的检查也是以证书为核心展开的。对于无人船舶，可以考虑设置一个电子证书管理终端，所有的证书以电子文档形式存储在这个终端，PSC授权的船级社，可以自由访问、查阅核对、批注、复检等。电子证书终端可以与一个IMO证书中心服务器连接，在网络连接正常情况下，终端更新数据可以同步到服务器，服务器数据也可以下载到终端。

5 IMO公约第II-1：构造-结构、分舱与稳性、机电设备

（√ 遵守公约要求；× 无需遵守公约要求；Φ 部分遵守公约要求或视情况而定。）

（1）船舶结构

见表1。

在船上保留一套建造图纸在无人船似乎没有必要，但考虑到这种习惯由来已久，而且保留一套图纸的费用，可以忽略不记，故仍予保留。

系泊设备必须高度智能化，以便让码头工人能够快速辅助完成系泊工作。

（2）分舱与稳性

见表2。

舷窗的设置主要是方便船上人员观察外部情况以及获得自然光，在无人船上设置的舷窗要少很多。对于进水的预防和控制，无人船的要求要远高于常规船舶。

（3）机器设备

见表3。

关于噪声的防护，IMO已经出台相关指导准则，这份准则规定了相关处所的允许噪音。对于无人船舶，主要是考虑噪音对信号传输和通讯的影响。对于搭载水底声学设备的船舶，还要考虑对这些设备使用性能的影响。

驾驶室与机械处所的通信，在常规船舶上是指语音通讯。但在无人船上，这无疑是画蛇添足，但数据的通信还是必须的。

轮机员的报警装置和上述情况类似。

无人船舶装设了各式传感器、摄像头、自动控制设备，所有这些感知/控制设备所收集到的信息，通过通信信道传输给一个全天无休的中央处理器，中央处理发号施令，操纵全船机械设备。

（4）电气装置

见表4。

常规船舶对应急发电机的启动方式并未指定。无人船舶应急发电机的启动推荐用电池，因为它有两个明显的优势：① 能量大小便于检测；② 便于复原。

（5）周期无人值班机器处所的附加要求

见表5。

6 IMO公约第II-2：构造-防火、探火与灭火

（1）火灾和爆炸的预防

见表6。

烟气和毒性气体的相关规定，对于无人船可以酌情降低。

（2）火灾的抑制

见表7。

火灾发生对无人船舶无疑是一个巨大的灾难，然而无人船上并没有船员，这样灭火就相对简单且快捷：一旦检测到火灾，立即关闭所有通风口，释放Co2，火灾可以在最短时间内扑灭。探测设备的可靠性和及时性必须大大提高，而报警装置（在常规船舶上主要是声光报警）则可以删除。但需注意的是，考虑到无人船舶在港维护检修时存在人员登船的情况，故消防装置必须设置两个模式：有人模式和无人模式。

（3）脫险

见表8。

无人船设置脱险通道，也配置通知船员的设备，但这些仅仅是用于无人船的维护检修期，这些配置要求可以相对降低。

（4）操作性要求

见表9。

7 救生设备与装置

见表10。

VHF的配备只是为了有人登乘船舶时使用；船上通信和报警系统以及公共广播系统，仅仅是有人在船上维修保养的时候发挥作用。

可以考虑在无人船上装设一个升降设备，在他船救生艇靠近时，将其升起至甲板。

8 IMO公约第IV：无线电通信设备

见表11。

无线电通信设备对无人船显得尤为重要，设备的可靠性，准确性、冗余性是保障船舶安全的关键因素。无人船舶控制中心由船舶转移至岸基，这些信息由岸基收集并分析做出行动判断。卫星通信是无人船舶最主要的通讯手段，其发展直接关系着无人船的面世时间。如果卫星通讯迅猛发展，通讯速度急剧上升和资费大幅度下降，则商业用的无人船的出现则不再是天方夜谭。

9 航行安全

见表12。

航行安全是除了无线电通信之外，无人船另一个关键之处。在常规船舶上，航行安全依靠各种电子设备和人的视听，通过人本身的判断来操纵船舶，保证航行安全。而无人船只能依靠电子设备和中央处理器，这必然要求电子设备具有高度的准确性和灵敏性，中央处理器有优秀的处理速度。当前的综合楼桥系统已经具备无人船舶安全航行系统的基本雏形，但是在集成度稍有欠缺；另外在自动避障/避碰上有待加强。在远洋船舶和渔船上AIS已经强制安装，这给自动避障/避碰带来了不小的便利。驾驶室可以考虑保留一个迷你版的，驾驶台也可以做成即插即用型的。

10 其他

SOLAS第VI章<货物运输>、第VII章<危险货物运输>、第VIII章<核能船舶>、第IX章<船舶安全营运管理>、第X章<高速船安全措施>、第XI-1<加强海上安全的特别措施>、第XI-2<加强海上保安的特别措施>和第XII章<散货船安全附加措施>，在此不予考虑。endprint