无人船质量安全风险评价指标体系和评价方法

无人船质量安全风险评价指标体系和评价方法

1 范围

本标准规定了无人船质量安全风险评价指标体系框架、评价指标和方法。

本标准适用于无人船质量安全风险综合评价。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

CCS 船舶综合安全评估应用指南2015

CCS 智能船舶规范2015

JT 394-1999 内河高速客船安全航行技术条件

SC 6070-2011 渔业船舶船载 北斗卫星导航系统终端技术要求

3 术语和定义

3.1

质量安全风险评价指标体系Index system of safety risk assessment

对无人船适航性、动力推进、航行控制、通讯、人员及环境因素进行综合分析，确定各因素对无人船安全风险的评价体系。

3.2

船舶适航性 Seaworthiness of ship

通常是指船舶的船体、船机在设计、结构、性能和状态等方面能够抵御航次中通常出现的或能合理预见的风险，但不要求船舶具有抵御航次中出现的任何风险。

3.3

纵向稳定性 longitudinal stability

船舶在纵倾力作用下，绕横向Y轴的纵向倾斜称为纵倾，船舶在纵倾时的稳性称为纵向稳定性。

3.4

横向稳定性 lateral stability

船舶在横倾力矩的作用下，绕纵向X轴的横向倾斜称为横倾，船舶在横倾时的稳性称为横向稳定性。

3.5

回转圈 Turning circle

船舶在整个回转过程中，船舶的运动所划出的轨迹叫回转圈。

4 无人船质量安全风险评价指标

4.1 指标体系框架

无人船质量安全风险评价指标体系由一级评价指标和二级评价指标组成。一级指标包括船舶适航性因素、动力推进因素、航行控制因素、通讯因素、人为因素及环境因素6项指标，二级因素由27个具体评价指标所构成，具体无人船质量安全风险评价指标体系框架见附录A。

4.2 评价指标说明

4.2.1 船舶适航性因素

影响船舶适航性因素有纵向稳定性、横向稳定性、回转圈/船长以及船体完好程度。

4.2.1.1纵向稳定性

纵向稳定性由公式L/▽1/3判定，L----船舶总长；▽----船的排水量。

4.2.1.2横向稳定性

横向稳定性由横摇周期来评价，按公式（1）计算：

(1)

Tφ 2π Iφφ Aφφ

GM

式中：

Tφ----横摇周期；

▽----船的排水量；

GM-----初稳性高度；

Iφφ----船舶绕纵轴质量转动惯性矩；

Aφφ----船舶附连水绕纵轴质量转动惯性矩；

φ----横倾角。

4.2.1.3 回转圈/船长

回转圈/船长即回转的轨迹长度与船长的比值。

4.2.1.4 船体完好程度

船体应力学性能达标，外形完好，保持水密。

4.2.2 船舶动力推进因素

船舶动力推进因素包括动力强度、动力冗余度、动力响应加速度、动力急停时间和舵力强度。

4.2.2.1 动力强度

动力强度由P/▽2/3判定，P为主机功率，▽----船的排水量。

4.2.2.2 动力冗余度

动力冗余度仅包含有无两种情形，分别用1和0来表示。

4.2.2.3 动力响应加速度

动力响应加速度为测定功率从零增加到额定功率50%～85%的加速时间。

4.2.2.4 动力急停时间

动力急停时间测定从正车85%功率到到车85%的加速时间。

4.2.2.5 船舶舵力强度

舵力强度由舵机功率/推进功率来测定。

4.2.3 航行控制因素

航行控制因素包括传感器位置精度、传感器方向精度、传感器图像精度、障碍物感知以及自动避碰系统。

4.2.3.1 传感器位置精度

传感器位置精度是指传感器定位的精确度，用精确数值大小来衡量。

4.2.3.2 传感器方向精度

传感器方向精度是指传感器感知方位的精确度，用精确数值大小来衡量。

4.2.3.3 传感器图像精度

传感器图像精度是指传感器感知图像的精确度，用分辨率来衡量。

4.2.3.4 障碍物感知

障碍物感知针对自主航行模式，测定移动和固定的标准障碍物的最远识别距离。

4.2.3.5 自动避碰系统

自动避碰系统为验证软件功能，进行模拟测试，测试成功率。

4.2.4 船舶通讯因素

4.2.4.1 通讯速率

通讯速率可由带宽及其效率乘积来衡量。

4.2.4.2 通讯通道

通讯通道可分为单通道和双通道，分别用0和1表示。

4.2.4.3 通讯距离

应根据距离的远近选择不同频率的无线电磁波进行通讯。如在船到岸和岸到船方向通信中，可使用高频（HF）来进行远距离通信。

4.2.4.4 误码率

误码率指错误接收到的码元数占所传输的总码元数的百分比。

4.2.4.5 数据加密

对通讯数据是否加密分别用1和0来表示。

4.2.5 船舶人为因素

人为因素包括操作无人船经验、团队能力、团队人数以及人员身体状况。

4.2.

5.1 操作无人船经验

操作无人船经验有3个等级：无基础、仅经过培训以及有实际操纵经验，分别用0、1和2表示。

4.2.

5.2 团队协作能力

团队协作能力有3个等级：无配合、作业经验有新人参与以及全员配合作业10次以上，分别用0、1和2表示。

4.2.

5.3 团队人数

团队人数应根据需要配备。

4.2.

5.4 人员身体状况

人员身体状况可根据健康度分为1～5级，应满足必要时船舶操作基本要求。

4.2.6 船舶环境因素

环境因素包括操作测试场船舶密度、风速、浪高和能见度。

4.2.6.1 测试场船舶密度

测试场船舶密度由实测得到。

4.2.6.2 风速

风速由实测得到。

4.2.6.3 浪高

浪高由实测得到。

4.2.6.3 能见度

能见度可由目测或仪器测得。

5 无人船质量安全风险评价方法

对于影响无人船质量安全的因素，采用灰色关联分析模型进行评价，详见附录B。