体
准
T/CSNAME 152-2025
Design requirements for the automatic berthing and unberthing system of coastal andinland waterway vessels
前言
草. 本文件按照GB/T1.11-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起
请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.
本文件由中国造船工程学会船舶标准化专业委员会提出.
本文件由中国造船工程学会归口.
本文件起草单位:中国船舶集团有限公司第七O七研究所、中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部、武汉理工大学、三峡电能有限公司.
本文件主要起草人:孟凡彬、李伟、曹阳、韩俊庆、张妙藏、刘佳仑、汤敏、吕宏成、潘俊琪.
沿海内河船舶自动靠离泊系统设计要求
1范围
设计程序、设计方法和验证的要求. 本文件规定了沿海内河船舶自动靠离泊系统(以下简称系统)的设计依据、设计原则、设计内容、
本文件适用于沿海内河船舶自动靠离泊系统的设计和验证工作.
2规范性引用文件
仅该日期对应的版本适用于本文件:不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本 下列文件中的内容通过文中的规范性引用面构成本文件必不可少的条款,其中,注日期的引用文件,文件.
GB/T31843.3-2015海上导航和无线电通讯设备及系统数字接口第3部分
GB/T31843.450-2019海上导航和无线电通讯设备及系统数字接口第450部分
要求的测试结果
GB/T43053-2023海上导航和无线电通讯设备及系统ECDIS操作和性能要求、测试方法及要求的测试结果
JT/T2026-1993船舶安全靠离条件
中国船级社.船舶网络安全指南.2024
中国船级社.智能船舶规范.2025
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3.1
自动靠离泊系统automaticberthingandunberthingsystem
根据感知获得的船舶靠离泊场景信息进行分析决策,提供靠泊和离泊状态显示、决策建议与支持,根据预设航线生成航速、航向等指令,通过自力实现靠离泊操作的系统.
3.2
操纵系统maneuvringsystem
对操纵船舶有直接影响的舵、螺旋桨、侧推、主机、系泊等装置的系统.
全驱动船舶fully driven ship
航行态势navigationalsituation
船舶及周围航行环境受到内外因素影响而形成的航行状态及变化趋势.
泊位berth
由法定的合格单位设计、建造,供船舶停靠并系留的岸边安全场所.
泊位长度berthingspace
船舶靠离泊位的最短有效长度.
4设计依据
a)设计任务书或技术要求: 系统设计依据主要包括:b)相关系统对沿海内河船舶自动靠离泊系统的技术要求.
5设计原则
系统设计应遵循如下设计原则:
通用性原则,系统设计应满足智能航行相关的标准与规范,易于拓展、升级:b) 先进性原则,系统设计宜采用经充分验证的新方法、新技术,实现系统技术先进:c) 安全性原则,系统设计应首要满足航行安全保障的要求,系统不能引入航行安全隐患.
6设计程序
设计过程中通过间题的形式进行选代设计,系统设计程序如图1所示.
图1 设计程序图
7设计内容
7.1需求分析
根据设计依据,分析自动靠离泊系统的组成、功能设计、性能设计、接口设计、软件系统架构设计、人机交互和安全设计等.
7.2系统设计
系统组成设计如下:
a)系统一般应由主控模块(计算机)、显示器、通信模块、操控模块、电源等部分组成:b)系统也可根据设计要求与操控系统、电子海图系统集成,与操控系统、电子海图系统或其他 智能航行系统设备共用硬件设备.
7.3功能设计
7.3.1靠离泊态势感知
系统应具有靠离泊感知功能,能够实时感知泊位周围环境和码头泊位态势信息,能够获取碍航船舶的位置、方位、航速、航向、吨位、与本船的相对航行态势,以及码头泊位朝向、泊位长度,以及风速、风向、流速、流向等周围环境等多要素信息.
7.3.2靠离泊航线规划
离泊航线,能够生成靠离泊的航线、航速、航向等参数,并可在船舶靠离泊过程中对航线和航速进行动 系统应具有靠离泊航线功能,可以根据港口环境、气象条件、船舶工况、靠离泊方式等信息生成靠态优化.
7.3.3靠离泊控制策略
系统应具有靠离泊控制策略功能,能够根据受限水域的通航环境与码头特点,提供轨迹跟踪偏差修正、加减速平滑处理、紧急制动控制等策略.
7.3.4靠离泊自动控制
自动靠离泊. 系统应具有靠离泊自动控制功能,能够提供船舶车舵、侧推控制指令,以及通过操纵系统自力完成
7.4性能设计
7.4.1码头泊位识别正确率
系统宜实现360°无视野盲区,码头泊位识别正确率宜不小于95%.
7.4.2靠离泊航线生成时间
系统至少提供一条靠离泊航线,航线生成时间宜不大于5s,航线和航速优化更新频率宜不小于1Hz.
7.4.3靠离泊控制精度
系统宜支持掉头靠泊、顺靠/离、靠/离、靠/离、横移靠/离等模式的一种或多种,自动靠离泊控制横向距离精度宜不大于0.5倍船宽,入泊向精度宜不大于5°,抵泊余速宜小于2km/h.
7.5接口设计
系统接口设计包括外部接口设计和内部接口设计,其物理形式包括以太网接口、CAN总线和串行接口,接口设计要求包括:
a)接口设计符合GB/T31843.3-2015和GB/T31843.450-2019等相关标准要求规定:b)针对不同类型信息,可选用光纤电续、串行、CAN等接口,实现指令、数据、视频等多种信号c)考虑传输信息形式、传输带宽、传输时延、传输可靠性等因素,选择以太网传输视频、图像 可靠传输:等信息,CAN总线/以太网传输车舵侧推控制指令,串行接口/以太网传输导航等信息:d)数据接口应具备稳定性,建议建立备用接口服务,支持主备切换.数据存储时长宜不小于30 天,硬盘容量宜至少1TB.数据的延时宜满足延时小于500ms.
7.6软件架构设计
软件架构设计包括:
a)系统软件采用层次化、多功能等设计理念,以实现软件的扩展、升级,以适应设备配置组成: