2. COLREGs规则体系总览

《国际海上避碰规则》(COLREGs)并不是一份按“遇到什么船就怎么让”逐条罗列的清单,而是一部有层次、有分工的技术法规。要把它用于智能避碰,第一步不是背条款,而是先看清它的整体骨架:哪些条款管“适用范围与责任划分”,哪些管“驾驶与航行行为”,哪些管“号灯号型与声响信号”,哪些管“特殊水域与特殊船舶”。只有把条款放回它所属的层次,才能判断某一条是“行为约束”、是“识别依据”,还是“责任兜底”。

一、规则的五层结构

从结构上看,COLREGs 可归纳为五个功能层。第一层是总则(第1—3条),规定适用范围、责任(Responsibility)以及规则未穷尽情形下的通常做法与良好船艺。第二层是驾驶与航行规则(第4—19条),这是避碰行为的核心,又细分为“船舶在任何能见度情况下的行动规则”(第4—10条)和“船舶在互见中的行动规则”(第11—18条),第19条则专门处理“能见度不良时的行动”。第三层是号灯与号型(第20—31条),解决“我是谁、我在干什么、你能否看见我”的识别问题。第四层是声响与灯光信号(第32—37条),解决操纵意图与警告的传达。第五层是豁免与特殊规定(第38条及附则),处理特殊船舶、特殊水域与历史豁免。

对智能避碰而言,第5—19条是“决策与行动”的直接依据,第20—37条则是“感知与识别”的输入来源。二者构成一条完整的信号链:号灯号型与声响信号提供他船的类型、航向与意图线索,第5—19条据此决定本船应保向保速、让路还是减速停车。理解这条链,比孤立记忆条款更重要。

COLREGs 五层结构 与 第5—19条 场景映射 ① 总则(第1—3条) 适用范围 · 责任 · 良好船艺兜底 ② 驾驶与航行(第4—19条) 瞭望 · 安全航速 · 碰撞危险 让路/直航 · 交叉/对遇/追越 狭水道 · 分道通航 · 能见度不良 避碰决策的核心层 ③ 号灯与号型(第20—31条) 识别船型 · 航向 · 作业状态 ④ 声响与灯光信号(第32—37条) 操纵意图 · 警告 · 能见度不良 ⑤ 豁免与特殊规定(第38条及附则) 特殊船舶 · 特殊水域 · 历史豁免 航行场景 → 条款映射(智能避碰决策入口) 开阔水域互见 对遇 / 交叉 / 追越 第13—15条 让路船行动 · 直航船保向保速 能见度不良 雷达仅探测到他船 第19条 安全航速 · 及早大幅避让 狭水道 / 分道通航 受限水域航行 第9—10条 靠右航行 · 穿越航道让路 碰撞危险判断 DCPA / TCPA 变化 第7条 罗经方位不变即存在危险 感知与瞭望 视觉 + 雷达 + AIS 第5条 正规瞭望 · 全手段可用 紧迫局面 让路船未及时行动 第17条 直航船可独自采取避碰行动 识别与意图传达 号灯号型 · 声号 第20—37条 为第5—19条提供输入 注:图中 DCPA 为最近会遇距离,TCPA 为到达最近会遇点的时间;条款编号为国际海上避碰规则通用编号。

二、第5—19条:一条从“看见”到“行动”的决策链

第5—19条并非平铺的十九条,而是一条有先后依赖的决策链。第5条要求“每一船舶应经常用视觉、听觉以及适合当时环境和情况的一切可用手段保持正规瞭望”,这是所有后续判断的前提。第6条要求“安全航速”,其判断要素包括能见度、通航密度、船舶操纵性能、背景灯光、风浪流等。第7条给出“碰撞危险”的判断方法:如罗经方位有明显变化,通常不认为存在碰撞危险;若方位无明显变化,则应认为存在危险,即使方位变化较大,也应注意接近中的大型船舶或拖带船队可能存在的危险。第8条则规定为避免碰撞所采取的行动应“及时、大幅、明确”,并尽早恢复正规瞭望。

第9—10条处理受限水域:狭水道中应尽量靠近本船右舷的外缘行驶,避免在狭水道内锚泊;分道通航制中应沿通航分道行驶,穿越分道时应尽可能与分道总流向成直角。第11—18条是互见中的行动规则:第13条追越船让路,第14条对遇各自向右转向,第15条交叉局面中“有他船在本船右舷者让路”,第16条要求让路船及早采取大幅行动,第17条规定直航船应保向保速、但在紧迫局面下可独自采取避碰行动,第18条则规定不同类别船舶之间的让路顺序(如机动船让帆船、帆船让渔船等)。第19条专门处理能见度不良时雷达探测到他船但未互见的情形,要求减速至安全航速、必要时停车,并及早大幅避让。

三、把条款映射到智能避碰的工程实现

对智能避碰系统而言,条款映射的关键是把“法律语言”转成“可计算的判断条件”。以第7条为例,工程上常用 DCPA(最近会遇距离)与 TCPA(到达最近会遇点的时间)作为碰撞危险的量化指标。假设本船航向 000°、航速 12 kn,雷达测得他船方位 045°、距离 6 n mile、航向 270°、航速 10 kn,经相对运动计算得到 DCPA 约 0.3 n mile、TCPA 约 18 min。此时 DCPA 小于预设的安全会遇距离(例如开阔水域取 1 n mile),应判定存在碰撞危险,进入第15条交叉局面判断:他船位于本船右舷,本船为让路船,应向右转向或减速让清。需要说明的是,上述数值为教学示例,实际系统应结合本船操纵性、水域条件与公司安全距离标准设定阈值。

再以第19条为例,能见度不良时系统不能依赖“互见”前提,而应以雷达/AIS 融合的航迹作为输入,先判断是否存在碰撞危险,再执行“减速至安全航速—必要时停车—及早大幅避让”的动作序列。这里的关键工程点是:第19条不适用第13—18条的“让路/直航”角色划分,系统不能简单套用交叉局面的右舷让路逻辑,而应统一按“双方均有避让义务”处理。

建立映射表时,建议每条场景至少记录四个字段:触发条件(如“他船位于本船右舷、方位变化率小”)、适用条款(如第15条)、本船动作(右转/减速/保向保速)、验证指标(DCPA 是否增大、TCPA 是否留有余量)。这样条款才能从“背下来”变成“跑起来”。

四、常见误区与使用建议

第一个误区是把第17条理解为“直航船可以一直不让”。实际上第17条明确:直航船一旦发现让路船显然没有按规则采取适当行动,即可独自采取操纵行动;若当时环境许可,最有效的行动是向右转向,避免向左转向。第二个误区是忽视第8条的“大幅”要求:小角度、零散的转向在雷达上难以被识别,反而可能造成对方误判。第三个误区是把号灯号型当作装饰:第20—31条是第5—19条判断“他船是什么船、在做什么”的输入,若识别错误,后续条款选择必然出错。

因此,学习 COLREGs 的合理路径是:先建立五层结构,再沿第5—19条走通一条完整决策链,最后用号灯号型与声响信号补齐感知与意图传达环节。对智能避碰开发者而言,建议把每条条款拆成“输入—判断—动作—验证”四元组,并与真实航行场景一一对应,形成可测试、可回溯的规则库,而不是把条款简单写成一段段 if-else 判断。