E—Navigation下的海事服務集

李瑞杰+張新宇+黃文偉+張輝輝

【摘 要】 為使岸基與船載用戶之間的信息可以通過電子方式進行更好的交流和統一，結合當前E-Navigation發展現狀，介紹E-Navigation產生背景和實際意義，剖析海事服務集（MSP）與E-Navigation的關系，論述MSP的分類及特性。以港口區域MSP為例，分析MSP建立過程，并對MSP未來發展進行探討和展望。

【關鍵詞】 E-Navigation；海事服務集（MSP）；安全航海

1 E-Navigation產生背景及發展

隨著科技的發展，眾多高新技術和設備在航海領域（尤其是在船上）得到了極大發展和廣泛應用。在船舶避碰方面，除了過去單一依靠雷達設備以外，之后發展的船舶自動識別系統（AIS）對船舶獲取周圍信息也給予了極大幫助。在導航和助航方面，紙質海圖也在不斷向電子海圖方向發展。在海上定位系統中，船員也已經從古代根據天文定位，發展為利用自然環境的路標定位，到逐步習慣于全球衛星定位系統（GPS），如美國GPS的廣泛應用、我國北斗系統初步投入使用并在近年得到飛速發展。雖然眾多航海設備為船員獲取信息提供了許多渠道，但是現有的眾多系統在功能上存在重疊或互不兼容現象，如AIS受人為因素干擾很大、GPS則會在發生戰爭時受到美國的限制等。這些因素無疑使用戶（尤其是船上用戶）疲于分析各類數據的準確性，也使他們在決策時更加困難。針對此現象，日本、馬歇爾群島、荷蘭、挪威、新加坡、英國、美國等7國在國際海事組織（IMO）海上安全委員會（MSC）第81次會議上，聯名提出了“E-Navigation”提案。E-Navigation是一個通過電子方式，在船舶和岸上收集、綜合和顯示海事信息，以增強船舶泊位到泊位的全程航行能力，提高相應的海上服務能力，加強海上安全、安保、海洋環境保護能力的系統結構。

為了使岸基與船載用戶之間的信息可以通過電子方式進行更好的交流和統一，在IMO主導下，2009年國際航標協會（IALA）、國際海道測量組織（IHO）等國際組織和各國開始在世界范圍內進行用戶需求調研，在2010年進行差距分析，于2012年完成最終的差距分析，并提出以下9個E-Navigation初步解決方案：

（1）進一步完善和統一用戶友好的船橋設計；

（2）標準化、自動化的報告系統；

（3）進一步提升船橋設備和導航信息的可靠性、可恢復性、完善性；

（4）對通過通信系統接收的可用信息進行集成并以圖形形式顯示；

（5）信息管理；

（6）進一步提升相關搜救信息獲取的能力；

（7）針對岸基用戶，進一步提升其獲取船橋設備和導航信息的可靠性、可恢復性和完善性；

（8）提升并統一岸基系統和服務；

（9）提高船舶交通管理系統（VTS）的通信功能。

2013年，通信工作組開展了成本-效益分析和風險分析工作，并于2014年得出5個優先解決方案。這5個解決方案分別為上述的（1）、（2）、（3）、（4）、（9）項。

解決方案標準如下：

（1）可在船舶各種子設備上無縫傳輸數據信息；

（2）船舶與岸基可互相無縫傳輸電子信息及數據；

（3）解決方案基于已有的系統和裝備。

2 MSP

2.1 定 義

2011年6月，IMO航行安全分委會提出的MSP是指在給定的海域、航道、港口等區域，由岸方提供給航海人員一組標準化、業務上、技術上的海事服務信息集合。

2.2 MSP與E-Navigation的關系

E-Navigation的建立，使船與船、船與岸之間的信息交流更加安全、方便、高效。E-Navigation的建立，從宏觀層面看，將使船舶航行更加環保、經濟、安全；從微觀層面看，將使船員擺脫繁重的船上人工作業，如設計航線、收集分析氣象及海況信息、與他船交流、避碰操作等，這些作業均可以通過電子化設備自動完成。要實現這一目標，需要對E-Navigation進行大量深入的研究。在建立E-Navigation的過程中，根據其解決方案和標準，船舶和岸基均應有完備的E-Navigation設備作為支撐，船與船、船與岸之間應有相應的通信鏈路和傳輸標準。在此基礎上，對于船舶用戶來說，E-Navigation的實現主要在于完成（1）、（2）、（3）、（4）、（6）項的解決方案；對于岸基用戶來說，E-Navigation的實現在于完成（7）、（8）項的解決方案。因此，可以將E-Navigation看成是一個大框架，而MSP是E-Navigation實現過程中必須完成的一項解決方案，也是E-Navigation系統日后功能的重要體現。MSP在E-Navigation中的位置見圖1。

2.3 MSP分類

由于MSP的建立是以用戶需求為主導的，船舶在不同環境中航行時需求也不同；因此，將MSP的具體類型劃分為17種：VTS信息服務、VTS導航輔助服務、VTS交通組織服務、本地港口服務、海上安全信息、引航服務、拖船服務、船舶報告、船舶系統遙測、海上遠程醫療輔助服務、海上輔助服務、海圖服務、航海出版物服務、冰區導航服務、氣象信息服務、實時水文和環境信息服務、搜救服務。

此外，由MSP定義可知，依據船舶所在的不同水域劃分不同種類和不同精度的MSP。MSP的區域可劃分為港口區域，沿海或限制水域，大洋航行區域，沿海以外海上區域，北極、南極和偏遠區域等5類。

3 MSP的實現

3.1 MSP的區域特性

MSP的分類是基于對全球用戶的調研，針對特定的環境，如港口區域和北極區域，由于兩者所處位置不同，因而用戶需求之間應有很大的差別。港口區域船舶往來頻繁，船舶定線制、泊位情況、船舶引航進港、拖船服務等應作為重點信息；而在北極區域，船舶則更關注冰區導航、氣象信息、海上遠程醫療等信息。無論在MSP定義的何種區域，所有商船都十分關注海上安全信息播發的統一性、海圖服務精度和可靠性、船舶自動化報告、水文氣象的獲取等內容；因此，區域性是MSP一個很重要的屬性。

作為E-Navigation的組成部分，MSP也以用戶需求為主導，通過兩種方式對給定的區域建立MSP套餐。

（1）對該港口進行調研，監管部門在對該區域船舶用戶需求調研分析的基礎上，根據不同類型的用戶需求，整合并分類不同的MSP。

（2）借鑒同類型功能區域的MSP服務，如大連港與青島港兩者定位一致，在用戶需求方面也有很多相似之處，可以通過借鑒與類似區域的MSP設計方案，對原有的MSP進行補充和完善。

3.2 港口MSP的建立

根據我國各地區通航和航海保障管理部門的用戶調查，港口用戶所需要的MSP大致可以分為助航信息、通航組織管理服務、引航服務、船舶監管輔助服務、海員管理輔助服務、港口水域污染防控、港口管理和調度指揮服務等7大類，其中，每種類型又可以劃分為很多種的用戶需求。本文僅以助航服務和通航組織管理服務這兩種類型作為研究對象來介紹港口MSP的建立。

助航服務類MSP可以細分為航行警告等安全信息，港區內氣象、水文、潮流等實時信息，港區精確船位、航標位置，泊位及港口服務，各類航海圖書、海事法規等5類。以氣象、水文、潮流等實時信息為例，對于岸基來說，應在港口水域各處建立氣象、水文觀測站，及時將相關信息發送到環境部門；對于有條件的船舶來說，應通過自備儀器觀測周圍水域情況，并通過E-Navigation設備將信息無縫傳輸給岸上機構。此外，岸上環境部門還可以利用AIS航標對水域進行動態監測，并將各處測得的信息進行精度分析和整合，在信息滿足一定標準后，編為標準數據，通過E-Navigation通信鏈路傳輸給周圍水域船舶。

除了通過收集和整合信息來滿足用戶需求以外，MSP還可以進行創新，通過分析船舶用戶可能存在的隱患，及早推出相關服務，防患于未然。

由于港口水域各種船舶往來頻繁，不同地方水深差別較大，且存在許多航行警戒區、錨泊區、禁航區和各種定線制，導致過往船舶經常無法察覺到周邊船舶的處境，從而無法分析周邊船舶的下一步航行意圖。加之港口水域船舶操作性普遍變差，船舶避碰操作難度進一步加大；因此，對于實時獲取基于電子海圖的船舶交通態勢這一用戶需求的解決方法是：強制符合一定標準的船舶將其設計的計劃航線通過E-Navigation設備傳輸給岸上管理部門，岸上管理部門將所有船舶航線信息進行收集和播發，使相應水域的船舶可以接收到影響其航行的其他船舶的計劃航線，由此可以提前了解他船意圖，并及早進行溝通，將風險降到最低。此外，如歐洲MONALISA海事工程中的積極動態航線計劃，船舶可以將接下來的5個轉向點通過AIS等E-Navigation設備主動地播發給周圍船舶，讓周圍船舶實時了解周邊船舶會遇情況，從而減少船員利用雷達標繪和分析船舶動態的時間，提高避碰效率。

各地在建立MSP時，針對同一用戶需求，在信息格式排版、播發方式等方面均會有所差別；因此，在建好一種MSP產品后，提交IMO進行注冊，如果得到認可，則可以形成業界標準。各地均參照此規范進行MSP制作，將全球格式進行統一，整合全球數據，形成海事云服務。

歐盟在北海區域（North Sea Region，NSR）針對E-Navigation實施的ACCSEAS測試系統中，針對區域可航水域不斷減少與航行船舶數量不斷增加之間的矛盾，提出的解決方案之一是：建立符合北海區域環境的MSP，即NSR-MSP，并將所有NSR-MSP中的操作性和技術性服務進行分類，劃分相關服務水平等級和服務質量參數。NSR-MSP對于全球制定統一的MSP分類標準將起到很大的借鑒作用。

3.3 實現流程

雖然MSP類型眾多，而且還帶有明顯的區域特性，但不同的MSP其建立過程卻大同小異。以航線共享為例，其MSP實現流程具體如下。

（1）船舶E-Navigation通信設備播發本船積極動態航線和計劃航線，岸方相關部門如VTS收集各船航線信息。

（2）VTS等管理部門統一數據格式，將數據提交給專門的海事服務部門，形成S-100的助航類航線服務標準信息。

（3）將此航線信息編制成專用電文，通過E-Navigation設備傳輸。

（4）航線專用電文通過E-Navigation通信鏈路傳輸。

通過岸基海事服務，船舶可利用AIS、航行警告系統（NAVTEX）等設備接收信息，并可通過電子海圖顯示與信息系統（ECDIS）將接收信息集成，有針對性地顯示目標船舶航線，以更好地理解近處船舶的航行意圖，提前與其進行協調，從而及時更改協調后的計劃航線或動態航線。

4 建 議

MSP對船舶用戶服務的實現將給整個航海領域帶來極大的便利，但其還處于發展初期，全球各地還在不斷研究和測試中。要想滿足用戶的各類需求，除了需要有針對性地分類收集和整合信息以外，還應對不同的岸基系統進行研究，協調不同類型的信息服務。此外，需要完善E-Navigation框架下的信息標準化；不同海域的通信信息傳輸應可靠、完備；船端的某一設備在接收相關服務信息后，可以在其子設備之間共享。