電子海圖顯示與信息系統(tǒng)新技術(shù)分析

趙旻光

摘 要：文章主要分析了電子海圖顯示與信息系統(tǒng)新技術(shù)的應(yīng)用，并探究了電子海圖與信息系統(tǒng)中相應(yīng)的風(fēng)險因素，針對性地提出了解決電子海圖顯示與信息系統(tǒng)風(fēng)險的有效處理辦法，旨在為保障我國海上安全提供有力的參考。

關(guān)鍵詞：電子海圖顯示;信息系統(tǒng);新技術(shù)

中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2020）10-022-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.011

電子海圖與信息系統(tǒng)是現(xiàn)代船舶不可缺少的配置。但是由于諸多因素的影響，目前電子海圖與信息系統(tǒng)的運(yùn)行存在著嚴(yán)重的危險因素，導(dǎo)致電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的積極作用無法充分發(fā)揮。想要確保船舶的安全穩(wěn)定運(yùn)行，就需要深入分析各種危險因素，同時探尋有效的針對性措施，全面保障電子海圖顯示與信息系統(tǒng)新技術(shù)的實(shí)施。

1 電子海圖的裝船日期以及應(yīng)用

2009年，通過了關(guān)于SOLAS公約的友誼修正案，其中的第五章航行安全中增加了幾項(xiàng)內(nèi)容，要求國際航行的船舶安裝強(qiáng)制性的電子海圖航行設(shè)備。依照SOLAS公約的相關(guān)要求，貨船配置電子海圖的日期為：2012年7月之前建造的3 000總噸及以上的貨船，不得晚于2015年7月進(jìn)行首次安全設(shè)備檢查;2013年7月之前建造的50 000總噸及以上的貨船，不得晚于2016年7月進(jìn)行首次安全設(shè)備檢查;2013年7月之前建造的2 000總噸以上50 000總噸以下的貨船，不得晚于2017年7月進(jìn)行首次安全設(shè)備檢查;2013年7月之前建造的10 000總噸以上20 000總噸以下的貨船，不得晚于2018年7月進(jìn)行首次安全設(shè)備檢查。

2 電子海圖的優(yōu)勢

相比紙質(zhì)海圖，電子海圖的優(yōu)勢顯而易見。在該項(xiàng)技術(shù)支持下，我國的航海技術(shù)從傳統(tǒng)的紙質(zhì)化向信息化轉(zhuǎn)變，這也更加符合水上船舶的駕駛實(shí)踐[1]。究其原因，是因?yàn)槲覈膰H貿(mào)易總量不斷增加，進(jìn)而使得我國長江、珠江等航道與我國沿海、渤海以及臺灣海峽的船舶更加擁擠。船舶逐漸發(fā)展得更為龐大，同時出現(xiàn)了超高速的船舶，這對我國的船舶航海是一個極為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。想要積極地應(yīng)對這一考驗(yàn)，妥善處理這一問題，需要以集成式的方法將船舶的位置、所處的生態(tài)環(huán)境以及周遭的動態(tài)信息集中展示在一個屏幕上，因而確保船舶駕駛員可以及時獲取傳統(tǒng)紙質(zhì)航海圖的所有信息、本船信息以及其他船舶的具體位置信息，以此便可技術(shù)性做出精確的出船決策，并確保航行的安全[2]?，F(xiàn)代化的船舶駕駛會安裝各種先進(jìn)的導(dǎo)航設(shè)備與雷達(dá)設(shè)備，這些先進(jìn)設(shè)備可以確保船舶駕駛員在短時間內(nèi)掌握具體的船位與船舶的相關(guān)參數(shù)，并上報船舶周圍的環(huán)境信息。電子海圖的使用可以幫助船舶駕駛員沖破傳統(tǒng)事務(wù)性工作的束縛，讓駕駛員的注意力集中在航行監(jiān)視方面，同時確保及時準(zhǔn)確的操船決策。

3 電子海圖顯示以及信息系統(tǒng)

電子海圖與信息系統(tǒng)的功能，就算是將分散的GPS、陀螺羅經(jīng)、計程儀、AIS、雷達(dá)以及測探儀等傳感器的信號集中展示在設(shè)備顯示器的終端，確保船舶駕駛員可以及時精確地掌握船舶的船位以及船舶航行時的狀態(tài)，并且全面掌握船舶周圍的自然信息與航行周圍的情況。這樣，為船舶駕駛?cè)藛T的工作提供了極大的便利，確保了安全航海。但是，如果電子海圖與信息系統(tǒng)使用不當(dāng)或傳感器發(fā)生故障，將會導(dǎo)致電子海圖的使用存在嚴(yán)重風(fēng)險。

4 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)中存在的風(fēng)險分析

4.1 人為因素

如果操作人員對船舶設(shè)備的操作不熟悉，將會產(chǎn)生安全風(fēng)險。我國的船舶事業(yè)領(lǐng)域?qū)τ陔娮雍D顯示與信息系統(tǒng)的應(yīng)用歷史并不悠久，大多數(shù)船舶尚未安置相應(yīng)的電子設(shè)備，大部分船員并不熟悉設(shè)備的使用[3]。除此之外，國內(nèi)大部分的駕駛員培訓(xùn)機(jī)構(gòu)針對船舶駕駛員的培訓(xùn)工作并不系統(tǒng)專業(yè)，同時由于教育資源與教育方法的限制，無法向船員提供全景式的實(shí)際操作訓(xùn)練，導(dǎo)致船員在培訓(xùn)結(jié)束以后還未熟悉設(shè)備的操作[4]。并且，不同商家所生產(chǎn)的設(shè)備，其型號與性能也存在差異，因此極易在操作過程中產(chǎn)生失誤，導(dǎo)致風(fēng)險發(fā)生。

大部分船舶駕駛員對于電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的功效太過于相信，且完全依賴其性能，認(rèn)定了電子海圖顯示與信息系統(tǒng)是非常精確的，因而在實(shí)際船舶操作中輕視了良好的船舶操作技術(shù)，進(jìn)而導(dǎo)致錯誤的決策，引發(fā)安全風(fēng)險。具體表現(xiàn)為：

太過于輕信電子海圖顯示與信息系統(tǒng)上報的船舶位置，忽略了傳統(tǒng)的瞭望式位置確認(rèn)，也不參考自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。完全依賴電子海圖顯示與信息系統(tǒng)來規(guī)劃與確定船舶航行的線路，沒有采取基本的手動檢查方式對航線進(jìn)行檢查。

電子海圖顯示與信息系統(tǒng)直觀地將雷達(dá)圖像、GPS與計程儀等信號設(shè)備傳達(dá)的信息展示出來，船舶駕駛員僅僅關(guān)注電子海圖顯示與信息系統(tǒng)上報的信息數(shù)據(jù)，忽視了電子海圖顯示與信息系統(tǒng)中存在的失誤與誤差，因而導(dǎo)致出現(xiàn)安全風(fēng)險。

4.2 設(shè)備風(fēng)險

相關(guān)調(diào)查研究表明，如果計算機(jī)軟件或硬件的版本過低，將會導(dǎo)致船舶電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的操作存在失誤與異常，因此大部分電子海圖顯示與信息系統(tǒng)都無法及時展示最精確的海航信息。同時，因?yàn)槭噶亢D要求非常精確嚴(yán)格的測繪技術(shù)，所以ENC數(shù)據(jù)將會借助人工或掃描的方式，將紙質(zhì)的航海信息逐條輸入，進(jìn)而搭建航海數(shù)據(jù)庫。這是一種快捷簡便的方法，但是由于這種方法形成的ENC單元精確度不高，極易導(dǎo)致錯誤產(chǎn)生，進(jìn)而在船舶操作中造成信息數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象[5]。

5 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)關(guān)聯(lián)事件發(fā)生的原因

目前，大部分船舶都安裝了電子海圖與紙質(zhì)海圖，2018年7月起，強(qiáng)制性要求船舶安裝電子海圖顯示與信息系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，我國共計有30多家生產(chǎn)電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的企業(yè)，這些不同的制造企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品也不盡相同，將為船東提供不同品質(zhì)的軟件升級服務(wù)。這一系列要素將成為電子海圖與信息系統(tǒng)發(fā)生碰撞與損害的原因[6]。這就使得電子海圖顯示與信息系統(tǒng)出現(xiàn)了非常多的危險異常報告。而電子海圖顯示與信息系統(tǒng)出現(xiàn)關(guān)聯(lián)性事件故障異常的原因，大多都是由于操作不當(dāng)導(dǎo)致的，問題主要涵蓋以下幾個方面：

電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的報警功能還未被使用。如果GPS信息存在丟失的情況，將會導(dǎo)致電子海圖顯示與信息系統(tǒng)無法及時地將顯示模式轉(zhuǎn)化為船位推算模式。

GPS信號出現(xiàn)錯誤或傳輸故障。遇到這種情況，有效的措施是借助其他航海儀器與電子海圖互相進(jìn)行校驗(yàn)核對，充分保障電子海圖與信息系統(tǒng)能夠精確地展示出船位。如果是沿岸水域，電子海圖顯示與信息系統(tǒng)將會啟動雷達(dá)疊加的顯示方式。一旦發(fā)現(xiàn)海圖的顯示成像與岸形不一致，需要考慮并警惕船舶航行中不確定的危險因素。

電子航海圖的設(shè)置存在錯誤。這種失誤所導(dǎo)致的結(jié)果，就是不能精確顯示重要的航海信息，小的點(diǎn)狀物標(biāo)或岸形在海圖小比例尺顯示中未必能被顯示清楚，如果是小的陸標(biāo)也可能會由于其他海圖標(biāo)識的細(xì)節(jié)被客觀事物遮蔽而顯示不清[7]。

關(guān)聯(lián)事件發(fā)生的根本原因，主要包含以下幾個方面：

同一船隊(duì)的設(shè)備是由多個制造商制造的，或者同一制造商制造了不同的設(shè)備。

關(guān)于船舶設(shè)備的操作與使用不夠熟練。欠缺實(shí)操經(jīng)驗(yàn)與設(shè)備經(jīng)驗(yàn)豐富的船員，對船舶與岸基風(fēng)險的評估沒有有效的評估程序。對電子海圖顯示與信息系統(tǒng)所提供的信息數(shù)據(jù)過于依賴，而忽視使用基本的航海技術(shù)，其中包含沒有積極地理解與使用航行局面與避碰規(guī)則。

文章所表述的航行訓(xùn)練內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的，建議國際海事組織成員國的海事管理機(jī)構(gòu)、航運(yùn)公司和船員也能遵循以下各項(xiàng)建議：

關(guān)于電子海圖的操作與使用，進(jìn)行持續(xù)性、長久性的訓(xùn)練，同時課程內(nèi)容的設(shè)置相比單一的船型培訓(xùn)應(yīng)更為復(fù)雜與具體。保證船舶航行公司的安全管理理念中，針對值班與航海實(shí)踐所需具備的技能是足夠重視的。確保安全管理體系中ECDIS章節(jié)、程序和風(fēng)險評估不斷更新[8]。

6 結(jié)語

綜上所述，紙質(zhì)海圖與電子海圖的本質(zhì)區(qū)別，就是紙質(zhì)海圖中描述的信息是由制圖者挑選決定的。而電子海圖是由船舶操作人員自行決定在何種情形下顯示什么信息。這種本質(zhì)上的區(qū)別使得每一位國際海事組織成員都要預(yù)留充足的時間與資源來對電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的風(fēng)險進(jìn)行評估與分析，并對相關(guān)人員做好充足全面的培訓(xùn)工作。正確使用國際海事組織所認(rèn)可的電子海圖設(shè)備，可以全方位保障電子海圖所顯示的數(shù)據(jù)信息與信息系統(tǒng)中軟件的效能可以得到有效的升級與使用，以此全方位確保使用電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的安全性與有效性，進(jìn)而保障電子海圖顯示與信息系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的順利實(shí)施與其效用的充分發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)

[1] 金偉.ECDIS（電子海圖顯示與信息系統(tǒng)）的發(fā)展與應(yīng)用[J].信息通信，2019（3）：65-66.

[2] 徐文坤，劉愛超，錢程程，等.基于ArcGIS的電子海圖顯示系統(tǒng)[J].海洋信息，2019，34（1）：19-25.

[3] 呂紅光，尹勇.基于電子海圖矢量數(shù)據(jù)建模的無人船路徑規(guī)劃[J].交通信息與安全，2019，37（5）：94-106.

[4] 謝繼祥.電子海圖AIO簡介[J].航海技術(shù)，2019（4）：25-28.

[5] 陳兵.船舶電子海圖航行警告的改正和核查[J].航海技術(shù)，2019（1）：48-52.

[6] 孫珽.基于IMO示范課程的ECDIS教學(xué)培訓(xùn)探討[J].航海教育研究，2019，36（1）：64-66.

[7] 張建軍.助航設(shè)備與正規(guī)瞭望[J].中國港口，2019（3）：51-53.

[8] 曲峰德，劉晶晶.新一代ECDIS模擬器的初探與實(shí)現(xiàn)[J].中國水運(yùn)（上半月），2019（6）：49-52.