推行無紙化航行的幾點思考

摘要：隨著航海技術的飛速發展，傳統紙質海圖航行方式已無法滿足現代航海的要求。為了減少船員海圖作業工作量，保障船舶航行安全，推行無紙化航行勢在必行。ECDIS作為一種有效的航行手段應運而生。

關鍵詞：ECDIS;ENC;CATZOC;AIO

根據船舶的類型和大小，ECDIS（電子海圖顯示與信息系統）應在2012年至2018年期間分階段實施，并最終適用于所有超過500總噸的新船和現有客輪、超過3 000總噸的新船和現有油輪、超過3000總噸的新貨船和超過10000總噸的現有貨船（見圖1）。因此，3 000總噸及以上的現有油輪及新油輪2015年7月l日以后應全部配備ECDIS。該設備取代紙質海圖是航運發展的必然趨勢，各航運公司為此做了大量的前期工作。下面就我司ECDIS配備、駕駛員ECDIS操作以及紙版海圖向ECDIS轉換等方面做幾點思考：

1 實施無紙化航行所需的設備和條件

1.1設備要求

必須滿足以下4個條件：

（1）ECDIS是形式認可的;

（2）如果一臺ECDIS出現故障，另一臺形式認可的備用系統就可以代替其繼續航行;

（3）系統顯示通過National Hydrographic Office發布的官方ENC數據;

（4） ENC保持最新狀態（見圖2）。

1.2培訓要求

每一艘船舶都應配備合格的且能熟練操作ECDIS的船長和駕駛員，為此就要進行相關的培訓。

（l）通用培訓（Generic ECDIS Training）：船長及所有駕駛員應經歷符合lMO示范課程1.27（40h）的要求、來自一家經主管機關核準的或代替船旗國的IACS會員ECDIS訓練機構的ECDIS訓練。

（2）專門種類的培訓（Type Specific Training）：公司管理體系提供足夠的材料及方式供船員培訓或委托有資質的機構對船員進行TypeSpecific培訓并簽發培訓證明。

（3）新上船的駕駛員培訓：在航行值班前完成《ECDIS熟悉對照表》，并參考行業標準The Industry ECDISTraining Group推薦程序NP232 15頁3.7項;在這樣的任一情況下，制造商/專門種類ECDIS訓練在船上進行：接管一艘裝備有雙套ECDIS的新船時;當首要的導航手段第一次轉換成ECDIS時;除了ECDIS培訓規定之外，船長與所有駕駛員都必須熟悉船上ECDIS的安裝;船舶還應適當配備一些小比例海圖——各大洋的洋區圖、地中海和南海等關鍵海域海圖、通航密集區（如新加坡海峽，英吉利海峽、Routing chart等）參考用圖，見圖3。

2.無紙化航行的常用功能和推行步驟

2.1 無紙化航行的常用功能

（l） UPS作用：每部ECDIS都需配備一個額外的UPS電源。以JRC70IB/90IB型號的ECDIS為例，其配備的UPS，在船舶斷電后可持續供電l min（公約要求應急發電機在船舶斷電后45s之內啟動）。假如船舶斷電，ECDIS顯示屏就會黑屏，但主機還在運轉。如果lmin內船舶恢復供電，ECDIS就能恢復正常工作;如果lmin內船舶因故未恢復供電，ECDIS就會自動關機，需待船舶恢復供電后按電源鍵重新啟動。每個駕駛員都應了解UPS的測試方法，并定期測試。

（2） CATZOC：海圖數據置信度區域分為Al、A2、B、C、D、U六類，對應如下（見表1）：

CATZOC代表的不僅是海圖水深的精度，還是海圖位置的精度。計算UKC時，必須把CATZOC對海圖數據的影響考慮進去。

（3） SCANMIN：物標可以被顯示為最小比例尺。如一個燈浮，最小顯示比例尺是1：59999，如果啟用SCANMIN功能，把比例尺調到1：60000或小于1：60000時，這一燈浮就將不被顯示。

（4） LOP定位功能：現在船上的駕駛員基本都會使用LOP，但筆者在訪船的過程中發現，有些駕駛員用LOP定位還會一個“捷徑”，即不用雷達方位距離而直接用GPS定位，在選擇來源時選Radar，就可以在ECDIS上顯示出一個跟用LOP方位距離定位完全一致的圖標。這種“捷徑”的做法是非常錯誤的。可以通過Logbook—RefPoint一View Ref Point來查看這種定位的整個過程，進而確定其定位的真假。

（5）航線檢測功能：很多駕駛員不清楚Normal和TCS的區別。在Normal模式下，只能進行Safety Check.在TCS模式下，則可以進行Safety+Limit Check，并可以用來實現自動導航，且檢測通過后會在航線名稱前面顯示出一個OK>的符號，表示航線已經順利通過檢測。航線檢測功能是非常重要的，駕駛員一定要對其重視并熟練掌握。

（6） T&P/AIO：現在ECDIS中的AIO信息還未實現全球覆蓋，有很多區域提供不了。船舶航經這些區域時，需要參考紙質海圖的T&P信息，對ECDIS進行手動改正。因公司體系規定航行過程中需要關閉AIO顯示功能，因此即使船舶航經提供AIO信息的區域，也需要駕駛員將AIO信息手動改正到ECDIS上，特別是要對T&P/AIO中影響航行安全的信息做標記。

（7） Association：聯合同步。在航行過程中經常會遇到同一物標在電子海圖上所顯示的雷達回波跟AIS回波不重合的現象，這時可以通過association功能使2個物標回波重合。其設置方法是：AIS/TT→AssociationSetting→Bearing/Range/Course/Speed。

（8） CCRP（Consistent Common Reference Point）： -個統一的共同的參考點。船舶的位置、速度矢量線、首向線、雷達數據等數據，在ECDIS中需要用一個幾何點的形式來表示，但是實際上船舶的設備天線位置不可能都裝在同一位置上。為避免產生誤差，在各種設備安裝調試時就需要修改參數，使其以某一點為基準顯示數據。這個點就是CCRP，一般位于駕駛臺的中心位置或操舵位置

（9） Date-dependent OBJECT：有日期屬性的物標，即對該物標設置了日期顯示屬性。在屬性開始的時間前和結束的時間后，這個物標不會被顯示出來。

（10） Unknown objects：ECDIS在以下3種情況下可能會顯示Unknown obj ects：

①數據庫沒有更新到最新，有些物標顯示不出來（現在已強制更新到4.O版本了）;

②當物標的重要屬性不全時會出現Unknown objects，如一個推薦航路（屬性沒有標注該推薦航路的方向）;

③描述的屬性與類別不符合，如一個物標屬性是方位標（顏色描述的是黃色）。

（ll） OVERLAPPING DATA：兩家ENC出版機構在同一個區域發布數據時容易出現數據疊加，ECDIS可能會以以下3種方式來應對：

①顯示l張最適合當前顯示比例尺的海圖，且在pickreport時只回應這張比例尺海圖的物標數據;

②顯示l張最適合當前顯示比例尺的海圖，且在pickreport時只回應這里所有重疊比例尺海圖的物標數據;

③以特需的方式將幾張重疊的海圖疊加在一起，且在pick report時只回應這里所有重疊比例尺海圖的物標數據。

為了防止數據疊加，可以在購買海圖時只選擇一種海圖;篩選的時候盡量選擇比例尺更大、精度更高、更新頻率更高、出版和更新日期更新的海圖。一般，這些海域所屬國家的出版機構對本國海域勘測得更新更頻繁（別國的機構不方便勘測），所以要盡量選擇這樣的海圖。

為了解決駕駛員對ECDIS不能熟練掌握的問題，公司準備先培訓出幾個種子培訓師，如先選6名優秀的駕駛員參加培訓，再由他們對所有駕駛員進行培訓，實現全體駕駛員ECDIS操作技能的共同進步。

2.2公司推行無紙化航行的步驟

（l）推出執行計劃：公司已初步制定出推行無紙化過渡的時間表發送各船舶，并將按照時間表上的時間節點逐步推行;

（2）雇傭合格的駕駛員：外聘船員嚴格考核把關+本部船員加強技能培訓;

（3）駕駛員熟悉特定型號的ECDIS設備：公司現有JRC和FURUNO兩種設備;

（4）選擇型號和購買設備;

（5）選用Back-up方式：要求為同一型號，可互相轉換，互為備份;

（6）加強對船隊中多廠家、多型號的ECDIS設備管理;

（7）制定方針、政策、操作指南、checklist;

（8）完善公司的SMS;

（9）實施船上海圖的標準化管理;

（10）處理船舶運營海域和ENC精度的關系：考慮CATZOC對海圖數據精度的影響;

（ll）解決ENCS無法使用或者缺乏時的替代方案;

（12） RCDS模式在ECDIS上的使用滿足MSC232（82）的規定;

（13）對T&P/AIO的管理：航次用圖涉及的T&P/AIO必須手動改正到ECDIS上;

（14）建立定期再評估機制：船隊收集風險評估制定改進措施落實安全措施定期評估繼續改進。

3 ECDIS的維護

（l）安裝與維護：滿足船旗國/船級社的發證要求：包括PSC程序和文件要求、VETTING要求、保險公司的要求等。

產品升級：JRC9201可以在岸基支持下完成升級，JRC701/901則必須由專業工程師上船完成升級。

維護協議和最低備件要求。

硬件/軟件/升級等納入PMS：參見NP232第十五章的要求。

（2）電子海圖的管理：海圖覆蓋范圍（Chartcoverage）：當ENC不夠用的時候，應考慮使用紙質海圖補充替代，即RCDS模式。一旦用RCDS作為備用，就應建立起完整的海圖圖夾管理，以滿足船旗國的要求（具體可參考U K的MCA相關指導）。關于電子海圖配備，公司應該指導在什么環境下配備什么樣的圖，總體是有大比例尺海圖就配備最大比例尺海圖，配備海圖要考慮避讓/偏離當前航線多少距離的海圖都選，一般需要二副和船長根據船上實際設備性能/船員操船等因素來決定（可草考NP231相關建議）。另外，還需考慮到越來越多的國家對本國沿海海圖出了專有數據，相比ukhoenc數據更及時、更準確。還是需要配備相應當地紙版海圖。比如：中國海事局的碼頭圖、印度當地圖/蘇伊士運河圖等都比enc準。

規范海圖管理工具的使用也應納入體系文件。在使用BoB應用程序的情況下，公司需要制定使用這些應用程序的政策，確保保存的數據完整。

4 推行無紙化航行的政策和指導

這是個大工程，需要船公司根據IS09001質量管理體系文件，按照金字塔結構系統進行制定和完善。

（l）政策和程序

公司現行的是以紙質海圖為主、ECDIS為輔的航行政策。接下來，就要準備從紙質海圖向無紙化航行過渡。公司現已初步為每條船舶定出了時間表，將分批完成過渡。先初步參考公司體系航行手冊中的ECDIS部分，在實際應用中發現問題后再逐步加以完善。

（2）指導和記錄

工作指導可以參考前段時間發給各船的ECDIS使用手冊，其中有關于ECDIS各個功能的介紹以及不同型號ECDIS的簡要操作說明。記錄主要是參考NPl33C的要求，將每一部分都填寫詳細。現行有《ECDIS熟悉對照表》《駕駛臺交接班檢查表》《風險評估》《航行計劃》及其中的UKC計算表等，后續還要根據實際需要增加一些表格。

規范海圖管理工具的使用也應納入體系文件。在使用BoB應用程序的情況下，公司需要制定使用這些應用程序的政策，確保保存的數據完整。

5 單船風險評估.

由于船型、航區、設備、人員存在差異，所以公司需對每條船舶進行風險評估，并根據風險評估制定相應的預防措施。存在下列隋況時，公司可組織相關部門對體系進行修改，以減小使用ECDIS的風險：

（l）硬件部分或者完全損毀（參考ECDIS故障處理程序）;

（2）病毒感染（參考體系中網絡安全的內容進行預防）;

（3）電源故障（平常可模擬電源故障檢查UPS是否能立即工作）;

（4）軟件部分或者完全損毀（看能否在岸基支持下恢復工作）;

（5）輸入的傳感器故障（在船舶定期演習中模擬傳感器故障并加強訓練）;

（6）軟件更新故障（2部ECDIS軟件更新最好間隔一段時間分開進行，以確保不會同時出現更新故障）;

（7）海圖數據安裝或者更新失敗（駕駛員應熟悉安裝或更新程序，以便失敗時能及時發現原因）;

（8）多設備間的數據同步失敗（要求配備同一型號的設備，避免這一現象發生）;

（9）航線檢查錯誤（航線設計完成后，一定要把安全參數設置正確了再進行檢查）;

（10）安全參數設置不當（參考體系中關于安全參數設置的要求）;

（ll）駕駛員缺乏相應的技能或者警戒（加強上船前培訓和船上培訓）;

（12）航行的相關信息被屏蔽（正確設置顯示模式）;

（13）航行的相關信息被錯誤解瀆;

（14）信息過量（正確設置AIO顯示功能和SCAMIN功能等，以防過多的無用信息被顯示）;

（15）報警管理不當（正確設置警報，航行中不允許關閉航行警報聲音）;

（16）對ECDIS過度依賴（了解ECDIS的缺點和局限性）。

6 過渡階段的船舶

對過渡階段的船舶應做好以下幾點：

（1）至少配一名非常熟練的駕駛員，以幫助其逐步到達無紙化的操作和管理水平;

（2）設置實行無紙化的截止日期，明確目標;

（3）縮短航行審核周期，并考慮更新航行審核模板;

（4）回顧并完善培訓，熟悉程序和要求;

（5）逐步減少使用紙質海圖，并在安全管理和操作ECDIS上得到更多的信心和技能。

7 全面實施ECDIS

全面實施ECDIS，就要做好以下幾個方面：

（l）建立并完善公司的相關體系和支持架構;

（2）聘用專家或者高級別的駕駛員訪船，協助船舶提高無紙化航行水平;

（3）從公司到船舶都要建立起ECDIS的情景思維模式（ ECDIS Mindset）;

（4）對系統隨時可能出現的部分或者完全故障，都能冷靜、快速地處理;

（5）備用和應急設施隨時可用;

（6）意識到軟件或電子數據可能;

（7）出現某些異常情況;

（8）明白軟件必須保持有效更新;

（9）熟悉調整顯示比例尺后的特征變化及影響;

（10）對圖幅平移及顯示比例尺管理和操作良好，以便盡早發現潛在危險;

（ll）能夠熟練處理非標準化的用戶界面;

（12）正確界定安全設置/顯示設置要求;

（13）用自動定位節省下來的時間去評估定位的完整性和可靠性;

（14）定期用雷達船位或者目測船位交叉核對自動定位的可靠性，如RADAR OVERLAY;

（15）謹慎使用航線自動檢測功能等。當檢測出問題時，調到最適當的比例尺，并仔細檢查改正，確保航行安全。

8 船舶無紙化航行后值得探討的問題

這些問題主要體現在以下幾個方面：

（1）二副每周將海圖的改正數據導入ECDIS后工作是否就結束了？答案是：否！公司的體系要求是，將航線附近的AIO信息手動改正到ECDIS上，并在航行過程中關閉AIO的顯示功能，以防止因信息過度顯示而影響讀取海圖數據。手動改正AIO信息是非常重要的。2017年新加坡海峽東灘附近有一艘沉船，紙質海圖已經發布永久性改正通告，但ECDIS卻一直發布AIO信息，直到六七周以后才將這一沉船加到永久性改正中。假如船舶航經這一區域，二副未將這一AIO改正到ECDIS上，豈不就會給船舶帶來巨大的風險？

（ 2） NAVTEX信息導入ECDIS后會自動改正，那是否還需要二副進行手動改正呢？答案：是！例如NAVTEX收到航線附近有軍事演習的信息，ECDIS改正只會在航線附近顯示一個橙黃色的MSI圖標，而不會具體地標記出演習時間和范圍。MSI圖標是很容易被駕駛員忽略的，因此就需要二副手動將演習時間和范圍標記在ECDIS上。此外，NAVTEX信息還經常存在亂碼的問題，也需要駕駛員去仔細核對。

（3）航行中發現海圖不全或者兩張海圖之間無法實現無縫銜接怎么辦？應該以哪個為準？

（4）在航行過程中兩部ECDIS均出現故障怎么處理以及怎樣將船舶安全地駛到最近的港口？ECDIS出現故障后船岸應采取哪些應急實施？

（5）實現無紙化航行后是否就可以完全取消紙質海圖？筆者認為大部分紙質海圖可以取消，但應根據船舶所航行的區域適當配備一些洋圖和關鍵水域的海圖，以防ECDIS系統故障后可以使船舶安全駛到最近的港口，安排修理。

（6）現在越來越多的設備接入到ECDIS中，那是不是輸入的信息越多越詳細越有利于船舶的航行安全呢？筆者認為這需要辯證地看。接入的信息多，雖然方便直接查看，但也會因為顯示了很多的無用信息而掩蓋了重要信息，不利于航行安全。還有，為提供信息的設備輸入什么信息，ECDIS就被動地顯示什么信息，不會分辨信息的準確性。信息是否準確，需要使用者自己去判斷。所以在航行中不能過分地依賴ECDIS，它只是實現安全航行的一種手段而已。

（7）如何確保船長、駕駛員完全熟悉ECDIS操作并幫助建立情景意識？

總之，ECDIS取代紙質海圖是航海發展的必然趨勢。公司領導及其管理者必須一起努力，對船舶駕駛員加強ECDIS的專業知識和操作技能培訓，以實現紙質海圖向無紙化航行的平穩過渡。

作者簡介：

廖才明，（E-rnail）liao.cairning@coscoshipping.corn，13681 890816