試析航海技術的發展及面臨的挑戰

閆萌

摘要：本文簡述船舶技術、航海技術的發展，從船員的安全意識、對交管系統熟悉程度、綜合素質三方面闡述存在的幾點問題，并提出合理運用自動化駕駛技術、提高人員對交管系統的熟悉程度、加大力度培養航海人才等解決策略，最后，從船舶和航海兩方面闡述對應技術的未來發展。

Abstract： This article briefly describes the development of ship technology and navigation technology. It expounds on the existing problems from the aspects of crew safety awareness， familiarity with the traffic control system and comprehensive quality. It also proposes the strategies， including， rationally using automated driving technology， improving personnel's familiarity of the traffic control system and increasing efforts to train nautical talents. Finally， the future development of the corresponding technology is elaborated from both the ship and nautical aspects.

關鍵詞：航海技術;自動化駕駛;船舶;人才培養

Key words： navigation technology;automated driving;ship;talent training

中圖分類號：U667? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）11-0241-02

0? 引言

航海技術的智能化程度越來越高，在航海過程對相關人員的專業素質要求也逐漸提高，人才對于自動化航行、AIS系統的應用等方面和船舶發展出現了不匹配的現狀，因此，需要找出具體的解決措施，應對挑戰。

1? 船舶技術和航海技術的發展

1.1 船舶技術? 船舶在國際貿易當中發揮著關鍵作用，同時也是航海技術的重要載體。在當前經濟全球化趨勢不斷增強的背景下，船舶制造技術也得到了快速的發展，在包括船舶結構、航行距離、裝載量等很多方面都得到了顯著提升，從而更有利于提高運輸利益、促進能源的高效利用。除此之外，信息技術也在船舶制造中得到了有效應用，例如采取電子設備實時監控各項船舶數據。

1.2 航海技術? 目前航海技術的主要發展趨勢包括網絡導航趨勢、自主管理化趨勢以及輪機自動化趨勢。網絡導航是指通過衛星網絡等技術手段，確保航向的正確性，同時對海域和氣候情況作出全面了解，繪制出動態海圖。自主巡航主要依靠AIS系統，能夠準確判斷出船只航行相關信息。輪機自動化是利用機械遙控技術進行輪機的控制，能夠起到提升運輸和裝卸效率的作用。

2? 航海技術面臨的挑戰

2.1 自動化駕駛降低船員安全意識? 目前自動化駕駛技術在船舶航行中得到了廣泛應用，通過運用各種先進航海技術，降低了操作人員的工作量，但同時也造成了船員安全意識下降的問題。由于相關操作人員過于依賴自動化技術，從而造成面對突發情況時缺乏有效的應對措施。

2.2 人員對交管系統不熟悉? 在海上貿易開展過程中常涉及跨國運輸，因此對船員的法律意識提出了更高要求。而在實際工作中，一些船員對于不同國家的PSC管控措施缺乏必要了解，此種情況下很容易出現操作錯誤的問題，受到港口國負責部門警告與滯留，對經濟和信譽造成損失[1]。同時部分員對于國際法缺乏認識，也容易出現違背國際法律的行為。

2.3 人才綜合素質有待提升? 目前航海行業對于高素質人才的需求不斷增強，航海人員需要具備包括船舶維修、航行操控、海上管理、國際形勢與交際等多方面知識，在人才的培養方面也具有很強的綜合性。而目前我國航海人才的培養上仍然存在不足之處，比如學生的實際操作時間不足，沒能將最新航海技術引進教學工作，教師專業水平有待提高。上述因素對于航海專業人才的培養都造成了負面影響。

3? 應對航海技術挑戰的幾點策略

3.1 合理運用自動化駕駛技術? 船舶的自動化駕駛技術發展，實現了航海技術的自動化，但同時，高度自動化的環境下弱化了船員的安全意識。對此，要求船員合理使用自動化技術。科技的迅速發展，計算機系統和通訊衛星大量應用于船舶當中，船員利用電子航海圖、定位儀、導航儀、自動控制技術，配合導航系統以及數字駕駛艙，使船舶能夠打破傳統航海模式，逐漸向自動化航海方向發展。具體而言，為提升航海過程自動化技術應用的安全性，需要注意如下幾個方面：

第一，科學制定航行計劃，在航海過程，船員需使用氣象導航，完成航行計劃的編制，根據海域氣象資料，合理選擇航行路線。同時利用氣象預報、操作理論、導航設備等完成航行中期的氣象預報。在實踐操作時，借助航線計劃對數字航線、操作系統展開綜合設計，處理航線的轉向點以及曲率半徑各類參數，并完成實踐處理，以便航行計劃、雷達海圖等能夠順利傳輸至航線控制系統以及雷達裝置當中。

第二，合理使用航跡控制自動化系統，該系統的運用下，船舶能夠按照既定的航向，提前設定航行軌跡，展開自動化控制，在船舶的操作臺上，使用雷達顯示屏幕，輔以操作手柄，對航跡進行自動化干預，進而控制航行軌跡。

第三，正確使用雷達系統，該系統利用ARPA完成海面上各種來船信息的收集，之后使用具有高分辨率功能的光柵，對雷達進行掃描，正確使用此系統，能夠防止船舶行駛環節產生碰撞事故。

第四，高效利用電子航海圖，使用電子形式的海圖系統，該系統主要是由電子海圖、ARPA雷達等進行疊加，最終形成的助行設備，海員在船舶航行過程中，正確使用電子航海圖，可更好地對比航海圖數據、雷達數據二者的關聯性，進而提升船舶航行過程的安全性。

3.2 提高人員對交管系統的熟悉程度? 由于船員對于交管系統的熟悉度不足，難以精準識別出系統發布的靜態、動態航行信息等，對突發事件反應速度較慢。對此，需要提高相關人員對交管系統的熟悉程度。船舶上大多使用自動識別綜合系統（下文簡稱“AIS”），此系統為新型助行設備，能夠在VHF移動頻段中使用TDMA技術，實現對船舶航次、安全、動靜態等信息的自動化接收與廣播，進而完成對船舶的識別、通信和監視等功能。在AIS當中，船舶的航次信息主要包括吃水量、目的地、ETA等;船舶的安全信息主要包括氣象信息、水道數據、交通信息、航標、預警信息、ENC信息等;船舶的靜態信息主要包括船舶名稱、IMO編號、識別編碼、船長信息、GPS位置等;船舶的動態信息主要指航行狀態、位置、航向、速度、橫傾角等。利用該系統，在VHF頻段下，可接收到船舶以上信息，直接在雷達屏幕上顯示出來[2]。

通常而言，使用AIS系統設備，不需要過多的人工干預，只需根據TDMA協議，借助VHF應答器，即可實現在特定信道上，連續發送和船舶相關的信息。如前文所述靜態信息的發送，同時還能和航變站、基站以及轉發站等直接相連，通過網絡和通信系統完成信息交換，精準識別船、岸邊、導航、安全等信息，實現信息的互相傳遞，幫助駕駛人員、航運管理機構以及船務公司等科學決策，高效完成引航調度、交通管制、狹道導航以及海上救援等任務。

3.3 加大力度培養航海人才? 在航海人才的培養方面，可從以下幾方面入手：第一，保證人才培養的過程和《STCW78/10公約》內容相符，同時符合我國的《船員適任考試發證規則》中的各項要求，著力培養動手能力強的船舶駕駛員，兼顧人才的職業道德、心理素質等，培養具有團隊精神、服從意識的航海人才[3]。第二，在業務方面，需要重點為航海人才培訓航海理論知識，例如：氣象常識、地理知識、避讓臺風、避讓船舶知識等。為確保人才能夠在國際水域中行駛，還應重點培訓外語知識，保證人才能夠和外國人順利溝通。第三，船員的道德素質能夠體現出我國國民的素養，因此，需要使其明確注意自身形象的重要性。海上工作環境存在特殊性，同一船舶上的人員可能來自不同國家、民族等，由于交際禮儀、民族風俗等存在差異性，導致人際交往變得復雜化。所以，船員需要具備較高的道德素質，在日常的工作和生活當中，樂于奉獻、和睦他人，展現出我國船員的道德風采。第四，良好的心理和生理素質，一方面，從心理角度說，船舶的駕駛需要細心，但是還需大膽操作，遇到緊急事件時，能夠以較好的心理素質處理問題，防止出現航海事故。另一方面，從生理角度說，海上航行面臨的自然環境惡劣，只有船員擁有健康的心理素質，才能更好地適應工作環境。特別是面臨大風浪航海環境時，應具備敏銳的視覺、快速的反應能力，才能實現安全駕駛。

4? 航海技術的未來發展趨勢

4.1 船舶技術方面? 通過上文分析，基于現有技術，未來船舶會向以下幾方面發展：

第一，發展為船岸一體化。當前，互聯網和通信技術等在多個領域當中發揮重要作用，將其應用在船舶領域當中，能夠為海岸、船舶二者之間的溝通提供便利，促使船舶技術朝一體化方向發展，使船岸之間形成完善的信息服務網。此外，船舶上應用高水平的通信技術的可能性更高，為船岸一體化交流的推進起重要作用。

第二，船舶安全性和操作性能更高。在造船領域當中，船舶結構的強度對其安全行駛息息相關，同時關乎船上人員的生命安全。因此，國家該領域研究人員會加大力度研究船舶強度受哪些因素影響，以此優化船舶的操作性能，此項研究的順利開展能夠為船舶的安全行駛提供技術保障。如：未來造船過程，可在船體設置更多數量側推器，保證船舶在惡劣的行駛環境中，仍然能靈活操作，特別是遭遇海上強風襲擊或者向岸靠攏環節，能夠順利將制動裝置啟動，提高操作安全，降低事故發生概率。

第三，船舶行駛更加環保，通常船舶行駛在水體當中，會產生不同程度的污染。當前，在環保理念的運用下，我國船舶生產環節安裝了“垃圾處理”和“污水處理”等設備，但是這些設備的功能和使用安全性有待提升。未來，致力于船舶污染物處理設備的升級方面，按照國際公約對船舶污染物排放的要求，完善船舶制造工藝，提高船舶航行過程的環保性。

4.2 航海技術方面? 未來，航海技術的發展也會更加完善，自動化航海系統的基礎上，能夠充分利用氣象導航，完成航行計劃的編制，依據氣象系統提供氣象數據，優化航行線路，保證為船舶行駛提供最適宜、最安全的線路。在信息化管理系統下，不但能保證船舶上各項參數信息及時被收取，而且各項參數下發還會附加說明，為船舶操作人員掌握船舶行駛方向、速度、位置等航行狀態，完善船舶監管工作提供保障。借助船舶的位置預測系統，其精準性比GPS系統更高，能夠展開高度精準的測量，使管理者獲取準確的位置信息。此外，還會進一步研發雷達系統，優化當前的規避碰撞系統，在船舶上安裝高分辨率雷達，使用專家系統，提高防碰撞系統性能，能夠預測出駕駛員相應操作的科學性，降低人為失誤對船舶安全產生的影響。

5? 結束語

總而言之，在科技的發展過程，航海技術也逐漸向自動化方面發展。計算機技術、互聯網、高新設備、技術等在船舶上的應用，船舶航行過程的自動化程度越來越高。針對船員在航海過程存在的不足之處，需要進一步加強人才的培養，重點在操作能力、理論知識等方面強化培養，為船舶的安全航行提供保障。

參考文獻：

[1]董垠鑫.航海技術發展及面臨的挑戰探討[J].產業與科技論壇，2019，18（23）：98-99.

[2]郭一鳴.現代航海技術發展趨勢及挑戰[J].福建茶葉，2019，41（09）：166.

[3]王國棟.芻議航海技術的發展及人才培養面臨的新挑戰[J].中國戰略新興產業，2018（40）：23.