內容提要：從顯示信息、海圖數據、系統設置、系統設備、系統軟件、系統匹配等方面分析在使用電子海圖系統(ECS)導航時(shí)存在的潛在風(fēng)險，并提出相應對策，以減小風(fēng)險，充分發(fā)揮電子海圖系統的作用。

關(guān)鍵詞：電子海圖系統 ECDIS 潛在風(fēng)險 對策分析

電子海圖系統是航海領(lǐng)域的一項新技術(shù)，由于能夠融合多種不同的信息，自動(dòng)化水平高，正逐漸成為船舶駕駛臺的核心導航設備，被認為“能夠本質(zhì)性地提高船舶航行的安全性”是“航海領(lǐng)域的一場(chǎng)技術(shù)革命”[l]。在享受高科技帶給現代航海舒適與便捷的同時(shí)，也應該看到電子海圖系統仍具有一定的局限性，船舶駕駛人員不應該完全依賴(lài)電子海圖，否則會(huì )被誤導甚至使船舶進(jìn)入危險狀態(tài)。

1使用電子海圖的潛在風(fēng)險分析

1.1不正確的顯示信息

電子海圖系統實(shí)現自動(dòng)、連續定位，并在電子海圖上顯示，供駕駛人員判斷船舶是否偏離航線(xiàn)。然而任何定位手段都存在誤差，為電子海圖系統提供船位數據的GPS動(dòng)點(diǎn)定位精度為100m。也就是說(shuō)，在電子海圖上顯示的船位并不是船舶的真實(shí)位置，在電子海圖上顯示船舶正在航線(xiàn)上。而實(shí)際卻可能偏離了航道，進(jìn)入危險區域，如圖1所示。

電子海圖系統的報警功能比較齊全，但若使用不當，不但不能起到提醒和警示的作用，還會(huì )引起駕駛人員的誤解或干擾正常的工作。如航路監控功能?？梢宰詣?dòng)計算船舶偏離計劃航線(xiàn)的距離：防擱淺功能，可以自動(dòng)檢測航行前方的暗礁、禁航區和淺灘等，必要時(shí)給出指示和報警。然而，當相關(guān)觀(guān)測值的漂移量很小或變化很緩慢但不斷增長(cháng)的時(shí)候，系統報警并不一定有效；當船舶駕駛人員無(wú)意識的關(guān)閉或取消報警卻沒(méi)有采取相應措施時(shí)，也容易造成船舶在“不知不覺(jué)”中進(jìn)入危險狀態(tài)。

1.2不正確的或不準確的海圖數據

國際海道測量組織(IHO)頒布的“數字海道測量數據傳輸標準”(S-57)規定了包括有關(guān)電子導航海圖(ENC)測量質(zhì)量的標準，但目前缺少符合標準的電子海圖，電子海圖數據主要來(lái)源于紙質(zhì)海圖。紙質(zhì)海圖制作[2]或從紙質(zhì)海圖到電子海圖的轉換過(guò)程中都可能存在失誤。駕駛人員考慮不到海圖數據中可能存在著(zhù)水深等問(wèn)題．有可能因過(guò)分信賴(lài)防擱淺報警而導致船舶擱淺；在顯示器上無(wú)限放大電子海圖，很容易超出水道測量時(shí)或原紙質(zhì)海圖的精度；大多數紙質(zhì)海圖的水道測深數據及其標示的位置也可能存在誤差。電子海圖上顯示的船位還決定于電子海圖數據本身的精度。

即使電子海圖精度足夠高、比例尺足夠大，仍然不能完全保證海圖信息沒(méi)有錯誤。根據紙質(zhì)海圖來(lái)制作電子海圖數據，比較典型的海圖錯誤可能有出現遺漏，如在海圖之間出現縫隙或丟失數據；也有可能出現添加一些不必要的、冗余的、無(wú)關(guān)的信息；還有可能某些區域的兩個(gè)數值出現矛盾[3]。

1.3不恰當的系統設置

電子海圖系統有多種顯示亮度或顯示方式供駕駛人員選擇。白天模式與夜間模式，其底色和顯示信息的色彩差別非常大，選擇不當可能導致識讀錯誤或困難。使用漫游(Scan)方式時(shí)，船舶位置可能不在顯示界面中，顯示界面顯示的并不是船舶周?chē)那闆r．不能作為船舶是否存在航行危險的依據。使用首向上或航向向上時(shí)。電子海圖的顯示與紙質(zhì)海圖的顯示有著(zhù)明顯的區別，對于習慣使用傳統紙質(zhì)海圖的駕駛人員來(lái)講，很容易出現混淆。

在電子海圖上疊加雷達影像可能帶來(lái)顯示信息過(guò)載，減慢電子海圖系統的運算速度。如果疊加的雷達圖像質(zhì)量比較差，如存在雨雪干擾等．一些小的物標就有可能被忽略。僅疊加ARPA信息時(shí)也有可能造成信息解讀的失誤．如ARPA跟蹤物標丟失或者沒(méi)能及時(shí)捕捉物標，利用電子海圖顯示避讓?zhuān)锌赡芤驗椴荒芗皶r(shí)發(fā)現和跟蹤物標而造成碰撞危險。

1.4難以避免的硬件故障和可能存在的軟件問(wèn)題

電子海圖系統在商船上使用時(shí)，硬件設備必須適應海上特殊的物理、氣候和電磁等環(huán)境的要求。然而即使最佳設計和安裝的電子海圖系統仍舊存在著(zhù)比紙質(zhì)海圖多的問(wèn)題。即使船舶上非常平常的現象．如短時(shí)問(wèn)停電，也會(huì )導致系統障礙，甚至癱瘓。

此外，支持電子海圖系統運行的軟件中可能包含各種各樣的不足和錯誤。這些未知的或沒(méi)有發(fā)現的錯誤，可能導致嚴重的后果或影響。

電子海圖系統必須實(shí)現其所聲稱(chēng)的功能．并且與其他船舶設備一樣，與整個(gè)駕駛臺系統，甚至整個(gè)船舶系統匹配并發(fā)揮作用。制造商在生產(chǎn)過(guò)程中，應該有質(zhì)量保證，做嚴格的測試和服務(wù)，以保證電子海圖系統的運行可靠。

2化解潛在風(fēng)險的對策

2.1正確解讀顯示信息

必須了解電子海圖系統的各項性能。正確的進(jìn)行各傳感器的切換，充分發(fā)揮設備或儀器的功能優(yōu)勢，選取最佳的定位或導航方式。在了解到定位設備與電子海圖的位置偏差后，在保持船舶航線(xiàn)時(shí)顯示船位雖然偏離航線(xiàn)，但船舶實(shí)際航行在計劃航線(xiàn)上，從而可有效避離航線(xiàn)附近的淺灘。

必須熟悉相關(guān)航路資料。單憑電子海圖系統對預設航線(xiàn)進(jìn)行檢查和航行監控是不科學(xué)、不完整的。尤其是在近岸和進(jìn)出港口水域，有較為完善的陸地導航系統，如浮標、導標、疊標等，利用這些標志或系統進(jìn)行導航或避險時(shí)，方法簡(jiǎn)單、結果直觀(guān)，而且便于檢查、校核電子海圖系統工作是否正確。

熟悉電子海圖系統和航路資料，才能正確地評估顯示信息是否正確，以引導船舶安全航行。

2.2使用改正到最新的ENC

商業(yè)公司制作和推廣的電子海圖．其海圖數據多依賴(lài)于水道測量機構或授權，權威性和時(shí)效性較之于官方機構遜色。區分電子海圖數據是否為官方ENC，在購買(mǎi)數字產(chǎn)品時(shí)，看發(fā)行機構是否為官方或由官方授權；在顯示電子海圖時(shí)，按電子海圖顯示與信息系統(ECDIS)性能標準規定，如果不是官方的ENC，則在顯示器上會(huì )出現特定的警示信息。

官方ENC也需要定期更新，可以通過(guò)《航海通告》手動(dòng)改正，也可以通過(guò)改正光盤(pán)或登陸國際互聯(lián)網(wǎng)改正。

2.3正確設置電子海圖

要熟悉電子海圖系統的不同的顯示方式及其特點(diǎn)。在不同水域、不同時(shí)間或使用不同的船舶監控功能時(shí)選用合適的顯示方式。

要特別注意報警參數的正確輸入和報警功能的合理使用。要熟練掌握初始參數設置、航線(xiàn)設計、航路監控、報警的設置與排除、電子海圖的改正、安全水深的設置、各種相關(guān)數據的判斷與處理等與航行安全密切相關(guān)的操作和信息。航線(xiàn)偏航報警設置或防擱淺設置，一般使用于港外航路，在進(jìn)出港口時(shí)，航道的寬度有限，與定位精度、偏航報警閾值等不相稱(chēng)，所以要充分利用港口設置的各種導航標志。

要正確解讀告警信息。危險信息一般用紅色表示：安全信息一般用黃色表示，航行監控時(shí)如果系統還設置在瀏覽模式，那么系統會(huì )自動(dòng)出現黃色的信息予以提醒。定位傳感器故障等也會(huì )發(fā)出類(lèi)似信息。

2.4正確保養系統設備

電子海圖系統工作時(shí)間長(cháng)，從開(kāi)航前擬定航行計劃開(kāi)機，到抵達目的港關(guān)機。往往要持續幾天甚至幾十天的時(shí)間。船舶可能跨越的空間大，從低溫地區到高溫地區，從干燥地區到潮濕地區．設備硬件要經(jīng)受各種不同環(huán)境的考驗。因此駕駛臺要保持合適的溫度，要注意防塵、防潮。配備雙套電子海圖系統的船舶，要定期轉換使用，讓每臺設備都得到休整。長(cháng)時(shí)間不使用電子海圖系統時(shí)，要定期通電除潮。

要正確使用備份裝置。ECDIS需要備份裝置．在緊急情況下可以取代主系統執行各種功能直到抵達下一港口。如果在霧中航行或進(jìn)出狹水道時(shí)，出現電子海圖系統等故障，應該降低船速，按照傳統的航行方式航行。

2.5正確維護系統軟件

系統的穩定運行離不開(kāi)軟件，軟件出現故障可能降低系統性能，甚至導致系統崩潰。要堅持專(zhuān)機專(zhuān)用，不能將設備挪作他用，否則容易影響設備的性能或感染計算機病毒。要預防計算機病毒，使用經(jīng)過(guò)系統供應商認可的正版殺毒軟件定期殺毒。要堅持導航手段多樣化，通過(guò)其他手段檢驗和校核電子海圖系統的觀(guān)測結果，及時(shí)發(fā)現系統可能存在的問(wèn)題和缺陷。同時(shí)也應注意制造商發(fā)布的信息，對可能存在問(wèn)題或缺陷進(jìn)行修正。刪除數據或文件都會(huì )給船舶帶來(lái)危險。駕駛人員不得隨意刪除或淘汰對航行安全有關(guān)的數據。ECDIS對所有與航行安全有關(guān)的數據都會(huì )顯示出來(lái)，用戶(hù)不能刪除。

2.6合理配置駕駛臺設備

要注意電子海圖系統與船舶其他系統之間的匹配。盡量安裝同一制造商的產(chǎn)品，有利于各系統之間的兼容；互不兼容的設備之間要通過(guò)信號轉換裝置來(lái)連通。要正確的進(jìn)行系統設置，如DGPS選用的坐標系統應該與電子海圖的坐標系統一致。要輸入準確可靠的導航參數，如航向、航路點(diǎn)的經(jīng)緯度、陀螺羅經(jīng)差、磁羅經(jīng)自差、磁差、風(fēng)流壓差；各種儀器啟動(dòng)時(shí)的初始數據等。要熟悉和掌握ECDIS中各種傳感器的原理、特性和功能，使各種傳感器工作在最佳狀態(tài)。要充分認識到各種傳感器的局限性，最好將定位數據、導航參數等進(jìn)行比較分析，選擇精度高和可靠性好的船位。

3結束語(yǔ)

船舶駕駛人員應經(jīng)常對電子海圖系統的實(shí)際精度和可靠性保持警惕，對系統及其組件的缺點(diǎn)或風(fēng)險有所了解。要克服可能存在的潛在風(fēng)險，充分發(fā)揮電子海圖系統的功能，進(jìn)行培訓是必要的，國際海事組織(IMO)示范課程對其培訓內容已進(jìn)行推薦。盡管?chē)液Ｊ戮诌€沒(méi)有規定對電子海圖進(jìn)行強制培訓，但航運企業(yè)和培訓機構應開(kāi)始著(zhù)手實(shí)施。

參考文獻

l張英俊，東昉．ECDIS與船舶航行安全[J]．大連海事大學(xué)學(xué)報1995，25(2)：

2劉有鐘．海圖上的水深可信賴(lài)嗎．航海[J]．2005，(5)：

3鄭海．翟學(xué)林等．全球范圍電子海圖顯示邊界問(wèn)題[J]．航海技術(shù)2004，(1)

4劉加釗，衛桂榮．電子海圖的配備要求與現狀[J]．世界海運2007.(2)

作者：劉加釗  來(lái)源：航海技術(shù)