1 E-navigation发展背景介绍
进入20世纪以来,随着航海技术的发展以及雷达、GPS、电子海图等现代技术的应用,航海观念和模式发生了巨大的转变。航海者利用这些仪器设备对航经的区域情况及船舶情况更加的了解,同时新一代的岸基导航和助航技术的不断涌现和发展,如船舶交通服务(VTS),船舶自动识别系统(AIS)等,使导航和助航系统得到了进一步补充和完善。
但同时我们也应该清醒的意识到导航和助航技术的进一步发展带来的结果。现有导航和助航技术的独立性,增加了值班驾驶员的负担;船载设备的增加以及与岸基设备的标准不统一,影响了用户的使用效率,船舶和海事管理机构之间交换信息量的增加,航海人员的能力将持续多样化,不常用技能的退化等多方面的问题。因此,整合现有的船载、岸基导航和助航手段,实现导航和助航信息的全面的沟通,以达到进一步提高船舶航行安全和船岸之间的管理效率。
国际海事组织(IMO)于2006年开始在多次会议中反复提出强调了一个概念“E-navigation”正在全球的主要航海国家引起了重视。在IMO的引领发展下,这一概念将逐渐由抽象变得具体,最终形成一种新的技术手段和航海环境,以促进海上导航系统的协调一致,以及支持用户需求引导的岸基服务目标的实现。
2 E-navigation概念
在NAV53会议上,分委会基本采纳了IALA提出的E-navigation定义即:E-navigation是通过电子方式在船舶和岸上协调收集、集成、交换、显示和分析海事信息,以增强船舶从码头至码头之间的航行及相关服务,实现海上安全、保安和海上环境保护的目的。同时也确定了E-navigation的核心目标:充分考虑水文、气象、航海信息和风险,有利于航行船舶安全和保安;有利于船舶交通的监控和管理;促进船与船、船岸、岸船、岸与岸以及其它用户之间的数据交换等通讯;为提高运输和物流效率提供机会;支持应急反应和搜救业务的有效运作;建立高精度、集成和连续性的安全评价体系;通过人工界面合成并显示船上和岸上的信息,以使安全最大化,风险最小化;通过合成并显示船上和岸上的信息,达到管理用户工作量的目的,同时,积极参与用户活动并提供决策支持;在开发和推行过程中,尽量贴近用户需求和便利培训;在设备、系统、符号、操作规程等方面有利于全球覆盖、标准统一、兼容和方便操作;有利于适用所有潜在的用户。
由以上的定义中不难看出,E-navigation实质上是将海事相关信息进行协调、收集、集合、交换及显示的一个过程。E-navigation作为船上即将使用新技术,应以结构化的方式并入的。同时要具有透明、用户友好等特点,以及保证与现有的其他航海通信技术和服务不相冲突。这样看来,其中的“e”不仅可以像广义理解上的“电子的”(electronic),同时也可理解为“增强”(enhanced)。如果仅仅单方面的理解E-navigation的概念势必会给在E-navigation概念下能做的事情带来务必要的限制。
3 E-navigation体系的提出
E-navigation是一个不断发展的、动态的概念。2008年7月,IMO航行安全分委会采纳了一项“战略”提案提出了一项“执行计划”,包括用户需求、系统结构、利用缺口分析、成本-效益分析和风险分析等概念,于2012年开始实施。
通过概念的理解,结合我国现阶段海事导航和助航设备的情况,同时参考芬兰COAST WATCH系统及日本电子航海支持系统,初步构建一个E-navigation导航和助航网络结构。系统共分为两大部分,一为网络层面,主要指海事管理网络层级,二为数据采集层面,主要是针对岸基及船舶相关的数据采集传输。
系统的主体是将“技术整合”后的各类海事监控监管信号在一个系统内显示,同时将船舶上的各类信息整合为一个驾驶台导航系统。
“技术整合”而非“系统整合”,“技术整合”是指整个系统中的原始数据来源于其原设备系统,将原始数据采集后整合至一个新的软件系统平台进行数据的分类,归类,匹配等处理,并在此系统中进行显示及数据处理。
3.1数据采集系统
数据采集系统是整个系统的基础,负责本系统所需数据的采集及分析。系统将助航信息分成两类,即静态信息和动态信息,同时中间层建立动态信息数据库和静态数据信息库,分别处理由各设备传输过来的各类动静态信号。动态数据库同时要将其收到的各类信号的静态数据进行提取处理传输到静态数据库。而静态数据库要将动态数据库传输过来的信号以及底层设备传输过来的信号进行分类,归类等处理后经AIS网络传送至船舶驾驶台导航系统。动静态数据库要将各自处理后的信息传输至海事监控中心。海事监控中心系统平台,通过软件进行“技术整合”后将各类数据进行显示。
船舶安装基于电子海图的船舶驾驶台导航系统,系统将船舶上的助航导航信号进行数据处理,同时将静态助航信息输入,在系统中进行整合后进行显示。同时将船舶上的各类信息通过AIS网络对陆地的静态数据库进行传输。后由静态数据库处理后传送至海事监控中心总平台上。
数据采集系统结构图如图1所示。
3.2海事管理网络
海事管理网络是将各分支海事中心所采集的数据进行逐层汇总至部海事局监控中心,本系统应达到分层读取数据及做到相关数据和图像的实时监控监管,即部海事局监控中心可实时监控读取各直属局和分支局的相关数据,直属局可实时调用分支局的相关情况。
网络的数据可依托于现有海事网络进行数据传输。
海事管理网络结构如图2所示。
分支局 监控中心 分支局 监控中心 分支局 监控中心 分支局 监控中心 直属局 监控中心 直属局 监控中心 部海事局 监控中心
图2海事管理网络
4 E-navigation体系对海事管理的作用
Enavigation体系对海事管理主要体现在以下五方面的作用,即海上安全,应急反应,环境保护,船岸间的数据及信息交换和商业服务。
4.1海上安全
在未来的E-navigation系统中建立岸基电子航海中心。岸基电子航海中心也是整个系统的核心所在。中心的建立应基于先有的船舶交通管理主管部门(VTM)的基础上。同时这些部门的安全与保安的职责也应同时纳入进来,这样,VTM就处于了岸基电子航海系统的中心管理位置。从总体上讲,未来的VTM包括3个安全功能部分:船舶报告接收、船舶交通监管及控制;以及保卫海上安全功能部分;同时也应执行ISPS(国际船舶和港口设施保安规则)。
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详见《国际海事公约研究与动态》2009年第四期
