知易行难的航线设计

本刊记者 刘 萧

伴随着助航设备的不断丰富，船舶航线的设计与选择迈入了自动化时代。采访中一位业内人士告诉记者，如今只要二副动动手指在助航设备上设定好相关信息，助航仪器就能自动生成航线辅助设计、航向监视、航次记录等一系列内容，简单、直观、易操作。不可否认，航线设计已被大大简化，但单纯依靠这种“无脑”式的航线设计是否就能八面玲珑、一劳永逸了呢？答案自然是否定的。当下航线设计力求经济、周密、高效三方面与安全捆绑。如何在高要求前提下，甄选出安全航线成为了知易行难的抉择。

高纬度诱惑

在保证船舶安全的前提下寻求经济、高效的航线并非易事，有时两者甚至背道相驰。采访中一位经验丰富的船长向记者说起了自己多年以来对设计安全航道的理解。他用美东航线设计中的一些实例解释说，众所周知，美东航线是太平洋货运量最大的航线之一，不仅要横渡北太平洋，还要越过巴拿马运河。因此服务于美东航线取道巴拿马运河的船舶，想要保证抵达运河的时间，很关键一点便要在航路选择上下功夫。如何才能做到经济、高效？船长一语道破：选择中高纬度的航线，这些问题便能迎刃而解。

为了更有说服力，他为记者算了一笔账。以其公司一艘大型集装箱船为例，从香港出发途径日本取道巴拿马运河赴美国纽约等港口，如以43°N为限制纬度走大圆航线至巴拿马运河的里程约为9250n mile，这一距离要比一般恒向线航程约少280n mile，按主机72r/min，平均航速18.5kn计算，可节约15小时左右。由此可见，中高纬度大圆航线的选择不仅使得该船舶航行时间缩短，与此同时也衍生出了节能与高效的良性循环。

听了船长的阐述，记者不禁反问。既然已有最优航线为何还会抛出“有时安全无法与经济、高效共存于航线设计环节”的言论呢？船长指着该船的航行记录告诉记者：“因为该次航行考虑到北太平洋较为安静的季节，所以航线选择了以中高纬度的大圆航线，既安全又节油省时，同时也可以规避北太平洋频发的夏季台风。但是，这种航线的设定具有一定的季节性限制。如果11月到次年3月依然采用高纬度的大圆航线，那么结果将会截然相反。”他向记者解释说，北太平洋海区是美西航线横跨整个大洋的必经之路，也是美东航线取道巴拿马运河的唯一捷径。由于地理位置的原因，在中高纬度海区的北太平洋冬季是低压气团活动异常频繁的季节，经常引发长时间大范围的恶劣天气和海况，使航行此区域的船舶经常遭受灾害性天气的威胁。如果此时选择该航线，船舶将会遭受冬季频发的西伯利亚冷高和深度低气压团东移的袭击，使得船舶陷入大范围的恶劣气象及海况之中。当船舶处于浪高5米以上状况时，失速是不可避免的，且面临船体结构受损，耗油大幅度上升。

为了更好地理解高纬度航线风险，记者进一步请教了专家。专家告诉记者，这并非特例，远洋船舶在横渡大洋时都希望能够选择出一条既安全又经济的最优航线，以便赢得较好的航行条件，而这则与最优气象航线的选择密不可分。她说道：“最优气象航线的选择与确定受到自然环境因素和船舶本身硬件参数影响，同时还要参考船舶各种运动参数因素在气象海洋环境的影响下的特征曲线，只有根据未来的天气预报统计船舶在不同参数下的运动姿态和速度，才能计算出最优气象航线。”那么，哪些因素能左右最优气象航线的选择呢？记者在采访中了解到，大体影响船舶的气象海洋环境参数有风浪、海流、海冰、海雾几项。

风对船舶运动的影响可以概括为下风漂移和船体偏转。并取决于船舶的种类、装载情况、干舷高度、上层建筑的几何形状等因素。在大风中无论顺风和逆风，既影响航速又影响航向。海浪导致船舶减速，并使船舶产生纵摇、横摇、垂荡等运动，如果船舶的摇摆周期与波浪周期趋于一致，还会形成谐振进而导致船舶倾覆。严重的纵摇会造成车叶出水，降低舵效并伤害推进主机和主轴，还可导致船体结构因受到过度的弯矩剪力作用而变形损坏、洋流影响船舶的航速，不同季节海雾和海冰容易集中出现在某一海区，也对船舶安全航行造成威胁。

鲁莽的代价

采访中，专家向记者提起了一起事故。2010年4月3日17时左右，某轮在澳大利亚昆士兰Gladstone港西北方约150km处触礁搁浅，数吨燃油泄漏入海，大堡礁受损面积长3000m，宽250m，船底脱落的油漆也给这一代的海生物造成伤害。最后该轮船长和相关驾驶员受到了澳大利亚极为严厉的司法处置。回顾这起事故，二副在16：00时仅在AUS819图上定位，没有及时把船位转移到AU820上，而AUS819海图又没有显示出浅滩位置，是造成大副未能及早意识到前方存在危险物的潜在因素。大副在接班后直至搁浅的一个小时内，未测定船位，违背驾驶员值班职责，是事故的直接原因。

乍看起来，这起事故似乎和本期要谈论的安全航线设计并无关联，但实际上，事故背后却隐藏着一个鲁莽且草率的决定。该船在13：06时引航员离船，由船长操纵船舶。转入自动舵操舵后，二副建议船长将航线略微调整以缩短航程，船长未作仔细考虑就接受了建议。专家指着这起事故报告的相关章节对记者说：“这才是事故最致命的风险点。首先，船长轻易同意对航线进行修改，这缺乏有效的风险评估。其次，船长也未采取任何航行监控措施，这使得修改后的航线直接驶向道格拉斯浅滩。此外，航线变更后尽管设定了转向点，但转向点距离浅滩太近，没有充分估计到驾驶员在操纵船舶时转向时机的把握程度，增加了转向不及时，易触礁的风险。”

如果给上述事故一个借口，将其归结为马虎，那么下面这起事故则将充分说明，为确保船舶安全，航线设计容不得丝毫懈怠。某轮满载148600t铝矾土，吃水F16.95m/A17.32m，于2011年6月25日15：00时自印尼DABO港开航，20：51时按照计划航线由010°转向068°，因转向角度接近60°，转向结束后船舶向左偏离航线近0.3n mile。值班驾驶员未及时将船位调整至计划航线，却按照偏离后的位置设置新航向070°驶往下一转向点。船舶航行过了20m的浅点后发现船舶出现左倾，之后抛锚。21：00时经检查发现，船舶触及图标20m水深点造成NO.1 ～NO.5双层底破损进水使船舶左倾；因船舶继续进水左倾至15°，最终船长于22：00时宣布弃船。

为了能够更为直观看到这起事故在临时航线更改上的失误，专家特意找出了相关海图为记者作出详细讲解。在专家为记者在海图上画出了原本的设定航线和更改后的实际航线两条路线后，记者看出了端倪。在记者眼中，临时更改的航线在起初确实与计划相差不多，但就是这一临时决定酿成了船舶的重大事故。专家向记者解释：“这次航线的更改，最致命的错误是鲁莽地选择了在危险物附近转向。行内人都清楚，船舶在航行中的转向时机很难把握准确。这也导致了船舶在航行中的转向大部分情况不是转稍早就是稍迟，而在定向航行中修正风流压保持在计划航线上就相对容易得多。所以正确的航线应该是在更改航线后，应增加一个转向点以确保船舶在离左右浅点有一定安全距离后平安驶过。”

侥幸心理容不得

采访中，一位经验丰富的老船长说出了自己对于航线设计的理解。他告诉记者，保证船舶在海上的安全航行，其首要的任务就是要能够制定出一条正确合理的航线，它是航海中一项非常重要而且十分复杂的任务。另外，航线设计完毕后在航行过程中可能还需要根据实际情况进行一定的修改，才能够更好地确保船舶安全。

老船长的经验十分中肯，但在实际操作中有一些船长与二副往往存在侥幸心理。某轮2012年6月在澳大利亚NEWCASTLE港接受PSC检查，被检察官开具了3项缺陷，其中一项为代码“17”（离港前纠正）的缺陷项目：“LARGE SCALE CHARTS FOR NEXT VOYAGE，N O T A L L A V A I L A B L E ONBOARD”。缺陷缘何而来？PSC检察官的一段陈述解释了该问题。据了解，PSC检查官在驾驶台核查船舶航次计划时，发现原计划航线中的某一小段航线在沿岸大比例尺海图AUS 811右下角范围内。随机PSC检察官要求船方出示 AUS 811海图，但竟然船上没有配备，也未在该港申请该大比例尺海图，因此该船被开具缺陷。

针对这一案例，某航运公司安全总监告诉记者，酿成重大海损事故的起因往往源自船长对自己的船艺过度自信。“原则上未配齐航线海图风险极高。”他解释道。历史在案，因没有海图，无法了解周围环境存在的危险，为节省几张海图的费用而发生的海损事故不在少数。如今港口国检查越来越注重航海资料的配备和更新，运营船舶必须将航用海图要求配备最大比例尺并保持最新。

此外，还有一件事情不得不提。虽然目前已开辟航线的营运愈来愈成熟，但对于每一艘船舶而言其航线的选择却不尽相同。“量力而为、量身制定”对于船舶的航线设计意义重大。为了能够更好地理解这八个字，专家为记者作出了详细介绍。首先在制定航线时要考虑本船结构强度，老船锈蚀严重，抗风能力差。冬季北太平洋的40°N以北海域常有10级偏北大风，如本船为低速老船，在拟定大洋航线时应适当考虑低纬海区，在高纬度航行时通常选用混合航线。其次，还要考虑吃水，空船吃水浅，受风面积大，船舶摇摆大，不利于发挥车效舵效，满载遇强顶风严重上浪会损伤船体。因此，空船一般都会压载航行。最后还要顾及航速，航速对航线选择影响较大。因为船舶航速与其顶风浪的能力有关，所以不同航速的船舶应选择不同的推荐航线。

最后有必要说一说因海盗而引发出的航线设定问题。如今比较高危的区域包括GOA--亚丁湾，somalia东部大片区域。从马达加斯加，肯尼亚以北到亚丁湾外海从岸延伸1000海里的印度洋西部海域。不可否认，鉴于海盗的攻击特性，船舶航行轨迹离高危区域越远越能保证船舶安全。如今，如何尽量节约成本对海盗高风险区域采取绕航或是提前请求军舰护航，成为了航线设定时不得不重点考虑的问题。