从一起搁浅事故谈ECDIS的使用

营口港引航站 侯广斌大连海事大学航海学院 曹玉墀



从一起搁浅事故谈ECDIS的使用

营口港引航站 侯广斌
大连海事大学航海学院 曹玉墀

摘要：鉴于ECDIS的快速发展和强大功能，随着STCW公约马尼拉修正案首次将ECDIS培训正式纳入强制要求，SOLAS公约也制定了船舶逐步强制配备ECDIS的时间表，ECDIS必将取代纸质海图并在船舶上得以普遍应用。通过对一起搁浅事故的简要描述和分析，着重论述和探讨由于ECDIS使用不当对航行安全的影响，并据此简要提出相应的对策分析，以警醒广大船员在ECDIS使用过程中避免再次出现类似的不当操作，以充分发挥ECDIS在保障航行安全中的作用。

关键词：搁浅；ECDIS；SOLAS公约

电子海图显示与信息系统（ECDIS）被认为是继雷达之后在船舶导航领域的又一次伟大的航海技术革命。从最初纸质海图的简单复制品到具有全球性标准的多功能船用航行信息系统，ECDIS已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统，并逐渐成为船舶驾驶台的信息核心，目前已经得到了IMO的认可，最终将取代传统的纸质海图。

尽管ECDIS具备强大的功能，可以在很大程度上降低船员的工作负担和加强船舶航行安全，但是不恰当的设置、不正确的使用等都会导致ECDIS的功能无法充分发挥出来，这就对船员应用ECDIS的能力和水平提出了很高的要求。

本文以一起典型的搁浅事故为例，探讨了ECDIS在导航过程中存在的风险，并提出简单对策，希望有一定的参考作用。

一、事故经过

2014年7月14日1515LT，巴哈马籍客滚渡轮“Commodore Clipper（后文简称C轮）”在由英国的朴茨茅斯港（Portsmouth）驶往Guernsey的圣彼得港（St.Peter）的途中于Little Russel（49°29.36′N，002°28.73′W）附近航行时，船底刮碰两块邻近的突起花岗岩礁石（海图标注水深为5.2m），船体剧烈震动并伴有刺耳的噪声约持续9 s，船长与大副并未对此予以重视，继续驾驶船舶至目的港。在目的港进行预先计划的例行水下检查中，发现船体底部约2/3船长范围变形或破裂，其中压载舱4舱洞穿2处，空舱8、空舱9、压载舱1左多处有破损小洞，所幸没造成人员伤亡和环境污染。事发实时气象、能见度良好，船舶载有23辆机动车、39名船员和31名乘客。

C轮装有一套Transas的Navi-sailor 4000型ECDIS，于2013年8月14被船旗国许可作为船舶主要导航方式使用。电子海图数据使用英国水道测量局（UKHO）出版的ENC，并已改正至最新，同时配有全套的纸质海图作为备用。因此，C轮的海图配备符合船旗国的要求。

二、事故分析

除大管轮和二管轮为乌克兰人外，其余高级船员与船长均为英国人。其中船长60岁，持有有效适任证书，自C轮1999年投入营运以来便开始先后多次任C轮船长，并作为该轮的指导船长负责船舶的管理、船员的轮换与配置等，并于1991年获得了圣彼得港的引航证书。大副35岁，做船员12年，以前主要在邮轮上工作，同样持有有效适任证书及圣彼得港的引航证书，2013年11月第一次在C轮任职大副。甲板部所有驾驶员均接受了ECDIS通用培训和特定类型培训。由此可见，C轮船员具有丰富的航行经验和对C轮较高的熟悉程度，并且熟悉ECDIS的使用。

即便如此，在事故调查过程中发现，在ECDIS使用过程中仍存在较多问题，使得ECDIS的功能未能充分发挥出来，成为导致该起搁浅事故的重要原因，主要体现在：

1.公司体系文件关于ECDIS的规定仍不够完善

C轮所属的管理公司建立了比较完备的安全管理体系，并得到DNV认可。

公司体系文件要求船舶制定的航线应在各种潮汐条件下均能保证本船安全。体系文件也包含了使用ECDIS的指导要求，例如在设定安全水深时应把下沉量的影响考虑在内，但没有对偏离航线的最大许可距离（XTD）作出明确的规定。

在航行过程中，如果船舶偏离航线的距离超过设定的XTD，则ECDIS会给出报警，可见XTD的合理设定对确保船舶严格按照计划航线航行具有重要的辅助监控作用。

2.船长命令没有涉及ECDIS的使用要求

张贴在驾驶台的船长命令要求：要保证对船位实施连续有效的监控并标绘在（纸质）海图上；在Little Russel附近应充分利用平行线导航。但是在ECDIS装船后，船长命令没有作出相应修正，未能及时明确地体现出ECDIS的使用要求。

3.航次计划制订不完善

开航前，船长仅仅将航线载入ECDIS，没有根据本航次的具体情况进一步详细制订和调整。驾驶员也仅仅将相应的潮汐信息更新至海图桌上的一个告示牌中，没有进一步考虑潮汐、海图水深精度、船体下沉量等因素的影响，相应的参数也未在ECDIS中及时调整以符合实际情况。

参数是ECDIS进行相关运算的重要依据，参数设定正确与否直接影响到运算结果的准确性，继而影响ECDIS信息、报警或警示的可信度，最终影响航海人员据此作出的决策。

此外，船长与驾驶员没有对航线进行检验，虽然该航线在以前航次中用过多次，但由于海图信息可能经自动更新或手动改正后发生变化，从而对航线安全产生影响，因此对于类似C轮的班轮而言，航线检验特别容易被忽视。尽管未进行航线检验并非本事故的原因，但仍应警惕。

4.未考虑海图水深精度的影响

为区分ENC数据的精度差异，ENC生产机构根据位置精度、深度精度和海底覆盖面将ENC划分成不同测量质量的区域。每一区域作为一个元物标——数据质量（M_QUAL），并赋予6个置信度区（CATZOC）属性值，即A1、A2、B、C、D、U。［1］Little Russel的数据是基于20世纪60年代的单波束回声测深仪获取的，置信度区间为“B”，也就是说，对于5m水深而言，其误差可达到±1.1m。

意识到圣彼得港附近水深数据可信度较低，基于保持其管辖水域内水文数据准确的义务，Guernsey港港方自2014年3月对圣彼得港水域进行多波束回声测深仪测量，并于2014年6月底基本完成，经UKHO对数据进行分析，发现C轮搁浅处的实际海图水深为4.6m。该测量值同样存在一定的误差，即便按照最高置信度区A1计算，水深误差也达0.6m。这样，如果以对航行安全最不利的情形为标准的话，则海图水深应按4.0m考虑。

可见，由于测量时间、测量技术等原因的影响，海图水深存在一定的误差，而在航线设计阶段如果未能考虑其影响，则会对船舶航行安全造成一定的隐患，特别是在水深比较浅的水域。

5.安全水深与安全等深线的设置不够准确

公司体系文件建议设置安全水深时应遵循公式：安全水深=吃水+富裕水深+船体下沉量-潮高。

船舶离港时吃水5m，搁浅处的海图水深为5.2m。

公司体系文件要求船舶应保证至少1m的富裕水深，这里便取最小值1m。

事故发生后，公司聘请第三方专家核算C轮在搁浅时的下沉量约为1.46m，这里的下沉量采用C轮在驾驶台张贴的船体下沉量表中的数值（1.2m），以符合船方制订航次计划的程序。

圣彼得港潮差较大，平均大潮潮差为7.9m，事发时潮差达9.1m，潮高仅为0.9m（接近最低潮1509，0.8m）。

根据上述信息，则船舶安全水深应为5.0+ 1.0+1.2-0.9=6.3m。

如果再将海图水深精度（±1.1m）考虑在内的话，则安全水深应为7.4m。

事发时，安全水深设置为7m，安全等深线设为5m。

应该说，安全水深的设置基本合适，但安全等深线的设置就显然不符合船舶实际情况，最少也应设置为6.3m。

6.未充分利用船员标绘功能

实际上，如果将船舶安全等深线设置为6.3m的话，由于ENC中没有该条等深线，所以ECDIS会自动选择下一条更深的等深线作为安全等深线来强调显示。这样，ECDIS实际显示的安全等深线变为10m等深线。那么搁浅处的航段也将处在浅于安全等深线的浅水区域中，也就是说，ECDIS会认为该处水域是不安全的，则可能产生一些不必要的报警。

为解决这一不足，船员应通过船员标绘功能手动将不可航水域边界标出，从而更加明确地标识出船舶的可航水域，这类似于传统纸质海图上绘制的“禁入区域”（No Go Area）。C轮驾驶员在ECDIS培训中均接受过“船员标绘功能”的训练，然而并没有应用到实践中。

实际上，即便船员采用船员标绘功能将不可航水域边界标出了，也应根据潮汐变化及时调整不可航水域的边界，以准确反映实际情况。

7.安全矢量关闭

IMO ECDIS性能标准要求，ECDIS在船舶穿过其安全等深线和进入禁航区时应给出相应的报警或指示。

ECDIS一般是通过设定安全矢量来满足IMO上述要求的，ECDIS可以根据船舶航行趋势探测是否有进入浅水区域或特殊区域的可能，并给予适当的警示，从而实现搁浅的自动检测。

由此可见，安全矢量的正确设置对于预防船舶搁浅有着重要的预警作用。正如该公司体系文件所述，“关闭安全矢量功能，则ECDIS只能在船舶穿越安全等深线或安全水深的时候才能给出报警，这时已经太晚了”。

C轮在事发时关闭了安全矢量，这也导致船舶丧失了及时发现浅滩以便采取相应行动的时机。

8.声响报警关闭

由于公司船队的许多船舶反映，ECDIS大量的声响报警严重分散了值班船员的注意力，干扰了船舶的正常值班，所以，公司允许船舶关闭ECDIS的声响报警，但视觉报警方式仍正常工作。实际上，关闭声响报警，使得ECDIS在功能上不能满足IMO ECDIS性能标准的要求。

自2013年至事发，C轮先后经历7次关于ISM的检查，其中两次公司内审、一次年审、一次换证检验、三次PSC检查，均未提出航行不符合项，均未能发现ECDIS声响警报关闭的问题。

对于搁浅处的航段，C轮设置了合适的偏航报警距离，其中航线左侧XTD设为0.025 n mile，右侧设为0.06 n mile。实际上，虽然关闭了声响报警，但ECDIS自1504LT仍给出了视觉形式的偏航报警，并一直持续到船舶搁浅时，不过船员都没有及时发现。设想一下，如果声响报警开启的话，则比较容易引起船员的注意和警惕了。

9.未利用ECDIS确定风、流对船舶运动的影响

风、流是影响船舶运动的重要因素。事发时该水域有SSE流，风流压差角约为-4°，船舶偏离到航线左侧。事发前，船长虽然多次调整航向，但由于未能准确估算出风流压差角，所以调整效果不明显，导致搁浅时仍偏离航线左侧100码，而该处能够偏离航线的最大安全距离仅为50码。这也反映船长和大副虽然意识到船舶偏航了，但缺乏对安全偏航界限的理解，所以未能意识到船舶已偏离可航水域，采取措施不够果断、及时、有效。同时，这也凸显了偏航报警和开启声响报警的重要性。

实际上，ECDIS可以同时显示本船的位置、偏离航线的情况，还可以给出偏航报警，可以及时提醒船员船舶已偏离航线，存在进入危险水域的趋势或可能。此外ECDIS还可同时显示本船的船首线及航迹线，则风流对船舶的影响（风流压差角的大小和方向）便一目了然，帮助船员采取有效的措施使船舶尽快回到航线上。

10.未利用ECDIS进行有效的船位监控

由于ECDIS必须与定位设备（如GPS）连接，所以可以实时地叠加显示本船位置，这极大地方便了船员对船舶运动和航线执行情况的监督。

由于船长、大副均持有圣彼得港的引航证书，该证书每年都要审核，只有持证人在上一年度操船进出港达20次才能保证证书的再有效，所以他们对港口的水文、航行情况应该非常熟悉，这可能也是未进一步详细制订航次计划的原因之一。正是基于此，他们没有有效地利用相应的设备（如ECDIS）监控船位，大副在触礁前仅利用视觉瞭望依据经验简单地判断了一下船舶位置。

三、对策分析

1.加强培训，注重提高培训效果

ECDIS是需要高级操作技能的复杂的航行系统，不仅具有大量的航行功能，而且是由很多部分组成的复杂的基于计算机的综合信息系统，诸如硬件、软件、详细精确的ECDIS数据及其显示规则、状态指示与报警、人机交互等。因此若没有经过系统的学习、训练，掌握和熟悉ECDIS的性能、操作是非常困难的。

尽管C轮船长及驾驶员均接受了ECDIS的培训，但在使用过程中仍存在一些疏忽及不严谨的情况，这一定程度上反映出培训效果不够理想。因此培训只是基础，关键要注重提高培训效果，确保船员能够在实践中准确使用ECDIS的各项功能，正确解读ECDIS的各项信息，从而充分发挥ECDIS的功能，进一步促进航行安全。

2.加大对公司与船舶的监督检查力度

本案例中，公司未通知船旗国便自行通知船队船舶关闭声响报警，使得ECDIS的功能大打折扣。此外，船舶先后经历多次检查，也未能发现C轮声响报警关闭的情况，可见相关政府、机构在对公司与船舶的监管方面存在一定的缺失。

各主管机关应加大对新设备或新技术在投入应用到船舶的初期阶段的检查力度，这是因为船员对新设备或新技术的掌握需要一个渐进的过程，而检查可以有效督促船员尽快熟悉该项新设备或技术，同时及时纠正在检查过程中发现的缺陷或问题以及早切断失误链，保证航行安全。

3.正确使用ECDIS，充分发挥ECDIS功能

船员必须熟悉ECDIS的理论知识，熟练掌握本船所配ECDIS的性能和操作方式，综合考虑本船性能和航行区域特点，才能正确使用ECDIS，正确解读ECDIS信息，进而充分发挥ECDIS的功能，促进航行安全。例如，如果参数设置不当或错误，则系统难以给出反映真实情况的报警与警示。许多参数应随着本船装载状态和航行水域的变化及时调整。

四、结束语

在航海实践中，一方面要系统全面地掌握并熟悉ECDIS的功能及其正确使用方法，充分发挥和利用其保证航行安全的优势；另一方面还要准确理解ECDIS自身的弱点和可能产生的问题，以达到正确利用其合理的功能，规避潜在风险，真正实现其促进航行安全的目的。

参考文献：

［1］张吉平，曹玉墀，赵学俊.电子海图显示与信息系统［M］.大连:大连海事大学出版社，2014.

DOI:10.16176/j.cnki.21-1284.2016.01.007