談ECDIS中的安全等深線問題

2016-07-19 01:25:56大連海事大學(xué)航海學(xué)院胡江強(qiáng)曹玉墀李國(guó)帥何慶華

世界海運(yùn) 2016年2期

大連海事大學(xué)航海學(xué)院胡江強(qiáng) 曹玉墀李國(guó)帥何慶華

談ECDIS中的安全等深線問題

大連海事大學(xué)航海學(xué)院胡江強(qiáng) 曹玉墀李國(guó)帥何慶華

摘要：由安全等深線定義對(duì)本船航行有威脅的淺灘和孤立危險(xiǎn)物是ECDIS智能的重要體現(xiàn)。首先，介紹在ECDIS中設(shè)置的安全等深線和實(shí)際顯示的安全等深線之間的關(guān)系；然后，討論ECDIS如何通過安全等深線動(dòng)態(tài)地定義、顯示、警告淺灘和孤立危險(xiǎn)物，以幫助船舶駕駛員了解安全等深線在ECDIS中的重要地位，實(shí)現(xiàn)使用ECDIS提高航行安全的目的，避免事故發(fā)生。

關(guān)鍵詞：安全等深線；航行安全；電子海圖顯示與信息系統(tǒng)

一、引言

電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）是從事國(guó)際航行船舶強(qiáng)制要求安裝的設(shè)備，也是船舶駕駛自動(dòng)化和安全航行的關(guān)鍵系統(tǒng)。相對(duì)于紙質(zhì)海圖，ECDIS可以根據(jù)本船條件定義本船的淺灘和孤立危險(xiǎn)物。安全等深線（Safety Contour）是定義ENC上淺灘和孤立危險(xiǎn)物、ECDIS防擱淺和危險(xiǎn)物的關(guān)鍵參數(shù)。如果能正確理解和使用安全等深線，即能在ECDIS上明顯地顯示本船可能遇到的淺灘和危險(xiǎn)物，適時(shí)地激發(fā)防擱淺報(bào)警；即使在基礎(chǔ)顯示模式下，也能保證基本的航行安全（不擱淺、不觸礁）。但很多用戶沒有正確理解安全等深線參數(shù)，導(dǎo)致海事尤其是擱淺和觸礁事故時(shí)有發(fā)生，［1，2］如2011年8月9日，19 000總噸自卸式散貨船“CSL Thamse輪”在英國(guó)馬爾海峽擱淺；2008年5 月12日，4106總噸雜貨船“CFL Performer輪”在北海 52°54.123′N/1°43.695′E附近一處海灘上擱淺；2008年1月2日，90 449總噸、長(zhǎng)333.99 m的集裝箱“LT CORTESIA輪”在英吉利海峽以21 kn速度向西南航行時(shí)在一片沙灘上擱淺。這些事故都與安全等深線使用不當(dāng)有關(guān)。當(dāng)前突出的問題是，系統(tǒng)在裝船后，船員不知道如何使用安全等深線，而一直采用系統(tǒng)默認(rèn)安全等深線值（30 m），使得淺灘范圍顯示過大，真正的淺灘在顯示器中被“淹沒”而不容易發(fā)現(xiàn)；或者擱淺報(bào)警過于頻繁，造成“狼來了”的后果。

鑒于安全等深線在ECDIS使用中的重要性，本文專門討論安全等深線的設(shè)置和顯示、安全等深線對(duì)海圖顯示的影響以及如何通過安全等深線進(jìn)行防擱淺報(bào)警。

二、設(shè)置與顯示安全等深線

安全等深線由用戶根據(jù)本船條件進(jìn)行設(shè)置：

安全等深線 = 吃水 + 富裕水深-潮高

其中，富裕水深值由船舶所航行水域開闊程度決定，水深有限時(shí)需要考慮潮高以修正為海圖水深。

相對(duì)于其他等深線，安全等深線加粗高亮顯示，如圖1（b）（c）（d）所示。

由于大部分ENC數(shù)據(jù)來源于紙質(zhì)海圖，其等深線是離散的，比較典型的形式為0、2、5、10、20、30、50、……因此，如果設(shè)定的安全等深線值在ENC中不存在，ECDIS會(huì)自動(dòng)選取鄰近更深的等深線作為安全等深線，使得用戶無法獲取設(shè)定的安全等深線。圖1（b）和圖1（c）中，雖然安全等深線線設(shè)置不同，分別為5.5 m和8 m，但實(shí)際顯示的安全等深線都為10 m；圖1（d）中，安全等深線設(shè)置為13 m，但同樣因?yàn)镋NC中沒有13 m等深線，而選擇將20 m等深線作為安全等深線。

圖1（a）地貌

圖1（b） ECDIS顯示（安全等深線設(shè)置為5.5 m）

圖1（c） ECDIS顯示（安全等深線設(shè)置為8 m）

圖1（d） ECDIS顯示（安全等深線設(shè)置為13 m）

三、安全等深線與淺灘和孤立危險(xiǎn)物

1. 淺灘（危險(xiǎn)水域）

（1）淺灘定義。

實(shí)際安全等深線（圖1（b）（c）10 m，圖1（d）20 m）可以理解為本船的危險(xiǎn)水域和安全水域的分界線，ECDIS采用不同的顏色填充顯示其區(qū)別。

另外，淺水模式（Shallow Water Pattern）中以實(shí)際安全等深線和平均大潮高潮線為界進(jìn)行網(wǎng)格填充（如圖2所示），這種灰色網(wǎng)格線在暗背景下呈現(xiàn)熒光效果，使危險(xiǎn)水域在夜航時(shí)更明顯。

圖2 淺水陰影模式下的網(wǎng)格填充

（2）安全水深（Safety Depth）對(duì)淺灘定義的補(bǔ)充。

如圖3所示，考慮了本船吃水和富裕水深后認(rèn)為船舶在水深大于17 m的水域航行是安全的。因此，將安全等深線設(shè)為17 m，但ENC中沒有17 m等深線，為了保證安全，將20 m等深線作為實(shí)際等深線。這在開闊水域航行沒問題，但在狹窄水域航行時(shí)，就不得不航行在17～20 m之間水域。為此，ECDIS設(shè)置了一個(gè)安全水深參數(shù)作為對(duì)離散等深線的補(bǔ)充，將不超過安全水深的水深加粗高亮顯示，以示醒目。

圖3 ECDIS顯示（安全等深線=17 m，安全水深=17 m）

需要注意的是，如果系統(tǒng)設(shè)置中不顯示水深（如在基礎(chǔ)顯示和標(biāo)準(zhǔn)顯示下），則該功能無效。

2. 孤立危險(xiǎn)物

3. 雙色/四色顯示（Depth Shades）

在ECDIS中可以設(shè)置雙色或四色水深區(qū)顯示。雙色顯示以安全等深線為界，不同顏色填充顯示危險(xiǎn)與安全兩個(gè)水域（如圖4所示）；四色顯示分別以淺水等深線（Shallow Contour）、安全等深線（Safety Contour）和深水等深線（Deep Contour）為界，不同顏色填充顯示4個(gè)不同等級(jí)深度的水深區(qū)（如圖5所示）。

圖4 以安全等深線（5m）為界雙色顯示危險(xiǎn)和安全水域

駕駛員應(yīng)根據(jù)需要選擇雙色或四色顯示，并選擇合理的邊界參數(shù)值。一般來說，雙色顯示即能滿足一般要求，無論是白天或夜晚，海圖顯示比較清晰；如果用戶對(duì)ECDIS使用特別熟練，又對(duì)水深層次要求較高，可采用四色顯示。

4. 與安全等深線相關(guān)報(bào)警

在航行監(jiān)控時(shí)，如果所設(shè)置的前方報(bào)警區(qū)域穿越安全等深線或孤立危險(xiǎn)物，即表示前方將要擱淺或觸礁，如圖6所示。此時(shí)，ECDIS彈出視覺和聲響報(bào)警以提醒駕駛員注意。

同樣，在航線安全檢測(cè)時(shí)，如果所設(shè)計(jì)航線穿越了安全等深線，系統(tǒng)會(huì)給出提示。

四、結(jié)束語

真正理解安全等深線的概念及其對(duì)淺灘定義和顯示的影響，充分發(fā)揮ECDIS的“智能”，實(shí)現(xiàn)使用ECDIS提高航行安全的目的，而非簡(jiǎn)單地把ECDIS當(dāng)成“紙”海圖使用。

（1）培訓(xùn)時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)識(shí)別安全等深線，能做到即使接觸一套自己未曾操作過的系統(tǒng)，也能做無須打開設(shè)置界面即能確定安全等深線和淺水模式是否已經(jīng)開啟，從而確認(rèn)本船的淺灘所在。如在圖3的海圖顯示中，可以找出實(shí)際安全等深線為

20 m，根據(jù)孤立危險(xiǎn)物符號(hào)下方的兩個(gè)特殊水深點(diǎn)判斷出設(shè)置的安全等深線小于18.8 m，而安全水深至少為15.3 m。

（2）使用時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置安全等深線值和安全水深，過大和過小都會(huì)導(dǎo)致不合理報(bào)警，影響航行安全。