海圖改正管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

馮紀軍, 吳衛(wèi)兵, 曹玉墀

(大連海事大學 航海學院， 遼寧 大連 116026)

海圖改正管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

馮紀軍, 吳衛(wèi)兵, 曹玉墀

(大連海事大學 航海學院， 遼寧 大連 116026)

為更加有效、便捷地管理航用紙質(zhì)海圖，實現(xiàn)通告永久保存、改正情況記錄、臨時通告檢索、關(guān)聯(lián)海圖查詢、文檔自動生成和信息有效監(jiān)管等功能，基于電子版航海通告，采用將紙質(zhì)海圖改正工作按船岸一體化模式高效管理的方式開發(fā)海圖改正管理系統(tǒng)。將該系統(tǒng)同時應用到船舶和船公司，可大大減輕船舶駕駛員的工作負擔，加強船公司的監(jiān)管力度。此外，還可將其推廣應用到海事主管機關(guān)和紙質(zhì)海圖出版部門。

海圖改正；電子版航海通告；永久通告；臨時通告；管理系統(tǒng)

Abstract: The chart correction management system is developed for controlling the process of correcting paper nautical chart according to the electronic notices to mariners. The design process and the function implementation of the system are described. With the help of the system one can manage charts more effectively and conveniently, permanently save notices and automatically file the documents. The system can be installed on shipping companies and/or ships to enhance supervision and to reduce the workload of the marine officers. Maritime authorities and chart publishers may also find the system useful.

Keywords: chart correction; electronic notice to mariner; permanent notice; temporary notice; management system

海圖改正是船舶駕駛員的一項重要工作，目前可通過定期從航保部和英國水道測量局網(wǎng)站上下載電子版航海通告，及時、有效地更新航用紙質(zhì)海圖。在生成電子版航海通告方面，我國已成功研制出“計算機輔助海圖通告改正系統(tǒng)”[1]，通過使航海通告生產(chǎn)過程信息化，快速生成改正圖形及打印用于改正紙質(zhì)海圖的蠟紙轉(zhuǎn)印通告。在改正信息獲取渠道上取得改進的同時，蠟紙改正還提高了海圖改正的準確性和便捷性，但與紙質(zhì)海圖改正相關(guān)的登記、操作和報表等各項管理工作的效率并未得到提高。

傳統(tǒng)的紙質(zhì)海圖管理工作存在通告殘缺不齊、文檔管理混亂、海圖改正耗時耗力、改正信息需要手工記錄及缺少有效監(jiān)管等問題，急需通過信息化手段來解決。這里以大連海事大學教學實習船“育鯤”輪為技術(shù)依托研發(fā)海圖改正管理系統(tǒng)，主要目的是通過信息化手段提高船舶駕駛員紙質(zhì)海圖改正的工作效率，運用軟件系統(tǒng)對航用紙質(zhì)海圖進行有效管理，減輕船舶駕駛員的工作負擔。

1 海圖改正和電子版航海通告

海圖改正是指使用官方發(fā)布的航海通告對航用紙質(zhì)海圖等航海資料進行更新修正，進而保證船舶適航。航用紙質(zhì)海圖的改正主要分為永久通告改正和臨時通告改正，其中：永久通告的內(nèi)容完整、確切，且在較長時間內(nèi)不會變動，一般使用細尖紅墨水鋼筆進行改正；臨時通告則是在短時間內(nèi)有效，將來既可能轉(zhuǎn)為永久通告，也可能撤銷，一般使用鉛筆改正。這兩類通告都可從電子版航海通告中獲取。以中版航海通告為例，目前航海通告已處于通過數(shù)據(jù)庫編輯管理和網(wǎng)絡發(fā)布的階段，利用的是北大方正排版系統(tǒng)生成的電子版通告文件。[2]

利用電子版航海通告改正紙質(zhì)海圖比使用紙質(zhì)通告進行改正更加及時、有效，同時還可節(jié)省購買航海通告所需的費用及避免紙張浪費。[3]海圖改正管理系統(tǒng)將上述電子版航海通告更加細致地數(shù)字化后存入數(shù)據(jù)庫，供用戶下載使用；此外，其還能提醒用戶進行紙海圖更新，將用戶紙海圖改正的信息記錄下來，對海圖改正過程進行數(shù)字化管理。

2 海圖改正管理系統(tǒng)的設計

高效的船岸一體化管理信息系統(tǒng)[4]已成為航運業(yè)的核心競爭力，海圖改正管理系統(tǒng)在公網(wǎng)上建立服務器數(shù)據(jù)庫，在公司用戶和船舶用戶的局域網(wǎng)內(nèi)建立本地數(shù)據(jù)庫，搭建的信息化平臺可實現(xiàn)船岸一體化管理。具體的業(yè)務流程如下。

1) 將每期航海通告數(shù)字化后制作成通告文件，由管理員導入到服務器中。

2) 船舶用戶可在本地客戶端程序中添加船存紙質(zhì)海圖信息，選擇需要更新的通告期數(shù)，接收來自服務器的通告數(shù)據(jù)；軟件系統(tǒng)會自動更新本地的永久通告、臨時通告和航行警告等數(shù)據(jù)，匹配紙質(zhì)海圖需要改正的通告項號，提醒用戶需要更新的海圖版次，同時回傳海圖改正信息到服務器。

3) 公司用戶可添加船隊船舶管理信息，從服務器中下載、更新航海通告和船舶用戶改正海圖的數(shù)據(jù)并實施監(jiān)管。

海圖改正管理系統(tǒng)的功能模塊流程見圖1，其設計主要分為公司用戶和船舶用戶2個部分。

圖1 海圖改正管理系統(tǒng)功能模塊流程

1) 公司用戶登錄該系統(tǒng)后可執(zhí)行自有船隊船舶管理、航海通告檢索及船舶用戶海圖改正情況查詢和監(jiān)管等操作。

2) 船舶用戶登錄該系統(tǒng)后可執(zhí)行船存紙質(zhì)海圖增刪改、按需接收通告并自動完成通告更新、購置更新海圖確認、海圖改正管理、各類海圖改正相關(guān)體系文件導出、有效臨時通告和航行警告查閱、航次紙海圖清單建立和各類統(tǒng)計報表生成等操作。

3 海圖改正管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

系統(tǒng)使用Microsoft SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫，以Microsoft .NET Framework 4.0作為軟件開發(fā)平臺，采用VB2010編程語言。內(nèi)外網(wǎng)IIS部署發(fā)布程序，連接數(shù)據(jù)庫的中間層使用WCF(Windows Communication Foundation)Service，安裝軟件系統(tǒng)要求用戶使用Windows XP以上版本的操作系統(tǒng)，預裝Microsoft Office 2003以上版本的應用軟件。

軟件系統(tǒng)架設統(tǒng)一的公網(wǎng)服務器，船到岸及公司到船的通信通過公網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)Internet的接入方式進行。中間層Windows通信開發(fā)平臺確定通信雙方的溝通方式由合約來定，通信方法由協(xié)議綁定來定，通信期間的安全性由雙方約定的安全性層次來定。數(shù)據(jù)交互采用增量數(shù)據(jù)同步更新，建立唯一標識的數(shù)據(jù)記錄主鍵，利用查詢語句查找比對之后再發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。船方與服務器的通信目前主要通過移動通信技術(shù)接入網(wǎng)絡實現(xiàn)。使用衛(wèi)星通信上網(wǎng)接入服務器費用相對較高，公司方接入公網(wǎng)連接服務器處理數(shù)據(jù)較為方便。船岸接入網(wǎng)絡即可實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)共享和通信，海圖改正信息集成到同一框架下統(tǒng)一管理，船舶用戶反饋信息，船公司控制決策。

目前紙質(zhì)海圖管理方面存在的問題主要有：臺賬不健全；改正不認真，存在漏寫、漏改、錯改和不改現(xiàn)象；不經(jīng)常復核清點，不及時更換過期作廢的海圖；不改、漏改或丟失有效臨時通告信息；航海通告殘缺不齊等。[5]針對這些問題，給出以下解決辦法。

1) 按船公司要求自動生成與臺賬相關(guān)的電子版文件，包括“航海通告、航行警告收改登記簿”“海圖改正登記簿(卡片)”和“臨時通告剪貼簿”等。

2) 及時提醒船舶用戶紙質(zhì)海圖的改正情況，快速檢索通告信息，輸出改正結(jié)果。船公司對海圖改正情況進行有效監(jiān)管，督促船舶用戶及時修正錯誤。

3) 用顯著標識提醒用戶有新版紙海圖需要購置更新，導出“海圖購置更新清單”報送給船公司，確保及時更換過期作廢的紙質(zhì)海圖。

4) 自動更新有效的臨時通告，加入航次紙質(zhì)海圖和船存紙質(zhì)海圖信息后，臨時通告與關(guān)聯(lián)海圖相匹配，可執(zhí)行查詢、檢索、修改、刪除和確認操作。

5) 對每期電子版航海通告進行數(shù)字化處理，生成的文件導入到服務器數(shù)據(jù)庫中以永久保存，可供隨時檢索查詢，不會出現(xiàn)殘缺不齊的情況。

海圖改正管理系統(tǒng)主要解決永久通告和臨時通告改正問題，其永久通告模塊和臨時通告模塊的介紹如下。

3.1永久通告模塊

每周向服務器上傳更新的通告文件數(shù)據(jù)后，在永久通告模塊選擇需要更新的通告期數(shù)，點擊接收通告按鈕自動完成通告數(shù)據(jù)的更新。永久通告模塊可實現(xiàn)船存紙海圖的新增、修改和刪除功能，新增紙質(zhì)海圖時，自動下載對應海圖圖號所需改正的全部通告項號及通告內(nèi)容，按正常存圖、改版更新、海圖圖號或選擇年份查詢永久通告改正記錄，導出公司要求的“海圖改正記錄清單”等文件。雙擊海圖列表可查詢海圖詳細信息、小改正列表和修改海圖更新狀態(tài)；雙擊通告號碼可查詢通告內(nèi)容，確認通告是否已改正到紙質(zhì)海圖。永久通告軟件截圖見圖2。

圖2 永久通告軟件截圖

3.2臨時通告模塊

臨時通告模塊在接收到通告后自動篩選出有效的臨時通告，標記已失效的臨時通告;可分海域查詢通告列表及通告內(nèi)容，選擇通告編號、地理區(qū)域或通告類型查詢記錄，關(guān)聯(lián)海圖臨時通告信息顯示。臨時通告軟件截圖見圖3。

臨時通告需要在海圖左下角、“海圖改正登記簿”的永久通告小改正下方另起一行登記，并在“臨時通告剪貼簿”分海區(qū)的目錄清單中記錄所改正到的海圖圖號，包括關(guān)聯(lián)海圖圖號，稱為“三位一式”記錄法。[6]軟件系統(tǒng)實現(xiàn)自動保存臨時通告項號，顯示關(guān)聯(lián)海圖的有效臨時通告列表，查詢詳細的臨時通告內(nèi)容，按需導出符合公司要求的“海圖改正登記簿”和“臨時通告剪貼簿”等電子版文件。

圖3 臨時通告軟件截圖

此外，要求每月檢查、比對一次“臨時通告剪貼簿”和“有效臨時通告匯編”中的目錄清單，查出已失效的通告號碼，將對應的改正信息擦除干凈并對小改正號作刪除標記。[7]軟件系統(tǒng)實現(xiàn)按通告目錄清單自動保持顯示最新的有效臨時通告，自動篩選出當前已失效的通告號并作刪除標記，較大程度上減輕相關(guān)人員的工作負擔和減少人為失誤。

4 取得的成果及推廣應用

隨著電子海圖被廣泛使用，紙質(zhì)海圖的重要性逐漸降低，但其在短期內(nèi)不會被取代，因此海圖改正工作不會停止。[8]開發(fā)一套適用的海圖改正管理系統(tǒng)對確保船舶航行安全很有必要。這里設計的軟件系統(tǒng)在“育鯤”輪上試用后得到了船舶駕駛員的好評，提高了教學實習船的科研水平，對船舶駕駛員的工作、船舶管理和公司監(jiān)管都起到了很好的促進作用。取得的成果及推廣應用如下。

1) 有效管理航海通告，建立存放永久通告和臨時通告的數(shù)據(jù)庫，使電子版航海通告資源的利用最大化，長期保存通告資源和改正信息，方便瀏覽查詢和追溯歷史記錄。

2) 改正永久通告更加及時、有效，可減輕船舶駕駛員改正和管理紙質(zhì)海圖的負擔。有效臨時通告和航行警告保持更新，可隨時檢索和查詢。臨時通告與航次海圖相關(guān)聯(lián)，方便用戶查閱。

3) 適宜向船公司推廣，船公司建立自有船隊數(shù)據(jù)后能快捷獲取最新的航海通告，對船舶用戶是否已及時更新通告和改正紙質(zhì)海圖進行有效監(jiān)管。

4) 可作為港口國檢查和船旗國檢查的輔助工具，部署的網(wǎng)絡程序可使海事檢察官快速、方便地檢索到所抽查紙質(zhì)海圖的小改正列表和對應的通告資源清單等信息，有效實施紙質(zhì)海圖改正的相關(guān)檢查。

5) 海圖改正管理系統(tǒng)目前僅試驗性地在“育鯤”輪上安裝使用，可供出版電子版航海通告的官方權(quán)威部門借鑒和推廣應用。此外，還可為使用航海圖書和航海通告的廣大用戶的信息化建設提供更多幫助和支持。

4 結(jié)束語

紙質(zhì)海圖的改正和管理工作直接關(guān)系到船舶的適航性和航行安全，船舶駕駛員和船公司均應予以高度重視。通過運用軟件系統(tǒng)對航用紙質(zhì)海圖進行管理，可使船舶駕駛員的紙質(zhì)海圖改正管理工作更到位、更快捷，可解決通告永久保存、改正情況記錄、臨時通告檢索、關(guān)聯(lián)海圖查詢、文檔自動生成和信息有效監(jiān)管等問題，對船舶、船公司、海事主管機關(guān)和海圖出版部門都有很高的推廣應用價值。

[1] 彭認燦,劉國輝,董箭,等.海圖產(chǎn)品一體化更新問題研究[J].海洋測繪,2011,31(1):77-81.

[2] 王煥,劉國輝.航海通告編發(fā)模式的研究與進展[J].海洋測繪,2009,29(4):82-84.

[3] 何傳恒.淺析中版船存海圖改正[J].中國水運, 2010,10(4):6-7.

[4] 陳超,鄭元璋.基于B/S結(jié)構(gòu)的船岸一體化管理信息系統(tǒng)[J].中國航海,2013,36(4):56-58.

[5] 盧盛琳.加強航海圖書管理確保船舶航行安全[J].航海技術(shù),2008(6):27-28.

[6] 鄧邦豪.海圖臨時通告的管理和改正[J].航海技術(shù), 2011(4):26-27.

[7] GB/T15315-2008,航海通告編寫規(guī)范[S].北京:中國標準出版社,2008.

[8] LI S J. The Development of Chinese Chart in the 20th Century and the Prospects in the 21st Century[C]. The 20th International Cartographic Conference, 2001.

DesignandImplementationofChartCorrectionManagementSystem

FENGJijun，WUWeibing，CAOYuchi

(School of Navigation， Dalian Maritime University， Dalian 116026， China)

2015-12-14

馮紀軍(1978—), 男, 重慶北碚人，講師，碩士，從事交通信息工程及控制研究。 E-mail: fengjijun@yahoo.com

1000-4653(2016)01-0010-03

U675.81

A