我國(guó)E航海戰(zhàn)略實(shí)施思考

吳淞海事局 黃海龍

國(guó)際航海界普遍認(rèn)為，E航海不是硬件設(shè)備，而是信息的集成，是一種更安全、高效的航海保障措施。

隨著數(shù)字科技的迅猛發(fā)展和不斷完善，GPS、AIS、ECDIS、GMDSS等諸多現(xiàn)代技術(shù)在航海領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。2005年12月19日，美國(guó)、英國(guó)、荷蘭等七國(guó)聯(lián)名向國(guó)際海事組織（IMO）海上安全委員會(huì)（MSC）第81次會(huì)議遞交提案（MSC81/23/10），提出制定E航海發(fā)展戰(zhàn)略，以集成和協(xié)調(diào)各種海上通信導(dǎo)航系統(tǒng)，支持各種岸基服務(wù)，實(shí)現(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)化、互相兼容、用戶(hù)友好的系統(tǒng)。2006年在上海舉辦的第十六屆國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)（IALA）大會(huì)正式將E航海提上日程，IMO也確定其定義為“通過(guò)電子方式、在船上和岸上收集、綜合、交換、顯示和分析海事信息，以增強(qiáng)船舶泊位到泊位的全程航行能力，增強(qiáng)相應(yīng)的海上服務(wù)、安全和保安能力以及海洋環(huán)境保護(hù)的能力”，國(guó)際航海界普遍認(rèn)為，E航海不是硬件設(shè)備，而是信息的集成，是一種更安全、高效的航海保障措施。E航海戰(zhàn)略自被提出以后，已有14年歷史。在這14年間，E航海戰(zhàn)略得到了快速發(fā)展，在經(jīng)歷了E航海初始階段（2005-2009）和戰(zhàn)略研究階段（2010-2014）的準(zhǔn)備后，現(xiàn)已進(jìn)入E航海全面實(shí)施階段（2015至今）。

E航?；炯軜?gòu)

E航海戰(zhàn)略是以用戶(hù)需求為導(dǎo)向，倡導(dǎo)更加便捷化的航海和管理理念，注重實(shí)際應(yīng)用，其基本架構(gòu)可分為岸基技術(shù)架構(gòu)、船基技術(shù)架構(gòu)和通訊技術(shù)架構(gòu)（圖1）。

圖1 E航?；炯軜?gòu)

1、 岸基技術(shù)架構(gòu)以用戶(hù)需求分析為基礎(chǔ)，通過(guò)需求差距分析、風(fēng)險(xiǎn)分析和成本效益分析，根據(jù)統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，按照用戶(hù)需求向航海者和岸上管理人員提供綜合的應(yīng)用服務(wù)，每項(xiàng)用戶(hù)服務(wù)是一個(gè)獨(dú)立的服務(wù)體，但又通過(guò)IHO信息描述和相關(guān)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)與E航海架構(gòu)形成一個(gè)統(tǒng)一體。

2、 船基技術(shù)架構(gòu)以電子海圖為基礎(chǔ)，集成導(dǎo)航設(shè)備、各類(lèi)船端設(shè)備數(shù)據(jù)以及岸端傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠑?shù)據(jù)，同樣按需向航海者提供高度集成的數(shù)據(jù)顯示。

3、 通信是通過(guò)建立以甚高頻數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（VDES）、海上安全信息數(shù)字廣播系統(tǒng)（NAVDAT）、衛(wèi)星VDES等通信設(shè)施，實(shí)現(xiàn)船、岸之間的雙向通信。通信鏈路目前是E航海戰(zhàn)略實(shí)施的關(guān)鍵架構(gòu)。

國(guó)際E航海戰(zhàn)略發(fā)展概況

目前，在IMO、國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)（IALA）、國(guó)際海道測(cè)量組織（IHO）等的大力推進(jìn)下，E航海戰(zhàn)略制訂了諸如S-100、航海服務(wù)集（MSP）、岸基通用系統(tǒng)架構(gòu)（CSSA）等一系列標(biāo)準(zhǔn)草案。世界航海國(guó)家立足標(biāo)準(zhǔn)草案，積極探索，建立了一系列的試點(diǎn)示范工程。

1、歐盟E航海工程

歐盟在E航海框架下開(kāi)展了多個(gè)試點(diǎn)工程，主要有MONALISA（Motorways & Electronic Navigation by Intelligence at Sea）工 程、EfficienSea（Efficient， Safe and Sustainable Traffic at Sea）工程 和ACCSEAS（Accessibility for Shipping）工程。

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MONALISA（ 圖2） 是一項(xiàng)綜合海事工程，于2010年9月啟動(dòng)，其主要包括動(dòng)態(tài)積極航線(xiàn)計(jì)劃（DPR）、船員證書(shū)自動(dòng)認(rèn)證系統(tǒng)（Verification System for Officers Certificates）、航線(xiàn)和航區(qū)的測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量保證（Ensuring the Quality of Hydrographic Data on Shipping Routes and Areas）和全球海事信息共享（GSMI）四項(xiàng)措施。2013年該工程完成，緊接著MONALISA2.0工程于2013年9月啟動(dòng)，MONALISA2.0 工程重點(diǎn)利用海事云技術(shù)和信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)更加安全、高效、環(huán)保的海上交通管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的組成主要包括海事管理部門(mén)、岸上和港口的基礎(chǔ)營(yíng)運(yùn)設(shè)施，并由此構(gòu)成了一個(gè)高效營(yíng)運(yùn)的海事鏈。

圖2 歐盟MONALISA工程

EfficienSea工程包括航線(xiàn)交換、航路水文氣象和海上安全信息共享服務(wù)，EfficienSea2.0則是在EfficienSea的基礎(chǔ)上改善了系統(tǒng)的可操作性，利用現(xiàn)代“海事云”系統(tǒng)通信、導(dǎo)航和管理系統(tǒng)，提升了船舶的營(yíng)運(yùn)效率。

ACCSEAS工程于2012年啟動(dòng)，旨在確保世界最繁忙及工業(yè)最發(fā)達(dá)地區(qū)之一的歐盟北海水域內(nèi)的航行安全。該工程堅(jiān)持統(tǒng)一海事數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，以用戶(hù)需求為導(dǎo)向，主要提供海事云（圖3）、航線(xiàn)交換和推薦航線(xiàn)、多源定位、VTS間數(shù)據(jù)交換、船舶操作協(xié)同工具等服務(wù)，保證了海事各參與方的安全和效率，該工程測(cè)試成果也成功展示了E航海在歐盟北海水域的優(yōu)勢(shì)和巨大潛力。

圖3 ACCSEA海事云服務(wù)

2、美國(guó)E航海工程

美國(guó)的E航海事務(wù)主要由美國(guó)海上運(yùn)輸系統(tǒng)委員會(huì)（CMTS）負(fù)責(zé)，CMTS的工作重心不是放在E航海測(cè)試系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)上，而是建立一個(gè)E航?？蚣荏w系，通過(guò)借鑒其他國(guó)家在E航海建設(shè)中的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用其他國(guó)家在E航海領(lǐng)域取得的成果，結(jié)合自身需要，搭建更適合本國(guó)國(guó)情的海上運(yùn)輸系統(tǒng)，也為各相關(guān)助航系統(tǒng)的建設(shè)提供指導(dǎo)。

同時(shí)，美國(guó)也將E航海的發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)用到集成化系統(tǒng)、無(wú)縫數(shù)據(jù)交換、以人為本的人機(jī)接口及部門(mén)間信息協(xié)作等領(lǐng)域，將E航海的發(fā)展思路拓展到其他領(lǐng)域，由淺入深，由點(diǎn)及面，構(gòu)建關(guān)系更加緊密的部門(mén)間、系統(tǒng)間的合作關(guān)系，也為E航海戰(zhàn)略在海上運(yùn)輸中的實(shí)施提供更多便利和協(xié)助。

3、日本E航海工程

日本依靠天然的地理環(huán)境和國(guó)際領(lǐng)先的科技優(yōu)勢(shì)，在航海保障領(lǐng)域一直處于世界前列，也是亞洲E航海建設(shè)較早的國(guó)家。針對(duì)用途不同的船，建立兩套不同的系統(tǒng)提供不同的助航服務(wù)：電子航行支援系統(tǒng)（ENSS）主要通過(guò)AIS向船舶提供諸如船舶動(dòng)態(tài)、靜態(tài)，水文氣象，推薦航線(xiàn)，航行限制水域等航行所需要的海上安全信息；沿海區(qū)域信息系統(tǒng)（MICS）主要通過(guò)手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等方式為沿海游船、漁船等提供緊急信息、氣象、船舶動(dòng)態(tài)等服務(wù)。

2014年1月，日本船舶機(jī)械設(shè)備協(xié)會(huì)組織完成了船端E航海示范系統(tǒng)——智能船舶應(yīng)用平臺(tái)（Smart Ship Application Platform Project，SSAP），將船端和岸端原本分散獨(dú)立的系統(tǒng)通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)資源共享，確保系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、統(tǒng)一和實(shí)時(shí)，該系統(tǒng)是唯一的一項(xiàng)船端E航海示范系統(tǒng)。

我國(guó)E航海戰(zhàn)略的發(fā)展

我國(guó)作為IMO的A類(lèi)理事國(guó)，IALA組織的重要成員，十分重視航海保障的建設(shè)，積極開(kāi)展E航海的研究和工程建設(shè)。

1、我國(guó)E航海發(fā)展歷程

2014年4月，中國(guó)E航海戰(zhàn)略與技術(shù)研討會(huì)在廈門(mén)舉行，主要交流討論E航海戰(zhàn)略研究進(jìn)展、關(guān)鍵技術(shù)、實(shí)施計(jì)劃及相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新等議題。2016年交通運(yùn)輸部海事局推進(jìn)E航海在各海區(qū)試點(diǎn)，洋山港、長(zhǎng)江口、天津港、珠江口等水域E航海工程項(xiàng)目逐步得到開(kāi)展和實(shí)行，在保障船舶航行安全，提高助航服務(wù)質(zhì)量，保護(hù)海上環(huán)境等方面發(fā)揮了重要作用。2017年5月，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院聯(lián)合大連海事大學(xué)聯(lián)合組建船舶電子信息技術(shù)研發(fā)中心（大連），圍繞E航海完成遨海通甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）、遨海云海事信息服務(wù)系統(tǒng)（MISS）、遨海橋船舶綜合導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）這三類(lèi)產(chǎn)品的核心技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建了“云-網(wǎng)-橋”一體的E航海信息服務(wù)系統(tǒng)，并開(kāi)展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)部署及推廣應(yīng)用工作。

2、我國(guó)E航海工程建設(shè)情況

自E航海戰(zhàn)略提出以來(lái)，我國(guó)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案，取得了較快發(fā)展，在不同水域建立了不同的E航海工程項(xiàng)目。

（1） 洋山港E航海工程（圖4），主要是針對(duì)洋山港周邊漁船眾多且南北航線(xiàn)交匯，形成大、中、小型船舶與漁船交通密集而建立。工程主要包括建設(shè)和完善航海保障支持服務(wù)設(shè)施，開(kāi)發(fā)和改造滿(mǎn)足駕駛?cè)藛T使用的設(shè)備和建設(shè)綜合性指揮調(diào)度監(jiān)控管理平臺(tái)及云數(shù)據(jù)中心。

圖4 洋山E航海工程框架

（2） 長(zhǎng)江口E航海工程（圖5），主要針對(duì)長(zhǎng)江口現(xiàn)有航道寬度對(duì)船舶通航的限制，利用航道邊坡進(jìn)行超寬船舶的交匯，以提高長(zhǎng)江口的船舶通航效率?；谠撃繕?biāo)，工程主要利用AIS虛擬航標(biāo)和實(shí)體航標(biāo)標(biāo)識(shí)航道邊界和邊坡界限，使得船舶能夠在智能導(dǎo)航終端上識(shí)別航道的邊界和邊坡。

圖5 長(zhǎng)江口E航海工程框架

（3） 天津港E航海工程（圖6）。天津港復(fù)式航道是為了提升天津港主航道的通行效率，保障船舶通航安全，為進(jìn)出港船舶提供豐富的助航信息，主要建設(shè)內(nèi)容包括采集與船舶通航安全相關(guān)的水文氣象信息、助航信息、船舶間通航態(tài)勢(shì)、海洋環(huán)境信息等，并通過(guò)現(xiàn)代化的技術(shù)實(shí)時(shí)向船舶發(fā)布所采集到的信息。

（4） 珠江口E航海工程（圖7），主要是針對(duì)珠江口復(fù)雜的通航環(huán)境和船舶交通流，以為船舶提供泊位到泊位的航海信息服務(wù)為目標(biāo)，建設(shè)了E航海主題數(shù)據(jù)庫(kù)、航保信息服務(wù)系統(tǒng)、船端導(dǎo)助航系統(tǒng)和移動(dòng)終端導(dǎo)助航系統(tǒng)以及示范系統(tǒng)功能應(yīng)用測(cè)試和驗(yàn)證等子系統(tǒng)。

圖6 天津港復(fù)式航道工程框架

我國(guó)E航海戰(zhàn)略實(shí)施建議

E航海戰(zhàn)略自被提出來(lái)以后，我國(guó)積極跟進(jìn)，在研究和實(shí)施過(guò)程階段都取得了令人欣慰的成績(jī)。但在取得成果的同時(shí)，我們還應(yīng)當(dāng)擺正心態(tài)，正視我們?cè)贓航海戰(zhàn)略中存在的不足之處。

1、E航海工程缺乏創(chuàng)新性。我國(guó)在航海中的研究起步較晚，目前船舶上安裝的助航儀器和設(shè)備許多是需要進(jìn)口來(lái)進(jìn)行組裝，缺乏良好的技術(shù)和市場(chǎng)根基，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺失，再在更高端、更精細(xì)、要求更高的E航海工程建設(shè)上就難免有些吃力，這就導(dǎo)致了目前我國(guó)E航海工程主要是原有系統(tǒng)和設(shè)備的集合，缺乏創(chuàng)新性。同時(shí)在航海保障體系建設(shè)中缺乏相關(guān)核心技術(shù)以及高素質(zhì)人才，導(dǎo)致我國(guó)還未建立專(zhuān)業(yè)的裝備研發(fā)以及檢測(cè)機(jī)構(gòu)，這就導(dǎo)致我國(guó)我們?cè)诤胶１Ｕ霞夹g(shù)的研究工作一直落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，E航海戰(zhàn)略是一項(xiàng)全新的發(fā)展戰(zhàn)略，在這種條件下想要有所突破難度還是非常大的。

圖7 珠江口E航海工程框架

2、E航海工程缺乏通用性。目前我國(guó)E航海戰(zhàn)略在洋山、長(zhǎng)江口、天津和珠江口等水域的試點(diǎn)工程，具有極強(qiáng)的屬地性質(zhì)，依托各自水域的地理、交通、氣象等特點(diǎn)來(lái)研發(fā)，獨(dú)立性較強(qiáng)缺乏共通性，這與國(guó)際E航海的資源共享、信息互通、普適通用的要求有偏差的。

3、E航海數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。E航海主要是數(shù)據(jù)的服務(wù)，而國(guó)家之間、國(guó)家內(nèi)部各航海保障系統(tǒng)之間，各設(shè)備生產(chǎn)廠商之間等都存在著多標(biāo)準(zhǔn)、多系統(tǒng)的現(xiàn)象，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)資源比較分散，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性得不到保證，也就難以高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的完成E航海戰(zhàn)略，難以為用戶(hù)提供精準(zhǔn)、可靠、實(shí)時(shí)的信息和服務(wù)。2019年4月，在新加坡召開(kāi)了IALA E航海信息服務(wù)與通信分委會(huì)第23次會(huì)議（ENAV23）和E航海服務(wù)初始運(yùn)行能力（IOC）階段研討會(huì)，會(huì)上提出搭建海上互通平臺(tái)（MCP），以盡快實(shí)現(xiàn)全球通用的MCP技術(shù)框架標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)水域廣，船舶眾多，情況復(fù)雜，這些都制約著我國(guó)未來(lái)E航海戰(zhàn)略落地實(shí)施，一日不解決數(shù)據(jù)統(tǒng)一問(wèn)題，E航海戰(zhàn)略就一日不能實(shí)現(xiàn)。

經(jīng)過(guò)十多年的摸索和探究，目前E航海戰(zhàn)略已經(jīng)進(jìn)入實(shí)施階段，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)E航海戰(zhàn)略還將會(huì)遇到更多的困難和問(wèn)題。我們應(yīng)好好總結(jié)，借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，積極應(yīng)對(duì)，促進(jìn)我國(guó)E航海的研究和實(shí)施應(yīng)用。

1、鼓勵(lì)創(chuàng)新，增加科研培訓(xùn)投入。目前我國(guó)在海上助航儀器的開(kāi)發(fā)制造能力較為薄弱，海上設(shè)備的核心技術(shù)尚未掌握，雖然有部分廠商生產(chǎn)個(gè)別產(chǎn)品，但性能參差不齊，也沒(méi)有形成核心技術(shù)體系，像VTS、AIS等應(yīng)用極為廣泛的航海保障系統(tǒng)，多是進(jìn)口，我國(guó)在此類(lèi)項(xiàng)目幾乎是空白。因此，我們更應(yīng)大力鼓勵(lì)創(chuàng)新，增加海上設(shè)備的產(chǎn)品研發(fā)和制造，形成完整的航海保障產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，盡快扭轉(zhuǎn)被動(dòng)局面，為E航海戰(zhàn)略的實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，我們應(yīng)增加人才培養(yǎng)的投入，鼓勵(lì)更多的科研工作站投入進(jìn)來(lái)，集思廣益，群策群力，為E航海戰(zhàn)略注入新鮮血液和活力，才能確保創(chuàng)新的源動(dòng)力，才能在該領(lǐng)域有所突破。

2、頂層設(shè)計(jì)，打破地域?qū)傩浴Ｍ七M(jìn)E航海戰(zhàn)略目標(biāo)是讓航路更安全，領(lǐng)海更安保、信息更可靠、航運(yùn)更高效、系統(tǒng)更集成。這也就確定了E航海戰(zhàn)略不是小范圍的改革，而是轄區(qū)間、國(guó)際間的航海大變革，我們不應(yīng)把注意力集中在某個(gè)或某些單獨(dú)水域各自為陣，要加強(qiáng)彼此間的聯(lián)系和溝通，總結(jié)搭建一套具有普適性的系統(tǒng)工程。國(guó)家層面要高屋建瓴，在宏觀上進(jìn)行調(diào)節(jié)和把控，可以借鑒美國(guó)做法，重點(diǎn)集中在E航?？蚣荏w系建設(shè)，為未來(lái)助航系統(tǒng)的建設(shè)提供指導(dǎo)，其他國(guó)家有成功經(jīng)驗(yàn)的，該引進(jìn)的引進(jìn)，該借鑒的借鑒，而不是局限于某個(gè)方面或某個(gè)水域，這樣才能不掉隊(duì)、不落后。

3、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范系統(tǒng)建設(shè)。對(duì)各項(xiàng)海事服務(wù)進(jìn)行國(guó)際統(tǒng)一的數(shù)字化改造是E航海應(yīng)用的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一是世界各航海國(guó)都存在的問(wèn)題。目前我國(guó)船舶數(shù)量多，運(yùn)用的助航設(shè)備品種多，設(shè)備生產(chǎn)廠家多，情況要遠(yuǎn)比其他國(guó)家復(fù)雜，只有先完成國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，才能提出具體的框架標(biāo)準(zhǔn)方案，為下一步全球通用的MCP平臺(tái)的搭建提供參考。

4、用戶(hù)為王，堅(jiān)持需求為導(dǎo)向。E航海戰(zhàn)略的最終目的是構(gòu)建一個(gè)更安全、高效、環(huán)保的航海環(huán)境，戰(zhàn)略的實(shí)行最終還是要回歸到用戶(hù)的使用中來(lái)，用戶(hù)的反饋體驗(yàn)好，才能說(shuō)明戰(zhàn)略實(shí)施的到位。要明確用戶(hù)為基礎(chǔ)，堅(jiān)持用戶(hù)的需求為導(dǎo)向，注重用戶(hù)體驗(yàn)，將用戶(hù)由之前的被動(dòng)接受方轉(zhuǎn)換為工程計(jì)劃的主動(dòng)參與方，讓功能更實(shí)用，計(jì)劃更接地氣，要把E航海真正轉(zhuǎn)變成為“易”航海。

“宇宙六子”集齊！“中遠(yuǎn)海運(yùn)行星”輪命名交付

2019年9月6日上午，由中國(guó)船級(jí)社（CCS）檢驗(yàn)的目前世界最大尺度、最多載箱量的集裝箱船21000TEU“中遠(yuǎn)海運(yùn)行星”輪（COSCO SHIPPING PLANET）在江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司舉行隆重的命名交付儀式。

該輪是江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司為中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)建造的6艘21000TEU集裝箱船的最后一艘船，掛香港旗，由CCS進(jìn)行船級(jí)和法定檢驗(yàn)。

該系列船型是目前世界最大的集裝箱船，型長(zhǎng)399.9米，型寬58.6米，型深33.5米，最大載重量198000噸，最大載箱量21237TEU，配備1000個(gè)冷藏箱插座。取得了CCS綠色船舶附加標(biāo)志Green Ship II，滿(mǎn)足了船東優(yōu)化操作性能、提升安全系數(shù)和降低運(yùn)營(yíng)成本等一系列需求。