E—Navigation下的海事服务集

李瑞杰+张新宇+黄文伟+张辉辉

【摘 要】 为使岸基与船载用户之间的信息可以通过电子方式进行更好的交流和统一，结合当前E-Navigation发展现状，介绍E-Navigation产生背景和实际意义，剖析海事服务集（MSP）与E-Navigation的关系，论述MSP的分类及特性。以港口区域MSP为例，分析MSP建立过程，并对MSP未来发展进行探讨和展望。

【关键词】 E-Navigation；海事服务集（MSP）；安全航海

1 E-Navigation产生背景及发展

随着科技的发展，众多高新技术和设备在航海领域（尤其是在船上）得到了极大发展和广泛应用。在船舶避碰方面，除了过去单一依靠雷达设备以外，之后发展的船舶自动识别系统（AIS）对船舶获取周围信息也给予了极大帮助。在导航和助航方面，纸质海图也在不断向电子海图方向发展。在海上定位系统中，船员也已经从古代根据天文定位，发展为利用自然环境的路标定位，到逐步习惯于全球卫星定位系统（GPS），如美国GPS的广泛应用、我国北斗系统初步投入使用并在近年得到飞速发展。虽然众多航海设备为船员获取信息提供了许多渠道，但是现有的众多系统在功能上存在重叠或互不兼容现象，如AIS受人为因素干扰很大、GPS则会在发生战争时受到美国的限制等。这些因素无疑使用户（尤其是船上用户）疲于分析各类数据的准确性，也使他们在决策时更加困难。针对此现象，日本、马歇尔群岛、荷兰、挪威、新加坡、英国、美国等7国在国际海事组织（IMO）海上安全委员会（MSC）第81次会议上，联名提出了“E-Navigation”提案。E-Navigation是一个通过电子方式，在船舶和岸上收集、综合和显示海事信息，以增强船舶泊位到泊位的全程航行能力，提高相应的海上服务能力，加强海上安全、安保、海洋环境保护能力的系统结构。

为了使岸基与船载用户之间的信息可以通过电子方式进行更好的交流和统一，在IMO主导下，2009年国际航标协会（IALA）、国际海道测量组织（IHO）等国际组织和各国开始在世界范围内进行用户需求调研，在2010年进行差距分析，于2012年完成最终的差距分析，并提出以下9个E-Navigation初步解决方案：

（1）进一步完善和统一用户友好的船桥设计；

（2）标准化、自动化的报告系统；

（3）进一步提升船桥设备和导航信息的可靠性、可恢复性、完善性；

（4）对通过通信系统接收的可用信息进行集成并以图形形式显示；

（5）信息管理；

（6）进一步提升相关搜救信息获取的能力；

（7）针对岸基用户，进一步提升其获取船桥设备和导航信息的可靠性、可恢复性和完善性；

（8）提升并统一岸基系统和服务；

（9）提高船舶交通管理系统（VTS）的通信功能。

2013年，通信工作组开展了成本-效益分析和风险分析工作，并于2014年得出5个优先解决方案。这5个解决方案分别为上述的（1）、（2）、（3）、（4）、（9）项。

解决方案标准如下：

（1）可在船舶各种子设备上无缝传输数据信息；

（2）船舶与岸基可互相无缝传输电子信息及数据；

（3）解决方案基于已有的系统和装备。

2 MSP

2.1 定 义

2011年6月，IMO航行安全分委会提出的MSP是指在给定的海域、航道、港口等区域，由岸方提供给航海人员一组标准化、业务上、技术上的海事服务信息集合。

2.2 MSP与E-Navigation的关系

E-Navigation的建立，使船与船、船与岸之间的信息交流更加安全、方便、高效。E-Navigation的建立，从宏观层面看，将使船舶航行更加环保、经济、安全；从微观层面看，将使船员摆脱繁重的船上人工作业，如设计航线、收集分析气象及海况信息、与他船交流、避碰操作等，这些作业均可以通过电子化设备自动完成。要实现这一目标，需要对E-Navigation进行大量深入的研究。在建立E-Navigation的过程中，根据其解决方案和标准，船舶和岸基均应有完备的E-Navigation设备作为支撑，船与船、船与岸之间应有相应的通信链路和传输标准。在此基础上，对于船舶用户来说，E-Navigation的实现主要在于完成（1）、（2）、（3）、（4）、（6）项的解决方案；对于岸基用户来说，E-Navigation的实现在于完成（7）、（8）项的解决方案。因此，可以将E-Navigation看成是一个大框架，而MSP是E-Navigation实现过程中必须完成的一项解决方案，也是E-Navigation系统日后功能的重要体现。MSP在E-Navigation中的位置见图1。

2.3 MSP分类

由于MSP的建立是以用户需求为主导的，船舶在不同环境中航行时需求也不同；因此，将MSP的具体类型划分为17种：VTS信息服务、VTS导航辅助服务、VTS交通组织服务、本地港口服务、海上安全信息、引航服务、拖船服务、船舶报告、船舶系统遥测、海上远程医疗辅助服务、海上辅助服务、海图服务、航海出版物服务、冰区导航服務、气象信息服务、实时水文和环境信息服务、搜救服务。

此外，由MSP定义可知，依据船舶所在的不同水域划分不同种类和不同精度的MSP。MSP的区域可划分为港口区域，沿海或限制水域，大洋航行区域，沿海以外海上区域，北极、南极和偏远区域等5类。

3 MSP的实现

3.1 MSP的区域特性

MSP的分类是基于对全球用户的调研，针对特定的环境，如港口区域和北极区域，由于两者所处位置不同，因而用户需求之间应有很大的差别。港口区域船舶往来频繁，船舶定线制、泊位情况、船舶引航进港、拖船服务等应作为重点信息；而在北极区域，船舶则更关注冰区导航、气象信息、海上远程医疗等信息。无论在MSP定义的何种区域，所有商船都十分关注海上安全信息播发的统一性、海图服务精度和可靠性、船舶自动化报告、水文气象的获取等内容；因此，区域性是MSP一个很重要的属性。

作为E-Navigation的组成部分，MSP也以用户需求为主导，通过两种方式对给定的区域建立MSP套餐。

（1）对该港口进行调研，监管部门在对该区域船舶用户需求调研分析的基础上，根据不同类型的用户需求，整合并分类不同的MSP。

（2）借鉴同类型功能区域的MSP服务，如大连港与青岛港两者定位一致，在用户需求方面也有很多相似之处，可以通过借鉴与类似区域的MSP设计方案，对原有的MSP进行补充和完善。

3.2 港口MSP的建立

根据我国各地区通航和航海保障管理部门的用户调查，港口用户所需要的MSP大致可以分为助航信息、通航组织管理服务、引航服务、船舶监管辅助服务、海员管理辅助服务、港口水域污染防控、港口管理和调度指挥服务等7大类，其中，每种类型又可以划分为很多种的用户需求。本文仅以助航服务和通航组织管理服务这两种类型作为研究对象来介绍港口MSP的建立。

助航服务类MSP可以细分为航行警告等安全信息，港区内气象、水文、潮流等实时信息，港区精确船位、航标位置，泊位及港口服务，各类航海图书、海事法规等5类。以气象、水文、潮流等实时信息为例，对于岸基来说，应在港口水域各处建立气象、水文观测站，及时将相关信息发送到环境部门；对于有条件的船舶来说，应通过自备仪器观测周围水域情况，并通过E-Navigation设备将信息无缝传输给岸上机构。此外，岸上环境部门还可以利用AIS航标对水域进行动态监测，并将各处测得的信息进行精度分析和整合，在信息满足一定标准后，编为标准数据，通过E-Navigation通信链路传输给周围水域船舶。

除了通过收集和整合信息来满足用户需求以外，MSP还可以进行创新，通过分析船舶用户可能存在的隐患，及早推出相关服务，防患于未然。

由于港口水域各种船舶往来频繁，不同地方水深差别较大，且存在许多航行警戒区、锚泊区、禁航区和各种定线制，导致过往船舶经常无法察觉到周边船舶的处境，从而无法分析周边船舶的下一步航行意图。加之港口水域船舶操作性普遍变差，船舶避碰操作难度进一步加大；因此，对于实时获取基于电子海图的船舶交通态势这一用户需求的解决方法是：强制符合一定标准的船舶将其设计的计划航线通过E-Navigation设备传输给岸上管理部门，岸上管理部门将所有船舶航线信息进行收集和播发，使相应水域的船舶可以接收到影响其航行的其他船舶的计划航线，由此可以提前了解他船意图，并及早进行沟通，将风险降到最低。此外，如欧洲MONALISA海事工程中的积极动态航线计划，船舶可以将接下来的5个转向点通过AIS等E-Navigation设备主动地播发给周围船舶，让周围船舶实时了解周边船舶会遇情况，从而减少船员利用雷达标绘和分析船舶动态的时间，提高避碰效率。

各地在建立MSP时，针对同一用户需求，在信息格式排版、播发方式等方面均会有所差别；因此，在建好一种MSP产品后，提交IMO进行注册，如果得到认可，则可以形成业界标准。各地均参照此规范进行MSP制作，将全球格式进行统一，整合全球数据，形成海事云服务。

欧盟在北海区域（North Sea Region，NSR）针对E-Navigation实施的ACCSEAS测试系统中，针对区域可航水域不断减少与航行船舶数量不断增加之间的矛盾，提出的解决方案之一是：建立符合北海区域环境的MSP，即NSR-MSP，并将所有NSR-MSP中的操作性和技术性服务进行分类，划分相关服务水平等级和服务质量参数。NSR-MSP對于全球制定统一的MSP分类标准将起到很大的借鉴作用。

3.3 实现流程

虽然MSP类型众多，而且还带有明显的区域特性，但不同的MSP其建立过程却大同小异。以航线共享为例，其MSP实现流程具体如下。

（1）船舶E-Navigation通信设备播发本船积极动态航线和计划航线，岸方相关部门如VTS收集各船航线信息。

（2）VTS等管理部门统一数据格式，将数据提交给专门的海事服务部门，形成S-100的助航类航线服务标准信息。

（3）将此航线信息编制成专用电文，通过E-Navigation设备传输。

（4）航线专用电文通过E-Navigation通信链路传输。

通过岸基海事服务，船舶可利用AIS、航行警告系统（NAVTEX）等设备接收信息，并可通过电子海图显示与信息系统（ECDIS）将接收信息集成，有针对性地显示目标船舶航线，以更好地理解近处船舶的航行意图，提前与其进行协调，从而及时更改协调后的计划航线或动态航线。

4 建 议

MSP对船舶用户服务的实现将给整个航海领域带来极大的便利，但其还处于发展初期，全球各地还在不断研究和测试中。要想满足用户的各类需求，除了需要有针对性地分类收集和整合信息以外，还应对不同的岸基系统进行研究，协调不同类型的信息服务。此外，需要完善E-Navigation框架下的信息标准化；不同海域的通信信息传输应可靠、完备；船端的某一设备在接收相关服务信息后，可以在其子设备之间共享。