与Bill共同创新:如何保持海上安全?

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安全航海不仅关乎船上人员的生命,航运在当今经济中发挥至关重要的作用。全世界90%的贸易是通过海运完成的。有着20年航海经验并荣升至船长的Bill Kavanagh正在爱尔兰国家海事学院培训下一代船上官员。

如果向任何航海者询问出海的原因,他们可能会异口同声地回答:去看世界。我在18岁时作为实习生在为期六个月的第二次旅行中环游了世界。这趟旅行将我带到西班牙、南非、印度、日本和其它地方。经过那些最初的海上旅行后,我指挥了一艘长100米吨位为3,500吨的轮船跨越欧洲并随一艘长174米吨位达27,00 0的船舶航行于波斯湾。

虽然这些都是大船,但2013年,94艘大船失踪。无论航行到哪儿,你都可能距海岸几百英里之外,救援需要数小时,乃至数天。但是,海上安全航行不仅关乎船上人员的生命。全世界90%以上的贸易是通过海运完成的。货物的高效运输关系到消费者和全球经济两个方面。通常,一艘客船每天可能耗油200吨,因此燃油效率对于保持竞争力至关重要。撞击有可能伤害油罐并对海上生态系统造成广泛的影响。因此,安全航行举足轻重。

经过20年与各路海员在不同船舶上多条线路航行后,我认识到,船上每个人都在为确保船舶港口之间的安全行驶发挥不可替代的作用。

步步高升

荣升为船长是十年航海经历后的结果,同时还获得了爱尔兰Cork区域技术学院颁发的专业资格证书(现称为Cork技术学院(CIT))。

17岁首次作为实习生登船的我兴奋不已:我学会了船上生活,积累了有关甲板上多种多样工作的宝贵经验并通过培训学会如何在国际水域长途旅行中顺利航船。

这份经验伴随着我的职业生涯不断扩充和增长。我20岁时成为三副,负责维护消防和安全设备,装卸货物和观测桥楼。两年后,我被晋升为二副,规划穿越太平洋和大西洋的线路,计算位置和旅行细节,如预计到达时间,27岁的我成为大副,负责船舶的日常运行,包括总体维护和货物,还有大量的案头工作!

我在29岁晋升为船长。船长是团队的领袖,确保其船员和货物安然无恙。作为船舶的指挥官,我负责船上生活的各个方面:从航行和工程维护到货物和供应商、港口以及与它船舶之间的通信。

七个大海的航行

航海离不开三件事:你必须知道你的所在地、目的地以及来源地。精准计算的能力是确保船舶安全航行的关键。由于开放水域风险较低,计算的精准度应至少在0.2海里(400米)之内。然而,随着沿岸路线风险的加大 – 岩石、海岸和风力影响、浅水以及交通量的增加,计算精度必须达到20米以内。

当我在20几岁入行时,我们通常利用提供有关新规定、灯塔标志以及所有通信和航海辅助变更信息的最新图表资料亲自绘制我们的航行图。由绘制的航点或地标连成路线。从一个航点到另一个航点构成的“各航段”体现出旅程距离,再与船舶的平均速度相计算便可估算出到达港口的时间。

今天的船舶依赖计算机综合导航系统。到2018年,所有商用船舶配备电子海图显示和信息系统(ECDIS)。这项技术将海图与全球定位系统(GPS)、自动识别系统(AIS)和雷达信息整合起来,不断提供相对于陆地、图上物体和不可预见的危害的实时定位。

自动识别系统(AIS)可实时跟踪船舶路径 – 包括方向、航速和转速。AIS凭借卫星提供定位。虽然该设备在95%的时间内具有极高的精确度,中断的可能性依然存在。设备或许出现障碍、干扰或关闭。

过去60年间,雷达一直是最具创新意义的航海辅助手段之一,也是无线电导航取得成功的最关键因素。人们用雷达防止撞击并检测与某一位置和物体的距离,从而进行定位。雷达的操作采用不同频率:X频段和S频段。S频段可以透过检测到目标,所有经《海上人命安全公约》(SOLAS)认证的船只(从事国际旅行的客船和吨位达到500吨或更高的国际旅行非客船)使用雷达在X频段作业。X频段雷达可以更好地定义目标,所需要的天线更小。当雷达无法检测时,海上船舶保持24小时观测以防不测。举例而言,大块残碎冰山以及玻璃纤维制造的船舶回声响应较差。此外,当交通量密集时,如英吉利海峡(Dover和Calais之间随时都有40-50只船舶通过),有必要提高警惕,确保将所有危险目标绘入海图。为此,依靠目视观测桥楼是船上航海作业的关键。

保持海上安全

专业船员一年数月漂泊在海上,工作在不同时区并经常遭遇恶劣天气。由于船载设备通常看似简便易行,航海者可能会过渡依赖于电子航海系统。这样会产生灾难性后果,海上事故中人为错误高达80%

搜救中,最简单的设备最有效。标注无线电信标(EPIRB)的应急定位是确保船员的安全的关键,在过去30多年间已挽救了数千人的生命。只要按下设备侧面的按钮或使设备接触到水,设备就会发出搜救服务利用地球同步卫星便可跟踪到的信号。

另一项关键技术是搜救转发器(SART)。该设备一旦打开,信号就将显示在搜救船的雷达显示器上,由此产生系列点线,一直延伸至SART发射点。

搜救作业和安全航行的更多辅助包括海上移动接入和检索系统(MARS)数据库以及海事服务出版物。使用MARS数据库或海事服务出版物,船舶可通过海上移动服务标识(MMSI)、名称或呼号轻而易举地得到辨认。这些辅助可提供有关船只的无线电台和其它详细的关键搜救(SAR)资料,如船上人员以及岸上应急联系人详情。这些电子(DVD)出版物还可使海岸电台获得有关其水域内船只的信息,全世界所有海上救援协调中心(MRCC)的必备之物。


 

海上航行的未来

随着道路上车辆自动化水平的提高,人们不断推动无人驾驶船舶的发展。具估计,无人驾驶货船将在2035年投入运行

然而,在自动船舶普及之前仍有多个问题有待解决。举例而言,如雷达未检测到小型纤维玻璃船或冰山碎块(噪音小或回声小或无回声),如何处理撞船或事故造成的影响?该技术如何帮助船舶在恶劣天气或变幻无常的潮汐中安全航行?此外,该技术对海上生态系统将产生哪些影响?

此外,无人驾驶船舶技术对于开放水域尚不合法:所有海事规则均针对有人驾驶船只,因此,尽管无人驾驶船舶和船只是可行的,但必须伴随有人驾驶船只或船员。主管机构,如国际海事组织(IMO)和各国海事管理局需要修改规则,确保所有船舶达到防撞击、污染和船上安全要求。

由于技术的发展和规则的演进需要时间,船舶依然需要船员。因此,海事航行至少在未来几十年内离不开年轻专业化船员的培养。

我作为爱尔兰国家海事学院的讲师,最感欣慰的莫过于看到学生获得船上官员资格认证。四年多以来,年轻船员层出不穷,他们已能航行200,000吨位货船和大型客船。我的一个学生现已成为全球第三大巨型游轮的船长。

他们与其他航海者一样依然面临挑战:确保船舶和货物的安全运行并对海事环境提供保护。