第五章 碰撞危机的处境感识

碰撞危机的理性限制

所谓理性者也，就是五加减2的工作记忆，所能处理的情况。所有的人为操作，都无法突破工作记忆的限制。所以我们需要切割不同阶段的工作需求，然后熟练的一一执行，，做成程序，养成惯性，以执行我们的任务。每一个航行班，都是由了望开始，也是由了望结束。了望应该使用一切可行的方法，包括目视、听力或者是其他的助航设备来帮助。现在自动雷达避碰测绘系统ARPA，已经是SOLAS的强制规定，在ARPA上面，要得到碰撞的资料，是有，但必须知道正确操作的程序，否则它是零容忍，不管你是不是船长，也不管情况有多紧急，你需要的资料，刚刚好就不在显示幕上。ARPA比雷达比较好的地方，是因为具有运算，未知目标航行向量的能力，能够显示，每一个目标船的真航向与航速，但是这些自动避碰雷达的资料，只有在目标能正确的辨认，而且附近船只并不太多的时候，才会有用。因为来往船只众多的时候，目标的确认，就很容易混淆。如何将ARPA上的目标，与海上实际状况相连结，就需要相当的训练，同时任何雷达在探测上，所可能遭遇的限制，如雨雪杂斑或他船讯号干扰，在ARPA上，也没有办法避免。

自动测绘雷达探测的一些限制

如下:

(a) 在远距离时，小目标无法产生回迹

(b) 雷达天线时常装在不理想的位置

(c) 目标数量时常超过ARPA能处理的最大接收量

(d) 雷达解析度不足以区分大、小目标

(e) 在近距离内，小目标会被海浪消除回迹盖掉。

(f) 雷达常见的4种假回波等

ARPA并不能够提供，我们了望当值，所需要的每一件资料，而且还经常会失去目标的回迹，就像雷达一样。即使所有的目标都能被探测到，但是最具挑战性的部分，还是在如何能够正确的确认目标？这种情形，最经常在夜间发生，见上图，当一条远洋船只(淡蓝色A船)在渔船群附近航行。而其中的一条渔船(淡蓝色B船)，可能提早脱队，并且与其他船只的航向不同。由於目标太多，渔船也没有标准的航行灯显示，当值船副无法在目视中确认，是哪一条渔船脱队？(船副不具备，目测B船距离的能力，也不具备目测B船方位的能力)在这种情况下，当值船副的处置，很可能就是放弃目视的观察，然后专心在ARPA显示幕上的操作，观测B船在ARPA上的动向。同样的情形，船副也可能无法分辨，A船航行灯与其他渔船的部位灯光，只好专心在ARPA的显示幕上。

碰撞危机的感觉协同

使用ARPA的电子游标线，是否能够探测到一个比较可能，远离那些渔船可能碰撞区的方向? 也就是开到一个安全区域。安全区域在ARPA上是没有显示的，那是在目标船速度向量不能到达的地方(转向330对著C船开)，需要直觉上的了解，才能决定(如果你不知道为甚么？要走330度，那你就可以再想一想)。航行员之所以放弃目视这些目标，是因为他们没有时间，利用在ARPA上的电罗经的方位，去确认与比较这些目标的目视罗经方位或是相对方位，(嗯，B船在右舷30度，A船在右舷40度，站在ARPA这里，抬起头我是不是知道右舷30度与右舷40度，是在驾驶台的哪一个窗户位置呢？)，这些小动作，抬起头来确认一下目标方位，似乎是不经意，其实是有相当经验的累积。我们是否知道如何做目标方位距离的确认，关系到我们对探测碰撞危机的能力。

碰撞危机的处理习惯

如果我们有一位当值船副，在专心负责ARPA画面的观测及目标的确认，对操船的人来讲，将是一个很大的帮助。因为ARPA观测需要对ARPA系统有相当的经验，才能掌握显示幕上面的画面与资料，同时他又必须能够，在资料区做出正确的设定，刚刚好显示出我们要的资料。抬头看看上面的ARPA资料区，显示的资讯就不只7个，超出我们理性的工作记忆甚多，很多功能都是用电脑程式设计的软体开关，需要有长期记忆支援操作，本来的了望操作是雷达萤幕提供电子画面，与窗外的目视画面，交互确认。现在的了望操作变成雷达萤幕电子画面与ARPA资料区的资料，交叉比对确认，窗外就留给蓝天吧。

当值的年轻船副，如果会操作ARPA，那当然很好，但是另一件隐忧又出现了，这个优秀的年轻人，可能永远也学不会目测了望，如果没有另外的培训计画，这不是对管理阶层的劝告，这是新的时代，新的危机预案，换句话说，船公司的管理阶层要开始挫的等了，事实上，太过依赖ARPA已经发生过，目标进入盲区，以至於造成碰撞的案例。提醒年轻船副，你不是不够好，也不是态度不佳，只是你也会受到天生的限制，必须有所突破。

年轻的船副，也很可能在驾驶台上面，被其他的事务所分心。此时，船长必须一个人负起了望与操船的所有任务，其困难可想而知，船长可以依赖的，就是目测了望。不幸的是，这10年中，新一代的船长，也是ARPA世代，对ARPA也是依赖甚深，如果当值船副对ARPA操作不熟，对不起，船长现在也没时间教你，况且船长自己要用ARPA来了望，变成船长在雷达萤幕区与ARPA资料区，交互确认，船副靠边站，这是另一件隐忧，目测了望是甚么? 只能心有余而力不足。

碰撞危机的处境感识

解决的办法，就是要增加人气，派两位船副一起当班，互相合作配合船长观测目标的需求来操船。大部分的时候，船上两位船副的资历都不整齐，一个资深一个资浅，船长还要从旁协助指导。我们可以想像即使是海军，也会打下他们自己的飞机，不管有多少人在CIC战情室裏面，帮忙当值了望，也不管有多少电子识别仪，在帮助他们工作。不管我们会不会，我们需要一些目视的技能，来帮助我们克服这些仪器的画面限制，ARPA提供速成资料的诱惑，并且能够预测正确的行动，以避免最危险的目标。凡是需要人类感官，如眼睛来发现危险，协同我们的知识，经验与惯性来认知，预测与正确操作的技艺，最终都会变成我们的潜意识，一种内化的能力，也就是我们的处境感识。内化的原因是，因为我们的理性受到工作记忆的限制，所以把需要处理的东西，变成我们习惯的一部份，以免遗漏。

避碰规则第七条,避碰危机

(a)各船舶应利用各种可能适当方法,在当前环境与情况下, 研判是否有避碰危机存在,如有任何可疑之处,此危机应视为存在。

(b)若装雷达并能作业时,应於适当使用,包括长距程扫描,亦能及早获得碰撞危机之警告,并用雷达测绘或类似之系统设备,观测已测出之目标。

(c)切勿依据不充分资料,尤其不充分之雷达资料,擅作假设。

(d)在研判是否有碰撞危机存在时,应考虑下列各项:

(i)如果驶近船舶之罗经方位无显著改变时,碰撞危机应视为存在;

(ii)虽然驶近船舶之方位明显改变,碰撞危机有时仍然可能存在,尤其当接近一巨型船或拖曳船,或逼近另一船。

影像越来越大的目标，都是碰撞的可能目标

在COLREG第七条(a)项 如有任何可疑之处, 避碰危机应视为存在。主要是当他船的方位改变并不明显的时候，鼓励让路船采取适当行动，以避免碰撞。还有一个很有趣的现象，可以相互比照，对航空业所谓的”空中碰撞”所做的研究显示，有一个现象叫做”花开效应” 。如果一个目标的影像变得越来越大时，可能表明，这时碰撞危机是立即存在的，因为目标的方位不变，影像才会变得越来越大。当这个目标影像的变大，比他的方位改变还要快速的时候，影像才会变得越来越大。这时当值船副，就会怀疑碰撞危机，是否可能发生了？此时，就需要使用第七条(a)项的规则，此危机应视为存在。

见上图，虽然他船的船头，原罗经方位线(绿色线左图一)与其后相对方位线(黄色线右图四)的方位变小，但是实际上，他船与本船的距离，却越来越近。即使碰撞位置，已经不是他船的船头。表示原始的碰撞方位上，仍然有问题存在。这时碰撞危机，就会变的很难确立？我们只要比照，右边最后一个图形，黄色的船头相对方位线与原始的相对方位线(绿线)差距，就可以明白。影像变得越来越大，船头的相对方位变小，表示不会撞到船头，但并不表示不会撞到他船的船舯，除非他船船艉的相对方位也减少到零。上图，影像变大，但是相对方位变化不够大，有碰撞危机。下图红线为观测者的船艏向(视观测者位置不同而改变) ，来船影像变大，最终相对方位线变化角度大於其原始相对方位线(相对方位线由左舷50度绿线变成右舷5度的黄线，相对方位线变化角度为55度=50+5度，大於原来的50度)。这个现象提醒我们，凡是影像越来越大的目标，都是碰撞的可能目标之ㄧ。观测他船的方位变化最好抓船艉方位，相对方位变化量要大於其原始相对方位(黄线变化55度>绿线左舷50度)，才不会有碰撞危机。

使用ARPA的工作量

“各船舶应利用各种可能适当方法,在当前环境与情况下, 研判是否有避碰危机存在”

各种可能适当方法包括：视觉、听觉，雷达与雷达自动测绘设备Automatic Radar Plotting Aid,ARPA。

国际海事组织（IMO）已制订出， SOLAS修订后的APRA标准。ARPAs的主要功能，可以归纳在国际海事组织的以下声明里......

“in order to improve the standard of collision avoidance at sea: Reduce the workload of observers by enabling them to automatically obtain information so that they can perform as well with multiple targets as they can by manually plotting a single target”

为了改进海上避碰的标准作业；减少观测者的工作量，确保他们能够自动得到，所需要的资讯，所以他们能够在多目标的情况下，执行他们的任务，就像他们能够手动测绘单一目标一样。

所以我们可以从这一段声明中看出，自动测绘雷达最大的目标，在多目标的情况下，自动产生目标资料，以降低当值船副的工作量。说的好听，看看正确熟练的使用ARPA，需要多少训练，包括ＡＲＰＡ的装设规定，测绘、判读、距离圈的选择、资料的了解、晴天的练习、正确操作，平行游标线的运用，与电子海图资料系统的整合Electronic Chart Display and Information System(ECDIS)，与AIS(Automatic Identification System)整合，经常的操作性检查各项参数的设定，对地与对水速度的显示模式，船速的输入来源与可能的罗经误差、警告警报处理的注意事项等。读者可以自行参照相关书籍或在网路上查阅。

原本是在雷达平面显示器的画面上，去做测绘与预测的工作，需要长期工作训练养成的习惯，或是直觉，去产生适当的处境感识。改成ㄧ连串设定的前置作业，与其后的数字显示，这里面就有一个绝大数人，都不知道的弊病，就是牵涉到人工作记忆的容量。早期的研究是说，工作记忆的容量是7±2的资讯，现在的研究更进一步的显示是，一般人只有处理5±2资讯的能力。改用ARPA之后，只要有一个目标取得资讯，就会用尽每个人工作记忆的容量，同时有两个目标有问题，就会让我们感到吃力，压力马上上身，重点是这种压力与我们的年资无关，不管你做了多少年，你也没有办法突破，工作记忆的容量限制。俗话说，人就是人，这时的解决方案，就是利用别人的帮忙，在驾驶台使用其他的人力资源，来协助解决使用ARPA的困难。

其他的人力资源，需要适当的训练，永远不能相信他的训练证书，要自行训练考核。训练好了，也让我们无法脱身，去做目测了望，最终已经使我们失去处境感识的能力，完全依赖ARPA的操作，造成操作者的不当焦虑，因为要来回确认，各项参数的设定，是否与我们的预期一样。自从STCW强制规定，船上必须装设ARPA，所有船长船副都要有ARPA训练或是证书。碰撞事故的发生，并有很大的改善，然后说，原因是人为错误或是人为因素，要所有船长船副再受BRM的训练，接受一些似是而非的标签，模糊了事件的根本原因( 处境感识是其一，事实上大部分的人，都不知道处境感识是甚么?只是人云亦云吧了)，是ARPA的设计不当，违反了原来的目标，降低当值船副的工作量。现在的趋势，不是检讨改进，如何回到初衷，简化ARPA的设计，降低当值船副的工作量。而是赶快积非成是，创造新的规格，声言把所有航仪整合，再造一块大饼e-NAVIGATION，来维持这些航仪公司的发展。而且还有英美欧洲各国，在IMO的强势运作，利用STCW的法规，企图制定对自己有利的技术规格。

新的航仪就有新的毛病，重点是新的毛病，就会有资源的排挤作用，本来可用长期工作训练养成的习惯，或是直觉，来培养产生适当的处境感识，变成另一个站在ARPA前面的机器人或应声虫，这个机器人不是别人，就是你。不管你做了多少年，使用ARPA就会限制，你养成良好目测的习惯，或是直觉反应的速度。当然时代不可能倒流，我们能做的是，维持目测的习惯与直觉反应，维持我们固有的能力。对新人来说，透过对本书的研讨，时间即久，就能有一些心得。

ARPA的相关规定与使用限制，可参见英国MCA Maritime and Coastguard Agency的MGN 379 (M+F)　Navigation: Use of Electronic Navigation Aids（网路上可查）

ARPA的可能误差源

下面节录一些注意事项，以说明ARPA的可能误差源，算是我们的处境感识：

 Serious errors in output data can arise if heading and/or speed inputs to the ARPA/ATA are incorrect.严重的计算资料误差，可能会因为船首向亦/或船速的输入不正确而引起。

 It is important to note that an inaccurate compass heading or speed input will reduce the accuracy of true vectors when using ARPA or ATA. 必须注意与知道，不正确的罗经船艏向或船速输入，会减低真航向航速向量计算的正确，是很重要的。

 This is particularly important with targets on near-reciprocal courses where a slight error in own-ship’s data may lead to a dangerous interpretation of the target vessel’s true track. 这一点非常重要，当目标与本船以相对航向接近时，本船自身输入的资料(指艏向与航速的输入)，即使误差值很小，也可能会导致，一个对目标真航迹误判的危险。

 The apparent precision of digital read-outs should be treated with caution. 数位化的资料显示(会造成非常精确的假象) ，所以应该要小心处理。

 Be aware of the possibility that small vessels, ice floes or other floating objects such as containers may not be detected. 注意小型船只，浮冰或者是其他的漂流物体，例如货柜，可能无法被雷达探测到。

 Echoes may be obscured by sea- or rain-clutter. 目标回迹，可能被海浪和雨雪杂斑所覆盖。

 The observer must be aware of the arcs of blind and shadow sectors on the display caused by masts and other on-board obstructions. 观测者必须注意盲区或遮蔽区域，因本船的桅杆或其他船上障碍物，在显示幕上面，会造成无法探测及回迹强度减弱的情形

 ARPA/ATA which requires adequate time to produce accurate information suitable for assessing CPA / TCPA and determining appropriate manoeuvres. ARPA需要有适当的时间测绘，才会取得正确的CPA与TCPA资料的计算，并且决定合适的避让操作。

 Estimation of the target’s true track is only valid up to the time of the last observation. 对目标航向航速的估计，都只有准确到，最后观测目标的时间。(所有目标未来的动向，都只是估计。)

 Electronic plotting will not detect any alteration of a target’s course or speed immediately and therefore should also be monitored constantly. 电子测绘装置，并无法探测任何目标航向航速的立即改变，所以我们对目标，需要持续不断的监测。

 The compass bearing, either visual or radar should be used to assess risk of collision. 罗经方位，不管是从目测或是雷达取得，都应该用来评估，碰撞危机的有无

 The relative bearing of a target should not be used when own ship’s course and/or speed alters, as risk of collision may still exist even where the relative bearing is changing. 目标的相对方位，当本船的航向航速改变时，不应该用来判断碰撞危机。因为碰撞危机可能仍然存在，即使相对方位正在改变。(这一点很重要，我们会在操船的艺术里讨论。)

 Mariners should also be aware that at close range, risk of collision may exist even with a changing compass bearing. 当值船副应该注意，在近距离时，碰撞危机很可能存在，即使罗经方位正在改变。

 Watch-keepers should be aware that not all vessels transmit AIS data. 自动识别系统（AIS, Automatic Identification System）SOLAS要求航行於国际水域，总吨位在300以上之船舶，以及所有不论吨位大小的客船，均应安装AIS。由AIS所发出的讯息包括独特的识别码、船名、位置、航向、船速，可以显示在AIS的萤幕或电子海图上。但是当值船副必须注意，并不是所有装置AIS的船只，都有发送资料。

 It is possible that not all the AIS data displayed will be accurate, particularly data which is inputted manually on the target vessel. 并不是所有AIS的资料显示，都是正确。尤其是有些船只，使用人工输入的资料(所以有可能，没有办法立刻更新，或输入错误的资料)。

 Radar should be used to complement visual observations in clear weather to assist assessment of whether risk of collision exists or is likely to develop. 当晴朗的天气时，雷达也应该用来补足视觉观测，可以帮忙评估，是否有碰撞危机存在？或是可能发生碰撞。(由此可见，雷达观测应该是补助目视能力，现在有了雷达观测，爱之适足以害之，目视了望的能力，已经失去了？)

 Radar provides accurate determination of range enabling appropriate action to be taken in sufficient time to avoid collision, taking into account the manoeuvring capabilities of own ship. 雷达提供正确的距离判断，可以让当值船副决定，本船是否有足够的时间，采取合适的避让行动，并决定最适当的避让行动(错；见第三章回转半径的讨论，本船是否有足够的避让时间与他船距离无关，与本船的碰撞距离DTC有关)

 By keeping themselves familiar with the process of systematic radar observations, and comparing the relationship between radar and electronically plotted information and the actual situation, watchkeepers will be able to deal rapidly and competently with the problems which may confront them in restricted visibility. 应该让当值船副，熟练有系统的雷达或ARPA观测，并能比较雷达与实际海面上状况的相互关系。在能见度受限制的情况下，当值船副才能够迅速熟练的处理，他们可能遇到的问题。( 晴天打伞，下雨不愁。)

 Radar if fitted should be operating at all times.如果船上有装雷达，应该保持一直开启。(有了雷达，谁还肯去做目视了望？船长应该随时考核当值船副，是否有目视了望的能力)

 When weather conditions indicate that visibility may deteriorate, and at night when small craft or unlit obstructions such as ice are likely to be encountered, both radars if fitted should be operating, with one dedicated to anti-collision work. 当天气情况显示，可能能见度会变差，或是在晚间很可能会遭遇到，小型船只和黑暗的目标，例如浮冰，如果有装置两部雷达，两部都应该要保持操作，其中一部，应该专用於避免碰撞的工作。

 This is particularly important when there is a likelihood of occasional fog banks, so that vessels can be detected before entering the fog. 这一点非常重要，尤其是当可能遭遇到突发的雾区时，所以本船在进入雾区之前，就能够即时侦测到他船的目标。(对平流雾与海烟的发生，要有相当的预测能力)

 Radars are designed for continuous operation and frequently switching them on and off could damage components. 雷达的设计是提供连续性的操作，经常的开开关关，更容易造起其组件的故障。(那就永远不要关，除非在港，长期不用或工人抗议)

仅仅是在这边就有22个注意事项的通则，在配合各家厂商机型实际操作的注意事项，更是不知有多少注意事项。所以可以知道操作ARPA，需要非常熟练的知识与程序，才能培养出适当的工作习惯，无论习惯多好，工作量也没有减轻，这也是我们了望时，最大的工作负担。

平行指标线的操作

下面我们介绍一些技巧，可以熟练处境感识，首先是平行指标:

 Parallel Index techniques provide the means of continuously monitoring a vessel’s position in relation to a pre-determined passage plan, and would in some cases have helped to avoid groundings. 平行指标的技巧，在预定的航行计画里，可以提供连续监测船位的技术。在某些情况下，并且能够帮助船只避免搁浅。

 平行指标线使用的方法是；先在海图上取出平行指标值，然后在ARPA或雷达上，设定平行指标线。

1. 在海图上，取出本船航向，与岸上显著目标的正横距离，作为平行指标值Parallel Index。

2. 再转动雷达显示器上的电子方位线(EBL Electric Bearing Line)，保持与本船航向平行，如下图中粉红色的虚线，

3. 然后将此EBL改成移动模式，并移动此线与岸上的显著目标相切，这时平行指标线的设定，就已完成。

4. 然后观察雷达目标的回迹，是否在平行指标线上面的移动，以决定本船的船位，有没有保持在原来的航线上。

5. 若本船观测到的目标回迹，正切进平行指标线里面(回迹与平行指标线，交点越来越多)，本船与岸边的正横距离正在减少，表示本船正在接近岸边

6. 若是岸上的目标雷达回迹，正在离开平行指标线，表示本船正在远离岸边。(回迹与平行指标线无交点，间隙变大))

 以前的雷达显示器上，有数条相互平行的线条，可以配合转动，以取得船位的确认，避免搁浅。平行指标线现已被ARPA上的电子游标线取代，故例图只有显示一条与岸边相切的粉红色虚线，代表平行指标线。如果在ECDIS上，或已经做过船位确认，本船现正在航线上航行，平行指标值的多少？并不重要。有了平行指标线，可以让我们对船位横移的趋势，本船是否正在远离或接近岸边，提供我们处境感识，如上述，

 良好的航路规划，会将每段航线的平行指标值标示出来，现在纸海图行将消失，而且大部分商船，都做不到标出平行指标值，只有军舰上有可能。

 也可以先取出平行指标值，再去确认本船的船位，以下是如何操作，

1. 只要旋转电子游标线，保持与本船的航向度数相同，

2. 然后offset(设定离开本船的中心)到与任何最接近本船航线的目标相切，

3. 后续观测目标回迹，是否切进平行指标线里面，就知道船位的变化，是否有向岸边靠近的趋势，与靠近的比例是多少？(普通: 这是本船在避碰操作前的设定，以避免本船因为避碰而搁浅)

4. 此时 可以由固定距离圈，估计平行指标值PI是多少，见下图中，

5. 由此估计得到的平行指标值PI，回到海图桌上，用分规两脚的跨度，在纬度线上，取出在ARPA上估计的平行指标值，

6. 保持分规两脚的跨度，一角固定在回迹的最外缘，另一角画弧线，与航线相切，

7. 分规画的弧线，与航线相切线段越长，表示本船位越接近陆地

8. 分规画的弧线，与航线不相切，表示本船位远离陆地。

 在避让操作时，先设好平行指标线，然后进行避碰操作，一边观测来船动态，一边利用本船平行指标线，观测岸上目标的接近趋势(比较固定距离圈与平行指标线的正横距离变化)，可以对避碰的情势，有一正确估计。对平行指标线的操作，不了解的读者应该与船上的资深船副讨论请教，并学习使用正确的方法。