7 透過使用電子海圖與資料顯示系統
電⼦海圖(
Electronic Navigation Chart
;
ENC
)是將紙海圖的資訊諸如海岸線、⽔深、助航設施等
數位化,經由統的系統平臺,在電腦螢幕上顯⽰。利⽤全球定位系統所提供的經緯度資訊,可以將船位
精確的顯⽰在電⼦海圖中。電⼦海圖顯⽰與資訊系統(
Electronic Chart Display and Information
System
;
ECDIS
)被認為是繼
ARPA / RADAR
整合導航系統後之後另⼀項電⼦航儀的技術創新。
電⼦海圖顯⽰與資訊系統需具有以下之特點:
利⽤
GPS
計算的出來的船位,隨時都可以知道本船的位置,可以做無定位導航。
電⼦海圖顯⽰上的資料,具有圖層特性,且機體顯⽰⾯積不若海圖⼤,很容易疏忽重要的資
料。
使⽤政府或由政府授權之⽔道量測機構所發⾏的資料,可以定期⾃動更新,不須⼈⼯修正,正
因為如此航海者可能並不清楚哪裡已經做了修正。
可以提供防⽌擱淺之警報,但是必須有正確的設定,設定的警報參數不⼀定有對應的圖資可以
參考。
提供圖⾯式的資訊,航海者可以⽤直覺加以判斷,需要採取的操船或轉向的⾏動。
減少⽬視辨識助航標誌作業的時間,讓航海者能以統⼀的海圖標誌,完成霧中與夜間航⾏及船
舶管理決策。
⼀、
科技賦能的紅利(解放勞⼒與直覺判斷)
即時無定位導航:
結合
GPS
後,免去了傳統紙海圖繁瑣的⼿⼯經緯度繪點,讓駕駛台能「隨
時、隨地」掌握絕對船位。
直覺化的戰術決策:
提供豐富的圖⾯式資訊與圖層(
Layers
),讓當值船副能在夜間或濃霧
中,透過直覺的螢幕顯⽰快速掌握航道、助航標誌與轉向時機,⼤幅降低盲航的⼼理壓⼒。
⼆、
科技帶來的隱憂與⼈為盲點(不可盲信的陷阱)
螢幕視野的侷限與「⾒樹不⾒林」:
由於電⼦螢幕尺⼨有限,若過度依賴局部放⼤,極易忽略
⼤範圍的環境⾵險。這正是我們前⾯強調必須搭配「⼼智地圖」與「⼿動交叉⽐對」的原因。
⾃動更新的盲點:
官⽅資料的⾃動更新雖然省去了⼈⼯⼿繪改正(
Notice to Mariners
)的時
間,但也容易讓船員產⽣惰性,導致「海圖隨時在變,但駕駛⼼裡卻毫不知情」的致命疏忽。
警報參數的兩難:
預防擱淺的警報若設定不當,要麼天天亂叫導致「警報疲勞」被消⾳,要
麼完全不響導致觸礁前毫無防備。這再次印證了依船舶吃⽔與
UKC
精準計算
Safety Contour
的重要性。
�
�總結:數位時代的航海藝術
正如我們在探討多佛海峽避碰、華達號轉向慣性、台北港進港
PI
線操作時所體悟到的:
「航海儀器永遠只是⼯具,真正掌舵的永遠是⼤腦與紀律。」
ECDIS
和
GPS
賦予了我們前所未有的精準向量與視⾓,但唯有將這些數位⼯具與良好的傳統船藝
(
Good Seamanship
)、嚴格的雙⼈防線(
C.A.S.T.
挑戰機制),以及對物理慣性(離⼼⼒與橫向位移)
的敬畏完美結合,駕駛台團隊才能在瞬息萬變的⼤海與繁忙⽔道中,穩操勝券、安然靠岸。
有如下圖所⽰,電⼦海圖提供本船實際⼤⼩
/
對地航向
/
航速與碼頭距離
/
⽅向等等的相對關係,使得
船隻的迴旋特性,航向迴轉
90
度需要
4.5
倍船⻑的進距,不再是船⻑
300
⽶乘上
4.5 = 1350
公尺,只是數
字型的警覺,如果是以前紙海圖時代,航海者需要先確定本船距離碼頭還有
1350
公尺,這對引⽔⼈不是
問題,因為他可以⽬視核對正橫的岸上⽬標,就知道進距是不是還有
1350
公尺,船⻑就不⼀定知道有什
麼⽬標可以參考,只能去定位,定完船位以後,船隻的進距已經不⾜
1350
公尺,轉向已經來不及了。現
在使⽤電⼦海圖提供本船實際⼤⼩
/
對地航向
/
航速與碼頭距離
/
⽅向等等的相對關係,船⻑可以⼀⽬了然
距離碼頭還有幾倍船⻑的進距
(ADVANCE)
,例如
14:38:31
時船位到碼頭的進距已經只有
3
倍船⻑,我們
如何得知
Electronic Navigation Chart
;
ENC
)是將紙海圖的資訊諸如海岸線、⽔深、助航設施等
數位化,經由統的系統平臺,在電腦螢幕上顯⽰。利⽤全球定位系統所提供的經緯度資訊,可以將船位
精確的顯⽰在電⼦海圖中。電⼦海圖顯⽰與資訊系統(
Electronic Chart Display and Information
System
;
ECDIS
)被認為是繼
ARPA / RADAR
整合導航系統後之後另⼀項電⼦航儀的技術創新。
電⼦海圖顯⽰與資訊系統需具有以下之特點:
利⽤
GPS
計算的出來的船位,隨時都可以知道本船的位置,可以做無定位導航。
電⼦海圖顯⽰上的資料,具有圖層特性,且機體顯⽰⾯積不若海圖⼤,很容易疏忽重要的資
料。
使⽤政府或由政府授權之⽔道量測機構所發⾏的資料,可以定期⾃動更新,不須⼈⼯修正,正
因為如此航海者可能並不清楚哪裡已經做了修正。
可以提供防⽌擱淺之警報,但是必須有正確的設定,設定的警報參數不⼀定有對應的圖資可以
參考。
提供圖⾯式的資訊,航海者可以⽤直覺加以判斷,需要採取的操船或轉向的⾏動。
減少⽬視辨識助航標誌作業的時間,讓航海者能以統⼀的海圖標誌,完成霧中與夜間航⾏及船
舶管理決策。
⼀、
科技賦能的紅利(解放勞⼒與直覺判斷)
即時無定位導航:
結合
GPS
後,免去了傳統紙海圖繁瑣的⼿⼯經緯度繪點,讓駕駛台能「隨
時、隨地」掌握絕對船位。
直覺化的戰術決策:
提供豐富的圖⾯式資訊與圖層(
Layers
),讓當值船副能在夜間或濃霧
中,透過直覺的螢幕顯⽰快速掌握航道、助航標誌與轉向時機,⼤幅降低盲航的⼼理壓⼒。
⼆、
科技帶來的隱憂與⼈為盲點(不可盲信的陷阱)
螢幕視野的侷限與「⾒樹不⾒林」:
由於電⼦螢幕尺⼨有限,若過度依賴局部放⼤,極易忽略
⼤範圍的環境⾵險。這正是我們前⾯強調必須搭配「⼼智地圖」與「⼿動交叉⽐對」的原因。
⾃動更新的盲點:
官⽅資料的⾃動更新雖然省去了⼈⼯⼿繪改正(
Notice to Mariners
)的時
間,但也容易讓船員產⽣惰性,導致「海圖隨時在變,但駕駛⼼裡卻毫不知情」的致命疏忽。
警報參數的兩難:
預防擱淺的警報若設定不當,要麼天天亂叫導致「警報疲勞」被消⾳,要
麼完全不響導致觸礁前毫無防備。這再次印證了依船舶吃⽔與
UKC
精準計算
Safety Contour
的重要性。
�
�總結:數位時代的航海藝術
正如我們在探討多佛海峽避碰、華達號轉向慣性、台北港進港
PI
線操作時所體悟到的:
「航海儀器永遠只是⼯具,真正掌舵的永遠是⼤腦與紀律。」
ECDIS
和
GPS
賦予了我們前所未有的精準向量與視⾓,但唯有將這些數位⼯具與良好的傳統船藝
(
Good Seamanship
)、嚴格的雙⼈防線(
C.A.S.T.
挑戰機制),以及對物理慣性(離⼼⼒與橫向位移)
的敬畏完美結合,駕駛台團隊才能在瞬息萬變的⼤海與繁忙⽔道中,穩操勝券、安然靠岸。
有如下圖所⽰,電⼦海圖提供本船實際⼤⼩
/
對地航向
/
航速與碼頭距離
/
⽅向等等的相對關係,使得
船隻的迴旋特性,航向迴轉
90
度需要
4.5
倍船⻑的進距,不再是船⻑
300
⽶乘上
4.5 = 1350
公尺,只是數
字型的警覺,如果是以前紙海圖時代,航海者需要先確定本船距離碼頭還有
1350
公尺,這對引⽔⼈不是
問題,因為他可以⽬視核對正橫的岸上⽬標,就知道進距是不是還有
1350
公尺,船⻑就不⼀定知道有什
麼⽬標可以參考,只能去定位,定完船位以後,船隻的進距已經不⾜
1350
公尺,轉向已經來不及了。現
在使⽤電⼦海圖提供本船實際⼤⼩
/
對地航向
/
航速與碼頭距離
/
⽅向等等的相對關係,船⻑可以⼀⽬了然
距離碼頭還有幾倍船⻑的進距
(ADVANCE)
,例如
14:38:31
時船位到碼頭的進距已經只有
3
倍船⻑,我們
如何得知
售價 NT$ 300
現代電⼦海圖(
ECDIS
)與⼿指分規的進距量測實務
當電⼦海圖開啟真實船型⽐例(
LOA Display
)時,海圖上顯⽰的本船船⻑就是最天然的量尺。以下
是船⻑與當值船副在
14:38:31
時,不依賴繁瑣的
VRM
選單、直接利⽤「⼿指跨距分規法」⽬測出剩下
3
倍船⻑進距的標準操作:
1.
建⽴「⽬標橫距切線(
Transfer Line
)」
操作與對⿑:以圖中最上⽅碼頭前緣的岸線(約
095°
)為基準,設為新航向的平⾏線。這條
平⾏線代表船舶必須完全轉向完成,並做後續平⾏靠泊的基線。
延伸「原航向進距線(
Advance Line
)」
操作與對⿑:從
14:38:31
本船的船⼼位置,沿著當時對地航向
000°
正北⽅
垂直向上拉出⼀
條直線(進距線),直到與步驟
1
的碼頭岸線相交。這兩條線在交點處會呈現垂直關係,這條
縱向的⻑度就是本船此時此刻到碼頭轉彎點的
可⽤的實際進距(
Advance
)。
「⼿指分規法」動態⽬測(如何得知
3
倍船⻑?)
⼿指跨距當分規:在雷達或
ECDIS
畫⾯上,操船者會直接⽤⼤拇指與⾷指的指尖張開,跨在
14:38:31
那艘本船實際輪廓的船頭到船尾(
LOA
)。
快速倒推量取:保持這個⼿指跨距不變,從
14:38:31
的船頭開始,沿著
000°
正北⽅的進距線
往碼頭岸線「⼀步⼀步往上跨步移動」:
第⼀步(
1
倍船⻑
LOA
):約到達圖中第⼆艘船(
14:39~14:40
轉向初期)的位置。
第⼆步(
2
倍船⻑
LOA
):到達⼤⾓度轉向弧度最陡峭(
14:41
斜向⽅位)的下⽅。
第三步(
3
倍船⻑
LOA
):指尖剛好頂到最上⽅的碼頭岸線(⽬標橫距切線)。
實務效益:
1.
這種⽤⼿指直接當分規的盲操⼿法,⽐在選單內⼿忙腳亂去拉
VRM
圈快上數⼗
倍,能在動態靠泊的危急瞬間提供秒級的視覺反饋。
2.
當然對於⽼⼿來講,只要靠碼頭的
ECDIS
海圖⽐例尺是固定⼤⼩,本船船⻑的量尺
就是固定⼤⼩,這個⼿指跨距⼀張開就是固定
3
倍船⻑
LOA
⼤⼩,這是第⼀階段⽤
3
倍船⻑⼿指跨距來量。
3.
等到熟練了,只要碼頭⽐例尺是固定⼤⼩,⽤眼睛⼀看就知道進距夠不夠
3
倍船⻑
迴轉之⽤。
判讀操船臨界與「無法回頭點」的科學依據
實務警訊:⼤型貨櫃船在
8.9
節的⾼速下,⼀般右滿舵(
Hard STBD
)迴轉的標準進距
(
Advance
)需要
3.5
⾄
4
倍船⻑
才能完成
90
度的航向改變。
助航设备的修正:雖然標準進距需要
3.5~4
倍船⻑,但此時因為有拖船全速推頂(
Aft Tug
Full to Push
)與主機進⾞
KICK IN
(提⾼舵效)的動態協助,船舶可以⽤較少的進距完成
90
度的急轉迴轉。
操船抉擇:當海圖顯⽰可⽤進距已經退縮到只有
3
倍船⻑時,代表已經到達了⽤舵的極限臨界
點。如果不⽴刻⽤舵,船隻將因巨⼤的縱向慣性(
Inertia
)衝過頭,導致後續橫距不⾜⽽無法
順利對正碼頭,甚⾄發⽣擦撞危險。這也就是為什麼圖中在緊接著的
14:39:52
階段,本船⽴
刻採取了
Hard STBD
(右滿舵)加
Stop Eng.
(主機停⾞)
的極限操作,強迫船舶在最後的
3
倍船⻑極限進距內完成甩尾與對正。
此起嚴重事故的主要肇因可歸納為三⼤關鍵核⼼因素:
1.
進港操船速度過⾼(
Excessive Speed
)
報告指出,「⽶蘭橋號」在駛⼊釜⼭新港(
Busan New Port
)準備靠泊
PNC 8
號碼頭時,其接近與
靠泊的操船速度明顯過⾼,未能在進⼊限制⽔域時及時減速。⾼達
8
⾄
9
節以上的速度產⽣了巨⼤的縱
向與橫向動量(
Momentum
),導致後續在有限空間⼤⾓度轉彎時,迴轉縱距(
Advance
)和橫距極度不
⾜。
(
註
:
錯誤估計,原因是船頭的阻⼒不⾜,⾒操船點線⾯。
)
2.
嚴重忽視「空載壓艙不⾜(
Light Ballast
)」對舵效的衝擊
事故發⽣時,該輪剛結束船塢維修(
Dry Dock
)正準備重新投⼊航線,船上處於完全沒有載貨的空
載壓艙狀態。
⾞葉與舵板嚴重裸露:調查證實,因壓載⽔不⾜,該輪進⼊港⼝時⼤約有三分之⼀(
1/3
)的
螺旋槳⾞葉與舵板完全暴露在⽔⾯之上。
(
註
:
錯誤陳述,原因是船頭的吃⽔不⾜,不具迴轉時
船頭需要的剎⾞阻⼒,⾒操船點線⾯。
)
迴轉半徑劇增:由於船頭未能完全浸⼊⽔中,船舶流體動⼒學中的船頭需要的⽔下剎⾞與迴轉
速率(
Rate of Turn
)遭到極度削弱。儘管引⽔⼈拼命嘗試下達舵令,並配合船艏側推器與拖
船控制,⼤船仍因巨⼤的慣性與微弱的船頭阻⼒,產⽣了超出預期的超⼤迴轉半徑。
解決之
道就是加派船頭拖船,以產⽣⾜夠的迴轉⼒距。
港內盲⽬操作與「無法回頭點」失控
在極⾼進港航速(約
8.9
節)與缺乏吃⽔壓艙的雙重劣勢下,船舶在進⾏
90
度⼤⾓度轉向靠泊時,
已經嚴重退縮到了極限安全進距(
Advance
)之外。最終船舶產⽣嚴重的「橫向甩尾偏航」,但是沒有善
加利⽤,在不知道如何處理的失控狀態下,
(
⼀是控制航向向外舷開,拉開橫距,⼆是⽴即停船,調整船
位,重新靠碼頭
)
。連續撞擊並完全摧毀了
85
號貨櫃碼頭橋式起重機(
Gantry Crane
),並連帶推軌、
損壞了相鄰的
81
、
83
、
84
號起重機,甚⾄擦撞了靠泊中的
Seaspan Ganges
輪。
ECDIS
)與⼿指分規的進距量測實務
當電⼦海圖開啟真實船型⽐例(
LOA Display
)時,海圖上顯⽰的本船船⻑就是最天然的量尺。以下
是船⻑與當值船副在
14:38:31
時,不依賴繁瑣的
VRM
選單、直接利⽤「⼿指跨距分規法」⽬測出剩下
3
倍船⻑進距的標準操作:
1.
建⽴「⽬標橫距切線(
Transfer Line
)」
操作與對⿑:以圖中最上⽅碼頭前緣的岸線(約
095°
)為基準,設為新航向的平⾏線。這條
平⾏線代表船舶必須完全轉向完成,並做後續平⾏靠泊的基線。
延伸「原航向進距線(
Advance Line
)」
操作與對⿑:從
14:38:31
本船的船⼼位置,沿著當時對地航向
000°
正北⽅
垂直向上拉出⼀
條直線(進距線),直到與步驟
1
的碼頭岸線相交。這兩條線在交點處會呈現垂直關係,這條
縱向的⻑度就是本船此時此刻到碼頭轉彎點的
可⽤的實際進距(
Advance
)。
「⼿指分規法」動態⽬測(如何得知
3
倍船⻑?)
⼿指跨距當分規:在雷達或
ECDIS
畫⾯上,操船者會直接⽤⼤拇指與⾷指的指尖張開,跨在
14:38:31
那艘本船實際輪廓的船頭到船尾(
LOA
)。
快速倒推量取:保持這個⼿指跨距不變,從
14:38:31
的船頭開始,沿著
000°
正北⽅的進距線
往碼頭岸線「⼀步⼀步往上跨步移動」:
第⼀步(
1
倍船⻑
LOA
):約到達圖中第⼆艘船(
14:39~14:40
轉向初期)的位置。
第⼆步(
2
倍船⻑
LOA
):到達⼤⾓度轉向弧度最陡峭(
14:41
斜向⽅位)的下⽅。
第三步(
3
倍船⻑
LOA
):指尖剛好頂到最上⽅的碼頭岸線(⽬標橫距切線)。
實務效益:
1.
這種⽤⼿指直接當分規的盲操⼿法,⽐在選單內⼿忙腳亂去拉
VRM
圈快上數⼗
倍,能在動態靠泊的危急瞬間提供秒級的視覺反饋。
2.
當然對於⽼⼿來講,只要靠碼頭的
ECDIS
海圖⽐例尺是固定⼤⼩,本船船⻑的量尺
就是固定⼤⼩,這個⼿指跨距⼀張開就是固定
3
倍船⻑
LOA
⼤⼩,這是第⼀階段⽤
3
倍船⻑⼿指跨距來量。
3.
等到熟練了,只要碼頭⽐例尺是固定⼤⼩,⽤眼睛⼀看就知道進距夠不夠
3
倍船⻑
迴轉之⽤。
判讀操船臨界與「無法回頭點」的科學依據
實務警訊:⼤型貨櫃船在
8.9
節的⾼速下,⼀般右滿舵(
Hard STBD
)迴轉的標準進距
(
Advance
)需要
3.5
⾄
4
倍船⻑
才能完成
90
度的航向改變。
助航设备的修正:雖然標準進距需要
3.5~4
倍船⻑,但此時因為有拖船全速推頂(
Aft Tug
Full to Push
)與主機進⾞
KICK IN
(提⾼舵效)的動態協助,船舶可以⽤較少的進距完成
90
度的急轉迴轉。
操船抉擇:當海圖顯⽰可⽤進距已經退縮到只有
3
倍船⻑時,代表已經到達了⽤舵的極限臨界
點。如果不⽴刻⽤舵,船隻將因巨⼤的縱向慣性(
Inertia
)衝過頭,導致後續橫距不⾜⽽無法
順利對正碼頭,甚⾄發⽣擦撞危險。這也就是為什麼圖中在緊接著的
14:39:52
階段,本船⽴
刻採取了
Hard STBD
(右滿舵)加
Stop Eng.
(主機停⾞)
的極限操作,強迫船舶在最後的
3
倍船⻑極限進距內完成甩尾與對正。
此起嚴重事故的主要肇因可歸納為三⼤關鍵核⼼因素:
1.
進港操船速度過⾼(
Excessive Speed
)
報告指出,「⽶蘭橋號」在駛⼊釜⼭新港(
Busan New Port
)準備靠泊
PNC 8
號碼頭時,其接近與
靠泊的操船速度明顯過⾼,未能在進⼊限制⽔域時及時減速。⾼達
8
⾄
9
節以上的速度產⽣了巨⼤的縱
向與橫向動量(
Momentum
),導致後續在有限空間⼤⾓度轉彎時,迴轉縱距(
Advance
)和橫距極度不
⾜。
(
註
:
錯誤估計,原因是船頭的阻⼒不⾜,⾒操船點線⾯。
)
2.
嚴重忽視「空載壓艙不⾜(
Light Ballast
)」對舵效的衝擊
事故發⽣時,該輪剛結束船塢維修(
Dry Dock
)正準備重新投⼊航線,船上處於完全沒有載貨的空
載壓艙狀態。
⾞葉與舵板嚴重裸露:調查證實,因壓載⽔不⾜,該輪進⼊港⼝時⼤約有三分之⼀(
1/3
)的
螺旋槳⾞葉與舵板完全暴露在⽔⾯之上。
(
註
:
錯誤陳述,原因是船頭的吃⽔不⾜,不具迴轉時
船頭需要的剎⾞阻⼒,⾒操船點線⾯。
)
迴轉半徑劇增:由於船頭未能完全浸⼊⽔中,船舶流體動⼒學中的船頭需要的⽔下剎⾞與迴轉
速率(
Rate of Turn
)遭到極度削弱。儘管引⽔⼈拼命嘗試下達舵令,並配合船艏側推器與拖
船控制,⼤船仍因巨⼤的慣性與微弱的船頭阻⼒,產⽣了超出預期的超⼤迴轉半徑。
解決之
道就是加派船頭拖船,以產⽣⾜夠的迴轉⼒距。
港內盲⽬操作與「無法回頭點」失控
在極⾼進港航速(約
8.9
節)與缺乏吃⽔壓艙的雙重劣勢下,船舶在進⾏
90
度⼤⾓度轉向靠泊時,
已經嚴重退縮到了極限安全進距(
Advance
)之外。最終船舶產⽣嚴重的「橫向甩尾偏航」,但是沒有善
加利⽤,在不知道如何處理的失控狀態下,
(
⼀是控制航向向外舷開,拉開橫距,⼆是⽴即停船,調整船
位,重新靠碼頭
)
。連續撞擊並完全摧毀了
85
號貨櫃碼頭橋式起重機(
Gantry Crane
),並連帶推軌、
損壞了相鄰的
81
、
83
、
84
號起重機,甚⾄擦撞了靠泊中的
Seaspan Ganges
輪。
