船载危险货物集装箱积载和隔离远程核查系统

陈涛 张小兵 任松 孙金余

【摘 要】 为降低船载危险货物因积载不当而发生泄漏、燃烧、爆炸等事故的风险，从危险货物集装箱配载流程入手，分析违规积载案件的原因和实际监管中的难点，闡述运用智能化监管手段来解决此类问题的必要性和可行性。介绍船载危险货物集装箱积载远程核查系统的基本功能和流程架构，以期通过该系统的应用及时发现并纠正船舶危险货物集装箱隔离不当的行为，避免船期延误，减少经济损失，提高码头营运效率。

【关键词】 集装箱运输;危险货物;配载;积载;隔离;智能化监管

0 引 言

近年来，随着上海国际航运中心建设的不断推进，上海港集装箱海上运输业务发展迅猛，其集装箱吞吐量连年保持高速增长，自2010年集装箱吞吐量首次超过新加坡港以来，已9年蝉联世界最大集装箱港口。集装箱班轮运输具有安全便捷、航线灵活、船期稳定、装卸高效、货损率低等优点，已经成为危险货物海上运输的主要方式。2018年，上海港集装箱吞吐量达到万TEU，较2014年增长了19.06%，其中危险货物集装箱吞吐量88.75万TEU，较2014年增长了25.01%。由此可以看出，危险货物集装箱吞吐量呈现出较快增长的趋势，且其增幅明显高于集装箱总吞吐量。

危险货物具有易燃易爆、有毒有害的特点，容易造成人身伤害、财产损失或环境污染，因此需要采取特别的防护措施。危险货物集装箱在装船运输时，应当满足《国际海运危险货物规则》（以下简称《国际危规》）第7部分关于危险货物积载和隔离的要求，否则极易发生危险货物泄漏、燃烧、爆炸等事故。随着危险货物集装箱运输量的增长，危险货物积载、隔离不当等违反《国际危规》要求的情况时有发生，严重威胁船舶海上运输安全。

1 危险货物集装箱配载

1.1 危险货物集装箱配载流程

集装箱船具有装卸效率高、靠港时间短、箱货数量大等特点，在集装箱船大型化发展的背景下，集装箱船的货物配载一般是由岸基船舶配载中心、码头装卸公司与船舶大副共同完成的。危险货物集装箱配载的一般流程（见图1）为：由岸基船舶配载中心根据装卸港、箱重、货物危险性质、船舶危险货物适载证书、船舶强度和稳性要求等因素编制预配船图;预配船图经码头装卸公司与大副确认无误后形成装载计划，码头装卸公司将根据装载计划进行装载作业;在集装箱装货作业结束后，理货公司根据集装箱在船上装载的实际位置，绘制集装箱实载船图。

1.2 存在的问题及原因分析

目前，集装箱班轮公司纷纷开发了集装箱船配载系统，运用计算机技术辅助岸基配载人员和船上船员完成集装箱的配载工作，以避免出现违反危险货物积载和隔离规定的情况;然而，船舶违反积载和隔离规定载运危险货物集装箱的情况仍时有发生。据统计，上海海事局仅在2018年便查获14起集装箱船载运危险货物违反积载和隔离规定的案件。其中，涉及国际航行集装箱船案件11起、国内航行集装箱船案件3起，违反“仅限舱面积载”要求案件7起，未按照《海上船舶危险货物适装证书》积载案件3起，不满足危险货物隔离要求案件4起。

经调查发现，导致上述案件发生的原因有以下3个：

（1）危险货物集装箱未按照装载计划位置装载，且船方未能及时发现并进行校核。装载计划是经船舶配载系统和船上大副校核后制定的，正常情况下按照装载计划装载危险货物，不会出现违反积载和隔离规定的情况。然而，由于集装箱船周转快、在港时间短，通常在船舶离港后才能收到最终的实载船图，如果在货物装船过程中危险货物未能按照装载计划指定位置进行装载，而船方又未能及时发现并进行校核，则危险货物的积载或隔离有可能不符合《国际危规》的规定。

（2）配载系统存在软件设计缺陷或未及时更新的问题。经过多年的实际应用，目前各大船舶运输企业使用的船舶配载系统已较成熟，能够根据《国际危规》中危险货物积载和隔离的各项规定对危险货物集装箱的配载情况进行校核。但是，个别船舶运输企业，尤其是一些经营规模比较小的船舶运输企业所使用的船舶配载系统在危险货物积载和隔离校核功能的逻辑设计上存在不足或未能根据《国际危规》的修订及时更新，导致配载系统对某些特殊规定或新修订的内容未能进行校核。

（3）为追求经济效益忽视安全运输。部分国内航行集装箱船安全意识淡薄，存在侥幸心理，认为即使积载不当也不一定会发生事故或被主管部门查处，因而为了追求经济效益，忽视《海上船舶危险货物适装证书》的装载要求，违规装载危险货物。

2 监管难点和解决途径

作为保障船舶水上运输安全的主管部门，海事部门对船载危险货物运输监管，特别是对装船出港的危险货物集装箱积载和隔离情况的监管面临着以下难题：

（1）覆盖面有限。部分装船出港的危险货物集装箱计划装载的位置在船舶临近靠港前才最终确定。根据《船舶载运危险货物安全监督管理规定》，船舶应当在离港24小时前办妥船舶载运危险货物申报手续。也就是说，部分船舶在办理出港船载危险货物申报手续时，其危险货物的积载信息仍未确定，即船载危险货物申报信息中未包含危险货物的计划装载位置，审核人员无法核对积载和隔离情况，只能通过执法人员登船对装载计划进行现场核查。由于监管力量有限，海事部门对船舶所载运危险货物集装箱的积载和隔离情况的核查覆盖率十分有限。

（2）时效性受限。鉴于集装箱船货物积载的方式和装卸作业的特点，即使执法人员登船实施现场核查，也只能对船方提供的装载计划进行检查，难以对危险货物的实际装载情况进行逐一核对。船舶装载计划已经由配载系统和船上大副进行校核，通常出现不满足积载和隔离要求的概率比较低。由装载位置与装载计划不一致所导致的违规行为难以在船舶离港前被发现和纠正。

一旦船舶发生违反积载和隔离规定的情况，不仅会对船舶运输安全产生威胁，还会因采取纠正措施而实施的倒箱作业造成船期延误和经济损失，也会对码头的营运效率产生影响。如果能够及时掌握集装箱在船上实时装载的位置信息，并根据船上危险货物集装箱的危险性质和实际装载位置进行积载和隔离核查，将能够很好地解决上述各种问题，避免违反积载和隔离要求的情况发生。在传统集装箱码头的运营模式下实现及时掌握集装箱在船上实时装载的位置信息难度较大，但信息化技术和智能化科技的发展和应用，以及近年来国内自动化码头纷纷投入营运，都为危险货物智能化监管的推进提供了契机。

3 远程核查系统功能架构

2017年12月10日，全球最大的全自动化无人码头――上海港洋山深水港区四期自动化码头（以下简称“洋山四期码头”）正式营运。洋山四期码头采用了先进的自动化、智能化的运营操作模式，全程装卸作业采取远程操控方式，装卸数据采用信息化传输方式。洋山四期码头在运行模式和技术应用上的跨越式升级，使通过信息化手段实现对危险货物智能化监管成为可能。在与洋山四期码头装卸作业管理系统的数据对接后，海事部门能共享自动化码头的货物操作信息，实时掌握集装箱的装卸进度和实际装载位置，实现对船载危险货物集装箱实际积载和隔离情况的远程监管和自动化核查。

基于增强危险货物运输管理实效、提高船舶水上运输安全和港口营运效率的目的，海事部门与洋山四期码头合作开发了“船载危险货物集装箱积载和隔离远程核查系统”（即“e核载”系统），在船载危险货物智能化监管领域展开探索。“e核载”系统主要由危险货物信息数据库、积载和隔离校核、警示信息提醒等3部分构成。

3.1 信息數据库

信息数据是实现系统功能的基础。“e核载”系统的危险货物信息数据库分为动态信息数据库和静态信息数据库。

动态数据库主要汇集了来自“船舶载运危险货物、污染危害性货物、固体散装货物审核系统”（海事申报审核系统）的危险货物申报信息和来自“洋山港区四期智能集装箱码头作业管理与控制监控平台”（码头作业管控系统）的船舶装载计划、货物实际装载情况、实载船图等信息，通过船名、航次、集装箱箱号等关联信息将两个系统中的关键数据整合而成，为后续积载和隔离校核提供数据支撑。

静态信息数据库主要包括《国际危规》危险货物一览表中的危险货物详细信息、危险货物积载和隔离规则，以及船舶模型数据库等信息，其中船舶模型数据是实现积载和隔离校核功能的基础架构保障，主要数据包括船名、船舶识别号、船舶积载布置情况、舱盖板配备情况、舱壁位置、居住区位置、机舱位置等与积载和隔离校核相关的船舶资料信息。

“e核载”系统信息数据库见图2。

3.2 积载和隔离校核

危险货物积载和隔离校核是“e核载”系统的核心功能，根据校核内容分为积载校核和隔离校核两个部分;根据货物流向分为进港校核和出港校核两个环节，其中出港校核根据装货状态分为装载计划校核、实时装载校核和实际装载校核等3个阶段。

（1）积载校核。积载校核是根据《国际危规》第7.1章和7.4章的积载规定对危险货物集装箱的积载情况进行校核的，包括积载类、特殊积载规定、积载代码和操作代码对应规定等。积载校核流程见图3。

（2）隔离校核。隔离校核是根据《国际危规》第7.2章和7.4章的隔离规定对危险货物集装箱的隔离情况进行校核的，包括隔离表、隔离类、特殊隔离规定、隔离代码对应规定等。隔离校核流程见图4。

（3）进港校核。进港校核即通过积载和隔离校核功能，对船舶进港靠泊时船上实际载运的危险货物集装箱的积载和隔离情况进行校核。

（4）出港校核。出港校核即通过积载和隔离校核功能，在装卸货作业开始前，对船舶装载计划进行校核，确保装载计划满足《国际危规》关于危险货物积载和隔离的要求;在装卸货作业开始后，实时校验危险货物集装箱的实际装载位置是否与装载计划一致，并重点对与计划位置不一致的集装箱积载和隔离情况进行校核，确保实际装载位置满足积载和隔离的要求;在装卸货作业结束后，根据实载船图再次对全船的危险货物集装箱积载和隔离情况进行复核。在进行积载和隔离校核的同时，“e核载”系统也会对海事申报审核系统和码头作业管控系统中的危险货物箱货信息进行比对，校验是否存在未办理危险货物申报手续的集装箱装船出港。

3.3 警示信息提醒

警示信息提醒功能主要是对出现的异常情况进行提醒，包括数据源异常提醒和校核结果提醒。数据源异常提醒是为了能够实时掌握系统数据的运行状态，当未接收到海事申报审核系统或码头作业管控系统的相关数据时，予以提示;校核结果提醒，即在危险货物集装箱积载和隔离校核中，如发现不符合积载和隔离规定或违反危险货物申报规定嫌疑的船舶，将以警示信息的形式提醒开展人工复核，必要时及时对无法排除嫌疑的船舶进行现场核查。

综上所述，通过“e核载”系统能够收集所有进出港船舶所载运的危险货物集装箱信息，对危险货物的申报状况和实载危险货物集装箱的积载和隔离情况实施全覆盖核查，及早发现并纠正危险货物集装箱积载和隔离不当的行为，在守住安全底线的基础上，降低船舶因纠正违规行为而导致的船期延误和经济损失，提高码头的运营效率。

4 结 语

“e核载”系统的开发和应用是在船载危险货物智能化监管的道路上迈出的一小步，功能设计和运行实效仍需要在实践中不断改进和完善。随着人工智能、物联网、5G通信网络等技术的发展和应用，智能航运将是航运业未来发展的趋势。2019年5月，交通运输部、中央网信办、国家发改委、教育部、科技部、工业和信息化部、财政部联合发布了《智能航运发展指导意见》，为智能航运未来30年的发展指明了方向。作为智能航运发展的重要保障，航运监管部门应当紧跟科技发展的步伐，及早谋划、提前布局、抢抓机遇，积极探索和运用智能化监管手段，构建智能航运治理体系，推进智能航运健康发展，助力我国航运业实现由大到强的结构性调整和高质量发展。