开发符合电子海图一致性标准的生产方式.docx
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开发符合电子海图一致性标准的生产方式
开发符合电子海图一致性标准的生产方式
————————————————————————————————作者：
————————————————————————————————日期：
QC小组成果报告书
部门:
制图中心
小组名称:
小飞侠QC小组
课题名称:
开发符合IHO要求的纸海图
AIS虚拟航标标注方式
上海海事局航海图书印制中心
填报日期:
二O一O年十二月
一、概况
1、单位概况
上海海事局航海图书印制中心制图中心主要负责全国沿海港口航道图产品（包括纸海图及电子海图）及港口、航道工程测量图、扫海测量图、码头测量图产品的制图工作，为通航安全、航运企事业单位提供大量的第一手海图产品资料，为航海保障、航运发展、港口建设的提供基础产品和有力支持。
目前，我们采用世界上最先进的海图数据库制作系统——HPD系统进行纸海图与电子海图的制作，以下是HPD系统制作的一张示意图：
由上述示意图可见，源数据制作是海图基础数据的汇总，纸海图和电子海图分别读取源数据进行产品制作。
2、AIS虚拟航标概况
AIS航标是近年来在AIS系统基础上发展起来的新型助航标志，由于具有传统航标所不具备的特点，在中国及世界上很多国家航海领域得到了越来越广泛的应用。
AIS虚拟航标作为AIS航标的一种，是由AIS台站播发的物理上不存在的虚拟航标。
现阶段，由于电子海图显示系统可以接收到AIS台站发布的虚拟航标信息，不需要在电子海图中特别加注。
但是在纸海图上，仅标注了AIS基站，AIS航标等实体航标，未标注AIS虚拟航标。
当前，纸海图作为航海应用的主要内容，为了满足航海人员的航行需求，加注AIS虚拟航标的需要也越来越迫切，因此我们QC小组于2010年10月选“开发符合IHO要求的纸海图AIS虚拟航标标注方式”为课题，开展创新型质量管理活动，为纸海图上AIS虚拟航标的标注提供技术支持。
二、小组简介
QC小组情况表
小组名称
小飞侠QC小组
课题名称
开发符合IHO要求的纸海图AIS虚拟航标标注方式
注册日期
2006年3月
活动时间
2010年10月至12月
课题类型
创新型
PDCA循环次数
1次
活动次数
6
出勤率
100%
序号
姓名
性别
年龄
文化程度
职务
小组分工
1
贾淑娟
女
27
本科
组长
现场调度，规则制定
2
王娟
女
29
硕士
副组长
方案培训
3
王志云
男
51
本科
组员
规则制定
4
吴宇晓
男
32
硕士
组员
规则制定
5
宋立伟
女
35
本科
组员
方案培训
6
方新
女
26
硕士
组员
数据分析
7
吴雪峰
男
27
本科
组员
数据分析
制表人：
王娟日期：
2010年10月11日
三、选题理由
首先，随着AIS虚拟航标的应用越来越广泛，仅东海海区的虚拟AIS航标数目已经达到80多个。
2010年12月10日，长江口深水航道（12.5米）延伸段将正式开通。
该航道采用了双向复式通航分道设计。
由于航道狭窄，因此深水航道边界全部使用虚拟航标标识，如不在海图上标识，船舶驾驶人员将无法了解和把握航行规则，可能导致通航秩序混乱，造成船舶航行安全事故。
对此情况，上海海事局主管部门及领导非常重视，要求印制中心及时调查纸海图上加注AIS虚拟航标的必要性，同时指出如有必要，要及时研究可行性方案并及时加注。
为此，我们专门进行了客户调查，以明确各用图单位对纸海图上加注AIS虚拟航标的需求，在所有参与此项调研的25家单位中，有21家单位认为应该添加，占84%；3家单位认为纸海图应该仅体现实际存在的物标，故不应该添加，占12%；1家单位对此问题并不关心，占4%。
可见，在纸海图上加注AIS虚拟航标也满足多数客户的需求。
客户需求调查
制图人：
吴雪峰日期：
2010年10月12日
其次，纸海图作为一种国际化的海图产品，必须符合相关国际标准，以保证全球范围内的统一。
IHO于2010年10月发布的67号通函，对AIS虚拟航标的规范和符号进行了修订。
我国作为IHO的成员国之一，也应该符合其提出的相关国际标准。
因此，我们决定以“开发符合IHO要求的纸海图AIS虚拟航标标注方式”为课题，开展质量管理活动。
四、设定目标
由于航海人员迫切需要在海图上掌握AIS虚拟航标的相关信息，我们必须尽可能的缩短AIS虚拟航标加注的时间，以确保制图任务能够及时完成，保证航海人员的使用；其次是AIS虚拟航标在纸海图上的显示形式，必须符合IHO发布的67号通函的规定。
基于上述分析，本次QC活动的目标为：
✧快速
要求整个制作流程每加注一个AIS虚拟航标耗时≤2分钟。
✧符合IHO标准
要求纸海图上AIS虚拟航标的标识方式与IHO发布的67号通函的要求符合率达到100%。
五、方案提出及优选
围绕实现小组活动目标，小组成员提出了很多想法和看法，汇总大家意见，得出如下三种方案并进行可行性分析:
方案一：
源数据编绘时创建实体航标
结合HPD系统制作方式，在源数据编绘时创建实体航标,通过实体航标属性值的编码，进行用户化工作，在纸海图制作时直接对应出符合IHO标准的注记。
优点在于：
1、通过用户化工作，在纸海图制作时直接对应出相应的注记，不会错漏；
2、实体航标使用成熟，较为稳定，不易出错；
3、每个范围内的AIS虚拟航标一次加注，可以满足不同比例尺图幅的需要，不需要重复加注。
缺点在于：
1、现有实体航标的属性不能满足AIS虚拟航标的需求。
1、容易造成源数据中AIS虚拟航标与实体航标之间的混淆，容易出错；
2、在电子海图制作过程中此类物标也会读取进来，为了避免与接收到的AIS虚拟航标有所重复，需要单独挑出来进行删除，删除不仅仅耗费时间，过程中也容易出现错漏。
方案二：
源数据编绘时创建制图物标
结合HPD系统制作方式，在源数据编绘时创建新制图物标$AISVA,通过对其属性值的编码，经过用户化工作，在纸海图制作时直接对应出符合IHO标准的注记。
优点在于：
1、通过用户化工作，在纸海图制作时直接对应出相应的注记，不会错漏；
2、分类明确，不会造成源数据中航标的混乱；
3、每个范围内的AIS虚拟航标一次加注，可以满足不同比例尺图幅的需要，不需要重复加注。
4、在电子海图制作过程中可以把此类制图物标直接过滤掉，不需要花费额外时间去删除此类物标，节省了时间，提高了效率。
缺点在于：
1、在HPD系统中开发出一种新的制图物标及相关属性，开发难度较大。
2、作为一种新的制图物标，由于使用并不成熟，具有非稳定性和不确定性，产生意外情况的可能性较大。
方案三：
纸海图产品编绘时手工加注
使用物标添加工具和物标属性编辑功能，根据已知的AIS虚拟航标的坐标位置，根据IHO发布的67号通函的要求，人工在纸海图上输入AIS虚拟航标。
为了测试该方案的效率，我们使用该方式对44121《长江口深水航道
（一）》和44001《长江口及附近》两幅图进行了AIS虚拟航标加绘试验。
首先查询到每幅图的图幅范围内虚拟航标的坐标及相关信息，然后使用物标添加工具和物标属性编辑功能，人工在纸海图上输入AIS虚拟航标。
通过统计发现，44121《长江口深水航道
（一）》（比例尺1:
2.5万）中有8个AIS虚拟航标，操作用时20分钟；44001《长江口及附近》（比例尺1:
15万）中有23个AIS虚拟航标，操作用时达到50分钟。
通过上述分析和试验，可以看出手工方式的优点在于：
不涉及源数据添加AIS虚拟航标及电子海图中删除的环节，操作简单；
缺点在于：
1、操作效率低，容易错误或遗漏，准确率低。
2、具有重复加注的缺点，举例说明，由于44121是44001范围之内的大比例尺图幅，所以44121中的8个AIS虚拟航标同时也存在于44001中，前两种方案只需要加注23个航标即可满足以上两幅图中AIS虚拟航标的标注，但最后一种方案需要每幅图单独加共计31个。
以此类推，涉及到同一区域不同比例尺图幅的，工作量大量重复。
各种方案的分析论证
方案
内容
评估
综合得分
选定
可实施性
开发效率
稳定性
操作简易度
准确率
操作效率
1
源数据中创建实体航标
☆
☆
☆
○
○
□
23
备选
2
源数据中创建制图物标
☆
◇
○
◇
☆
☆
26
最优
3
纸海图上手工加注
○
☆
☆
□
◇
△
20
不选
（表中☆5分，◇4分，○3分，□2分，△1分）
制表人：
贾淑娟日期：
2010年10月15日
通过对三种可选操作方案的分析论证，我们确定源数据中创建制图物标为最优方案，即实施方案。
六、制定对策
通过在源数据中创建制图物标，实现AIS虚拟航标标注的方案实施需要一个合理的流程，具体流程如下：
1、根据IHO规定制定出AIS虚拟航标的符号形式。
2、在源数据中创建新的制图物标及相关属性，定义并添加数据字典。
3、通过用户化实现源数据中制图物标到纸海图上AIS虚拟航标的自动对应。
4、设计图例，在纸海图上位置显著处对AIS虚拟航标的相关信息进行说明。
5方案培训。
针对以上流程，小组制定了方案实施计划表。
方案实施计划表
序号
对策
目标
措施
日期
实施人，
地点
1
根据IHO规定制定出AIS虚拟航标的符号形式
制定的符号样式100%符合IHO标准要求
1、研究IHO67号通函
2、制定符号样式
10.15
-10.20
王志云、
宋立伟
办公室
2
确定源数据中创建的制图物标及相关属性
新创建的制图物标及属性能够100%满足当前AIS虚拟航标的显示要求
1、定义制图物标名称
2、定义相关属性
3、定义属性类型
10.20
-10.25
吴宇晓、
王娟
办公室
3
通过用户化实现源数据制图物标到纸海图上AIS虚拟航标的自动对应
100%实现源数据制图物标到纸海图AIS虚拟航标的自动对应。
1、对sh_master.txt文件进行修改
2、对annotationfile.xml文件进行修改
10.25
-11.1
贾淑娟、
吴雪峰
办公室
4
设计图例，在纸海图上位置显著处对AIS虚拟航标的相关信息进行说明
使用者能够根据图例辨别AIS虚拟航标的功能。
1、确定图例中英文名称
2、确定表格行高列宽
11.1
-11.2
贾淑娟、
方新
办公室
5
方案培训
每个作业人员均能独立加注。
1、培训
2、调查培训结果
11.5
-11.6
全体编绘人员
会议室
制表人：
贾淑娟日期：
2010年10月15日
七、对策实施
实施一、根据IHO规定制定出AIS虚拟航标的符号形式
根据IHO发布的67号通函的要求，经过分析研究对AIS虚拟航标的符号形式作以下规定：
1、用直径1.2毫米的有圆心的圆圈表示虚拟航标的位置。
2、以该位置为圆心，外围绘直径6.5毫米的虚线圆圈表示此航标是虚拟航标。
3、用IALA实体航标系统中顶标的符号，加绘在1.2毫米圆圈上方表示虚拟航标与实体航标顶标符号意义相同的用途（如方位标、侧面标、孤立危险物标、安全水域标、专用标、应急沉船示位标等）。
4、虚拟AIS灯船，用灯船符号外围绘直径6.5毫米的虚线圆圈表示。
5、在虚拟航标符号边上，加注直体“V-AIS”表示虚拟航标信号的播发载体。
6、整个符号及注记颜色采用品红色，以示与实体航标的区别。
7、AIS虚拟航标的具体图式符号如下：
AIS虚拟航标图式符号表
定义
图式符号
北方位标
东方位标
南方位标
西方位标
左侧标（推荐航道左侧标）
右侧标（推荐航道右侧标）
孤立危险物标
安全水域标
专用标
应急沉船示位标
灯船
制表人：
宋立伟日期：
2010年10月20日
实施一效果检查：
制定的符号样式100%符合IHO的标准要求。
实施二、定义源数据中创建的制图物标及相关属性
通过分析研究，我们决定在HPD源数据中增加制图物标$AISVA,相关属性如下：
制图物标中文名称缩写
Virtualaidstonavigation虚拟航标$aisva表1
缩写Acronym
类型
Type
名称
Name
属性Attributes
属性说明
$aisva
cartographic
Virtualaidstonavigation
$ctais
$mmsid
$tramo
$intim
COMCHA
NOBJNM
OBJNAM
INFORM
NINFOM
$spinf
SORDAT
SORIND
自定义，强制属性
新增自定义
新增自定义
新增自定义
通信频道
中文名称
英文名称
英文信息
中文信息
自定义
数据来源日期
数据来源
新增自定义属性说明表
表2
Acronym
属性值类型
英文名
中文名
备注
$ctais
Enumeration
枚举型
CatalogofvirtualAIS
虚拟
航标类型
强制属性，属性值详见“表3”
$mmsid
Alphanumeric
文字数字型
MaritimeMobileServiceIdentity
用户识别码
$tramo
Enumeration
枚举型
Transmittingmode
发射模式
属性值详见“表4”
$intim
Float浮点型
Intervaltime
播发间隔
单位“秒”
$ctais的属性值表
表3
标识号
描述
定义
1
port-handlateralmark
左侧标
2
starboard-handlateralmark
右侧标
3
Preferredchanneltostarboardlateralmark
推荐航道左侧标
4
preferredchanneltoportlateralmark
推荐航道右侧标
5
isolateddangermark
孤立危险物标
6
eastcardinalmark
东方位标
7
southcardinalmark
南方位标
8
westcardinalmark
西方位标
9
northcardinalmark
北方位标
10
safewatermark
安全水域标
11
generalmark
专用标
12
emergencywreckmark
应急沉船示位标
13
lightvessel
灯船
14
undefined
未指定
$tramo属性值表
表4
标识号
描述
定义
1
continuousautomatically
自主连续
说明：
各属性和各枚举型的值将根据需要进行添加和维护。
以上4表制表人：
王志云日期：
2010.10.20
实施二效果检查：
新创建的制图物标及属性能够100%满足当前AIS虚拟航标的显示要求，并且具有扩展功能，满足了后续开发。
实施三、通过用户化实现源数据制图物标到纸海图上AIS虚拟航标的自动对应
我们对HPD系统中的控制文件进行了研究和修改，实现了源数据制图物标到纸海图上AIS虚拟航标的自动对应。
对以下两个控制文件进行了修改：
sh_master.txt以及annotationfile.xml。
其中sh_master.txt对航标在纸海图上的符号样式进行控制，以下是文件的一个片段：
另外annotationfile.xml对AIS虚拟航标在纸海图上相应的文字注记进行控制，以下是文件的一个片段：
实施三效果检查：
100%实现源数据制图物标到纸海图AIS虚拟航标的自动对应。
对应准确率100%。
实施四、设计图例
在纸海图上位置显著处对AIS虚拟航标的相关信息进行说明，以下为《长江口深水航道
（一）》中图例的实例：
编绘员可根据图上AIS虚拟航标的实际类型数量进行修改，只要注意字体、字号、以及表格的行宽列高不变即可。
实施四效果检查：
通过对5名编绘员的现场调查，均能够根据图例辨别AIS虚拟航标。
实施五、方案培训
在方案研究制定完成后，对编绘组所有成员就AIS虚拟航标的标注实施方法进行了培训。
实施五效果检查：
在培训结束后，每名作业人员在自己的电脑中进行AIS虚拟航标的加注操作，均能准确完成，达到目标要求。
八、效果检查
选取6幅需要加注AIS虚拟航标的图幅进行效果检查，结果如下:
效果检查表
图名
AIS虚拟航标个数
加注时间统计
是否超时
是否符合IHO标准
长江口深水航道
（一）
8
10分钟
否
是
长江口深水航道
（二）
5
7分钟
否
是
长江口深水航道（三）
6
8分钟
否
是
江亚至圆圆沙
12
15分钟
否
是
圆圆沙至吴淞口
5
6分钟
否
是
吴淞口至浏河口
8
10分钟
否
是
制表人：
方新日期：
2010年12月29日
通过上表可以得出结论，在AIS虚拟航标的加注速度上，我们达到了目标要求。
另外，小组还对6幅图中共计44个航标进行分类检查，发现其在纸海图上的标注形式100%达到了IHO发布的67通函的要求。
选取长江口深水航道
（一）上一个虚拟航标进行展示如下：
以下是一幅图加注AIS虚拟航标前后的对比图：
加注AIS虚拟航标之前
加注AIS虚拟航标之后
通过以上分析，可以得出结论：
本次QC小组达到了预定目标值。
而且，以上时间很大部分是花在AIS虚拟航标首次录入HPD数据库这一流程上的。
随着HPD数据库中AIS虚拟航标信息的日益完善，只需要花费少量时间对它们进行维护即可，相信效率会进一步提高。
另外由于我国IHO发布67号通函之后的很短时间内便开发出了准确高效的AIS虚拟航标标注方式，得到了同行的一致认可。
九、巩固措施、标准化
经过一段时间努力，实现了小组所制定的目标，并制定了《纸海图上标注AIS虚拟航标的规则》。
为了巩固小组取得的成果，形成制度化，开展了以下工作：
1、以《纸海图上标注AIS虚拟航标的规则》为基础，上海海事局航海图书印制中心印发了《关于在纸海图上标注AIS虚拟航标的通知》，在印制中心所属各部门中实施；
2、以《纸海图上标注AIS虚拟航标的规则》为基础，向上海海事局提出《关于在纸海图上标注AIS虚拟航标的请示》，待批复后在全国海事系统中实施。
一十、总结和下一步打算
1、活动总结
在本次质量管理活动中，小组成员的能力也得到了很大的锻炼，质量管理知识、业务能力和团队精神等方面都得到了很大的提高。
自我评价雷达图
制图人：
吴宇晓2011年12月29日
2、今后打算
2011年3月份，我们QC小组向上海海事局提出的《关于在纸海图上标注AIS虚拟航标的请示》，已经批复，开始在全国海事系统中实施，这对我们QC小组是一个极大的肯定，这对我们也是一个极大的鼓舞。
随着时代的发展，还会有越来越多的新物标的出现，相关的国际标准也在不断的变化，这就需要我们保持对它们的持续跟踪，不断改进我们的海图制作，为航海人员提供准确无误，符合国际标准的海图产品，为航海保障、航运发展、港口建设的提供基础产品和有力支持。
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