AIS航標(biāo)在長江下游航道應(yīng)用的思考

徐峰

AIS概述及長江使用現(xiàn)狀

AIS全稱船舶自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System)，誕生于20世紀(jì)新經(jīng)濟崛起的90年代，是集現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)于一體的多門類新型航海助航設(shè)備和安全信息系統(tǒng)。AIS是一種工作在VHF（甚高頻）頻段采用SOTDMA（自組織時分多址接續(xù)）現(xiàn)代通訊技術(shù)的廣播式自動報告系統(tǒng)，它由船臺、基站組成（見圖1）。船臺可向他船及基站自動播發(fā)本船的動態(tài)信息(船位、航速、航向等)、靜態(tài)信息(船名、目的港等)和安全短消息等相關(guān)資料，同時也可自動接收他船及基站的資訊，有助于船舶的識別和信息交換，從而提高船舶航行安全和效率；基站則可依靠所獲取的信息，拓展主管機關(guān)的服務(wù)、管理范圍，及時掌握水上通航動態(tài)，提高管理效率。

為了加強對長江干線船舶的監(jiān)控，進一步提高船舶通航保障能力，經(jīng)過充分論證與科學(xué)規(guī)劃，我國開始分階段、分區(qū)域建設(shè)長江AIS岸基網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：2004年，建成長江口AIS岸基網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；2008年，建成長江南京——瀏河口段“數(shù)字航道與智能航運”示范工程AIS系統(tǒng)；2011年4月底，長江重慶至蕪湖段AIS系統(tǒng)基站安裝完畢并投入運行，至此基本實現(xiàn)了AIS基站在長江全線的覆蓋。同時，中國海事局規(guī)定，2011年4月開始航行于長江干線的各類船舶將逐步強制配備并推廣使用AIS，按照要求，2012年7月1日前，全國完成船載電子海圖和AIS設(shè)備的運輸船舶將分別達(dá)到1900艘和134000艘。

顯然，長江AIS岸基網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和AIS船臺的強制推廣政策，為拓展AIS功能、充分發(fā)揮AIS作用打下了堅實基礎(chǔ)。對航道維護管理而言，這使長江AIS航標(biāo)的設(shè)置成為可能。

AIS航標(biāo)

AIS的開放互聯(lián)工作模式使該系統(tǒng)具有很大的兼容性，而它的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特性更為航標(biāo)應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)，AIS的建立將為傳統(tǒng)航標(biāo)帶來革命性的變革。

1、AIS在航標(biāo)上的應(yīng)用方向

國際電信聯(lián)盟(ITU)規(guī)定了AIS電文21為航標(biāo)專用。與傳統(tǒng)航標(biāo)比較，將AIS應(yīng)用于航標(biāo)設(shè)施能夠通過以下一個或多個方面來提高和增強航行安全和航道管理效率，如：在AIS船臺提供可信和全天候方式的航標(biāo)識別；提供浮標(biāo)移位或失常指示；監(jiān)視航標(biāo)狀態(tài)；遙控改變航標(biāo)參數(shù)；為船載雷達(dá)提供參考點；取代雷達(dá)應(yīng)答器；標(biāo)示航跡、航線、區(qū)域、邊界、近岸建筑物等；提供氣象、水文信息……

2、AIS航標(biāo)的實現(xiàn)方法

AIS航標(biāo)信息可以由航標(biāo)本身產(chǎn)生，直接由AIS本身廣播；也可以采集航標(biāo)數(shù)據(jù)傳遞到另外一個地方，然后集中發(fā)播相關(guān)AIS信息；甚至只產(chǎn)生AIS航標(biāo)信息，而并不存在實物的航標(biāo)。

3、AIS航標(biāo)的應(yīng)用初探

3.1 標(biāo)示特定水域

標(biāo)示特定水域的常規(guī)方法是根據(jù)相應(yīng)類別設(shè)置管線標(biāo)、界限標(biāo)等傳統(tǒng)航標(biāo)，通常需要設(shè)置四個或更多航標(biāo)，成本高且工作量較大。而且長江兩岸情況復(fù)雜，常會碰到各種設(shè)標(biāo)困難情況。

3.2標(biāo)示特定通道

按照交通運輸部提出的“深下游、暢中游、延上游”建設(shè)發(fā)展思路，通過系統(tǒng)治理，“十二五”期間12.5米深水航道將通達(dá)南京。在航道維護水深不斷提高的同時，如何充分利用航道寬度釋放黃金水道潛力也是值得航道管理部門思考的問題。

前文已提及，2011年4月開始航行于長江干線的各類船舶將強制配備并推廣使用AIS，而對深吃水船舶來說，配置AIS船臺和電子航道圖更是必須的。因此可以考慮在滿足條件的航段，利用虛擬航標(biāo)標(biāo)示出深水航道邊界供深吃水的大型船舶航行，而在深水航道兩側(cè)仍采用傳統(tǒng)航標(biāo)標(biāo)示一般航道邊界，這樣既有效利用了水深，又充分利用了航寬，提高了航道通過能力，更加利于船舶經(jīng)濟、便利的航行。

3.3標(biāo)示節(jié)點位置

航標(biāo)可標(biāo)示航道邊界、確定航道方向、引導(dǎo)船舶安全通行。從某種程度來講，傳統(tǒng)航標(biāo)在起著助航作用時，其本身也有一定的礙航特性。例如：長江下游黃金水道，岸線利用日趨飽和，尤其是在深水港口水域，往往出現(xiàn)設(shè)標(biāo)位置影響船舶靠離碼頭的情況。條件允許的情況下，在這些交通流復(fù)雜而設(shè)標(biāo)困難的位置，可設(shè)置虛擬航標(biāo)代替實體航標(biāo)標(biāo)示節(jié)點位置，提示船舶及時調(diào)整船位、航向。

3.4與航標(biāo)監(jiān)控結(jié)合

通過南瀏段數(shù)字航道與智能航運示范工程建設(shè)，長江南京至瀏河口段實現(xiàn)了航標(biāo)的實時監(jiān)控，航道管理單位可以第一時間了解到航標(biāo)的技術(shù)狀態(tài)和失常信息。AIS航標(biāo)可以與航標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，除了可以增強航標(biāo)的識別性以外，當(dāng)確認(rèn)實體航標(biāo)發(fā)生失常情況時，航道管理部門可以通過AIS電文14發(fā)布航標(biāo)失常信息，警告過往船舶不予引用。

另外，目前南瀏段通過GPRS移動數(shù)據(jù)通信實現(xiàn)航標(biāo)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨著AIS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，可升級航標(biāo)遙測遙控終端設(shè)備，利用AIS的電文6向航標(biāo)監(jiān)測中心發(fā)射航標(biāo)監(jiān)控信息，既不產(chǎn)生費用，又保證了數(shù)據(jù)鏈的穩(wěn)定。

3.5 航道應(yīng)急措施

由于虛擬航標(biāo)具有設(shè)置、更改速度快的特點，在需要快速設(shè)標(biāo)的情況下，這個優(yōu)點會更加突出，例如突發(fā)海事，可以立即設(shè)置一座虛擬航標(biāo)標(biāo)示出警告位置，也可以用一系列的虛擬航標(biāo)來標(biāo)明一個臨時性的“禁航區(qū)”或者航行通道，在最短的時間內(nèi)采取應(yīng)急航道安全保障措施，提高快速反應(yīng)能力，保證航道安全暢通。

問題與思考

AIS航標(biāo)要求AIS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有非常高的可靠性，而長江航道管理部門并不是AIS網(wǎng)絡(luò)的維護管理部門，因此目前比較可行的方式是航道管理部門在相應(yīng)位置設(shè)置AIS航標(biāo)站，通過AIS航標(biāo)站來播發(fā)相關(guān)信息。另一方面，航道管理部門通過加強與AIS網(wǎng)絡(luò)維護管理部門的溝通合作、深入交流，研討一套成熟可行的方案，逐步過渡到通過AIS基站來播放相關(guān)航道航標(biāo)信息。

AIS航標(biāo)的運用是以船舶裝有AIS設(shè)備以及電子航道圖為前提。雖然海事部門已強制推廣配布，但船舶駕駛?cè)藛T熟悉使用還需要一段磨合時間。同時，虛擬航標(biāo)使用成功與否取決于船舶駕駛?cè)藛T，這需要海事部門在培訓(xùn)、發(fā)證時對虛擬航標(biāo)知識進行相應(yīng)考察，確保船舶駕駛?cè)藛T能夠正確解讀虛擬航標(biāo)信息。

AIS航標(biāo)是新興事物，還缺少相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范的支持。例如AIS航標(biāo)設(shè)置安全責(zé)任問題、內(nèi)河AIS航標(biāo)設(shè)置規(guī)范、AIS航標(biāo)在紙質(zhì)航道圖和電子航道圖上的顯示等等，還需要國家相關(guān)部門進一步明確和統(tǒng)一。

認(rèn)識到使用虛擬航標(biāo)所帶來的便利的同時，也必須清楚使用虛擬航標(biāo)可能帶來的信息過載，所以在應(yīng)用虛擬航標(biāo)的同時絕對不能降低對實體航標(biāo)的依賴，同時還要對電子航道圖改正、航道通告等其他安全通航信息的使用進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。

結(jié)語

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和社會信息化程度的日益提高，“數(shù)字航道”、“智能航道”等概念不斷出現(xiàn)新的內(nèi)涵，而AIS憑其本身的特點為它們的實現(xiàn)提供了良好的基礎(chǔ)和平臺。

AIS虛擬航標(biāo)的出現(xiàn)在航標(biāo)的發(fā)展過程中具有劃時代的意義，它把航標(biāo)的概念拓展到一個全新的領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見，AIS虛擬航標(biāo)在長江上的應(yīng)用將會越來越廣泛。但同時我們應(yīng)該認(rèn)識到虛擬航標(biāo)不可能全面取代傳統(tǒng)航標(biāo)，其中一個重要的因素是視覺航標(biāo)以其直觀性(燈光、 形狀)會對引駕人員產(chǎn)生心理影響，未來發(fā)展趨勢應(yīng)是虛擬航標(biāo)由少到多，逐漸占據(jù)優(yōu)勢，與傳統(tǒng)視覺航標(biāo)并存。

（作者單位：長江南京航道局）