港口引航中船舶信息化技術(shù)的應(yīng)用及問題闡述

吳際洲

摘 要：對(duì)于船舶運(yùn)行而言，引航是船舶與港口生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)之一，引航的安全性可以為船舶的航運(yùn)以及護(hù)航秩序的安全分析提供有效依據(jù)。因此，在現(xiàn)階段船舶航運(yùn)發(fā)展中，船舶越來越大型化，高速化，多樣化加上港口的通航密度大，水道狹窄導(dǎo)致事故頻發(fā)，引航員用傳統(tǒng)方式難以保證大型船舶在狹及惡劣天氣和能見度不良環(huán)境的航行安全。文章在研究的過程中，將信息化技術(shù)作為研究的重點(diǎn)，對(duì)其運(yùn)行的現(xiàn)狀以及技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行了系統(tǒng)性的分析，全面提高引航效率及服務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：港口引航 船舶信息化技術(shù) 問題闡述 應(yīng)用分析

早期的引航作業(yè)主要靠引航員人為判斷及操作完成，而判斷是基于傳統(tǒng)的航海模式和簡陋的信息獲取方式，如信號(hào)臺(tái)，紙質(zhì)海圖和六分儀等等，當(dāng)時(shí)獲取信息的簡陋程度可見一斑。伴隨著信息化的發(fā)展與應(yīng)用，采用了一系列輔助導(dǎo)航及靠泊系統(tǒng)：ENC，AIS，VTS，CCTV，DGPS，ECDIS等。全面提高了引航效率及服務(wù)質(zhì)量，全方位保障靠離泊安全，將信息化技術(shù)運(yùn)用在港口的引航之中，通過不斷的獲取信息，分析信息，利用信息做出判斷和決策的過程。

1.完善的調(diào)度和引航公共平臺(tái)

建立好完善的調(diào)度系統(tǒng)和公共數(shù)據(jù)平臺(tái)，優(yōu)化引航員手機(jī)終端，借鑒國外一些引航軟件的實(shí)用功能，從硬件到軟件的功能升級(jí)和創(chuàng)新，使之成為引航員手中的利器，可以讓引航員在任何時(shí)候任何地方知道最新的港口動(dòng)態(tài)，包括氣象，潮汐，事故發(fā)生的位置等等，業(yè)務(wù)單位和口岸單位數(shù)據(jù)共享，和VTS，指揮中心等功能單位實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無縫鏈接。這樣可以讓引航員上船前就充分的了解到港口的所有動(dòng)態(tài)，一切了然于心。

2.AIS是信息引航重要組成的部分

AIS主要有基站設(shè)施以及船載設(shè)備組成，該系統(tǒng)運(yùn)行中所涉及到的技術(shù)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)以及電子信息顯示技術(shù)等全新的技術(shù)形式組成。AIS技術(shù)采用了全球定位系統(tǒng)，可以使船舶引航中準(zhǔn)確的判定船舶的位置、速度以及航向，同時(shí)也可以及時(shí)掌握臨近海岸船舶的基本信息，從而為各個(gè)船舶之間的平衡協(xié)調(diào)提供充分性的保證。與此同時(shí)，AIS系統(tǒng)中較為關(guān)鍵的技術(shù)有數(shù)據(jù)通信、GPS差分定位以及AIS技術(shù)，其中的數(shù)據(jù)通信主要是通過AIS船舶引航系統(tǒng)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)的引航數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性傳播，例如，在引航中的GSM短信以及GPRS/CDMA公網(wǎng)通信傳輸?shù)?；GPS差分定位是現(xiàn)階段海運(yùn)行業(yè)中最重要的定位形式，通過該技術(shù)的運(yùn)用，可以有效提升引航設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)用的便利性，為航運(yùn)的定位提供系統(tǒng)性的技術(shù)支持；AIS船舶引航技術(shù)是航運(yùn)的重要技術(shù)，同時(shí)也是一種多樣化的信息通信形式。而且，AIS技術(shù)中的GPRS/CDMA公網(wǎng)通信是一種無線數(shù)據(jù)的信息通道，在該技術(shù)運(yùn)用中，可以實(shí)現(xiàn)航運(yùn)系統(tǒng)永遠(yuǎn)在線、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的通信以及高速的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，這些優(yōu)勢在引航中占據(jù)著十分重要的地位。

3.數(shù)據(jù)化管理

完善數(shù)據(jù)儲(chǔ)存?zhèn)浞?，達(dá)到永久儲(chǔ)存，全局查詢，便捷應(yīng)用。提供各種數(shù)據(jù)分析模型，便于事故分析，管理決策，技術(shù)統(tǒng)計(jì)等，逐步建立各種數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)是引航員及其管理決策的基礎(chǔ)，一個(gè)有效運(yùn)行的大型數(shù)據(jù)庫和相應(yīng)的模型，如不良船舶，事故分析，模擬操縱，作業(yè)案例等，并且不局限于該類型的，廣泛的數(shù)據(jù)分析模型，是我們?nèi)チ炕夹g(shù)和管理規(guī)范的高效工具。

4.港口引航中船舶信息技術(shù)的應(yīng)用

（1）對(duì)信息化的理解

引航安全取決于我們對(duì)引航資源的利用，包括駕駛臺(tái)資源和本地資源的綜合利用。駕駛臺(tái)資源包括船長，駕駛員，水手及保障船舶動(dòng)力，導(dǎo)航等相關(guān)設(shè)備正常的人員在內(nèi)的駕駛臺(tái)人力資源以及包括ECDIS，ARPA，AIS等確保船舶正常航行操作的設(shè)備儀器及其物質(zhì)資源，本地資源包括引航計(jì)劃，航行警告，碼頭航道信息，通信資料等用于確保正常引航和操作的信息資源以及包括拖輪，水手，清道等確保引航作業(yè)實(shí)施的港口資源。

（2）電子海圖顯示技術(shù)的運(yùn)用

在船舶引航的過程中，電子海圖的設(shè)計(jì)是引航系統(tǒng)的基礎(chǔ)，該系統(tǒng)中的功能是在航圖背景以及顯示集成中實(shí)現(xiàn)的。伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，一些傳統(tǒng)型的引航技術(shù)不能滿足現(xiàn)代化航運(yùn)的技術(shù)發(fā)展，因此，很多港口引航中采用了iPad硬件用戶界面的設(shè)計(jì)，在最大程度上提升了海圖顯示的區(qū)域以及范圍，而且，相關(guān)的技術(shù)操作也可以通過菜單功能的集成進(jìn)行航運(yùn)指導(dǎo)。而且，在系統(tǒng)主界面中，會(huì)顯示菜單按鈕，這一按鈕可以通過手勢拖動(dòng)將圖標(biāo)移動(dòng)到窗口的任意位置。在點(diǎn)擊菜單按鈕時(shí)，可以顯示整個(gè)海圖的系統(tǒng)界面。同時(shí)，在電子海圖顯示及技術(shù)運(yùn)用的過程中，將《電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的海圖內(nèi)容和顯示方法規(guī)范》作為基礎(chǔ)，可以支持海圖要素的比例變化以及不同情境模式。例如，在航運(yùn)的過程中可以支持白晝模式、黃昏模式以及夜晚模式，可以通過符號(hào)顏色與環(huán)境適應(yīng)性的分析，為航運(yùn)引航提供系統(tǒng)性的支持。在電子海圖顯示技術(shù)運(yùn)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)多圖疊加，并實(shí)現(xiàn)靈活性的圖幅顯示控制機(jī)制，為航運(yùn)的引航提供系統(tǒng)性的支持。

（3）通過AIS顯示查詢功能的分析

通過船舶安全航行中重要的船舶位置、運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及船舶識(shí)別等內(nèi)容充分融合的查詢功能，從而為船舶引航、自主導(dǎo)航等技術(shù)的運(yùn)用提供了系統(tǒng)性的支持。在AIS技術(shù)運(yùn)用的過程中，船載AIS設(shè)備通過VHF天線接收系統(tǒng)，將引航員的接口傳遞到WIFI版引水頭之中，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)的技術(shù)引航操作。在AIS技術(shù)運(yùn)用的過程中，可以實(shí)現(xiàn)船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)中船名、呼號(hào)以及船舶類型、船長等信息內(nèi)容的系統(tǒng)分析，船舶系統(tǒng)會(huì)對(duì)所接受到的AIS數(shù)據(jù)可以在電子海圖上進(jìn)行疊加，因此，在這種狀況下就需要采用不同的AIS信號(hào)源進(jìn)行區(qū)分。例如，在船舶引航的過程中，其基本的系統(tǒng)主要包括活動(dòng)搜救的裝置、AIS基站、APRS目標(biāo)等類型；在船舶分類中可以采用不同顏色進(jìn)行三角圖標(biāo)的填充，其中，黃色代表著沒有經(jīng)過識(shí)別的船舶、綠色代表正常行駛的船舶等，通過這些差異性的表示，可以使引航員對(duì)船舶周圍的船舶進(jìn)行系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)。與此同時(shí)，AIS系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，也具有靈活、多變的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)船舶運(yùn)行數(shù)據(jù)的有效記錄，因此，引航員可以在引航的過程中，根據(jù)這些信息的顯示進(jìn)行航向的判定，文章在研究中將某一船舶運(yùn)行的周圍現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，其具體的示意圖如圖一所示。在AIS系統(tǒng)運(yùn)行中，可以在目標(biāo)狀態(tài)下通過手勢進(jìn)行目標(biāo)內(nèi)容的單擊，引航人員也可以通過顯示內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)信息的選擇及羅列，從而為船舶航運(yùn)信息化技術(shù)的構(gòu)建提供專業(yè)性的技術(shù)支持。

5.結(jié)束語

總而言之，在現(xiàn)階段引航技術(shù)優(yōu)化及發(fā)展的過程中，AIS技術(shù)的運(yùn)用在我國港口引航系統(tǒng)中占據(jù)著十分重要的地位，通過通訊技術(shù)、GPS差分定位以及AIS技術(shù)的充分融合，可以為不同船舶之間的有序運(yùn)行提供科學(xué)化支持，并在一定程度上促進(jìn)航運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)行的適應(yīng)性。與此同時(shí)，通過AIS監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化及項(xiàng)目的開發(fā)，可以有效提升引航工作的整體效率，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮、調(diào)度監(jiān)控、AIS技術(shù)以及電子海圖顯示技術(shù)的科學(xué)性運(yùn)用，通過這些專業(yè)技術(shù)的合理分析，可以引航技術(shù)的優(yōu)化及創(chuàng)新發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)，并保證引航的安全性及穩(wěn)定性運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)船舶行業(yè)運(yùn)行的綜合性發(fā)展。

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