淺談AIS對(duì)船舶操縱和避碰的影響

翟磊

摘 要：在社會(huì)發(fā)展新時(shí)期，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）得以形成，為船舶的安全航行提供可靠的技術(shù)支持，屬于一種現(xiàn)代化的助航設(shè)備。AIS的有效應(yīng)用，能夠基于船舶間與船岸間船舶信息開(kāi)展自動(dòng)交換、檢測(cè)和識(shí)別，以便準(zhǔn)確把握船舶航行的狀態(tài)信息。本文就AIS對(duì)船舶操縱和船舶避碰的影響進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：AIS 船舶操縱 船舶避碰 影響

1.引言

在信息時(shí)代下，AIS功能逐步健全，所應(yīng)用設(shè)備也更為先進(jìn)，通過(guò)對(duì)船舶動(dòng)態(tài)與靜態(tài)信息的精準(zhǔn)實(shí)時(shí)傳輸，能夠?qū)崿F(xiàn)船舶之間的“互見(jiàn)”，且傳播重要航行參數(shù)的獲取具有自動(dòng)化特征，不再需求人為介入，此種方式下便于AIS在航海領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用價(jià)值得到最大發(fā)揮，基于AIS能夠?yàn)榇安倏v和船舶避碰提供可靠的技術(shù)支持，保證船舶的安全航行。

2.AIS簡(jiǎn)介

2.1內(nèi)涵

所謂AIS，是船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，其組成主要包含兩大部分，其一是岸基設(shè)施，其二是船載設(shè)備。信息時(shí)代的發(fā)展為AIS的形成和應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持，基于現(xiàn)代通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的協(xié)調(diào)運(yùn)用，AIS得以形成，具有一定的數(shù)字化特征，是推進(jìn)航海領(lǐng)域發(fā)展的重要助航系統(tǒng)。

2.2基本特點(diǎn)

就航海領(lǐng)域內(nèi)AIS的應(yīng)用情況來(lái)看，在交管監(jiān)視中心指定工作模式后，AIS能夠在整體范圍內(nèi)開(kāi)展規(guī)范工作，并且工作狀態(tài)呈連續(xù)性和自主性，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，便于主管部門掌控?cái)?shù)據(jù)傳輸時(shí)間間隔，以保證部門工作效率。AIS主要通過(guò)輪詢和受控兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)航海數(shù)據(jù)傳輸響應(yīng)，針對(duì)船舶目的港、預(yù)計(jì)達(dá)到時(shí)間、船舶航行計(jì)劃以及航行警告等相關(guān)信息，AIS都能夠?qū)崿F(xiàn)有序傳輸，滿足船舶航行需求。在信息的傳輸上，AIS能夠?qū)崿F(xiàn)MMSI、IMO編碼、呼號(hào)和船名、船舶類型等靜態(tài)信息的傳輸，也能夠?qū)崿F(xiàn)船位、距離、方位、對(duì)地航速SOG、對(duì)地航向COG、轉(zhuǎn)向率、橫傾角等動(dòng)態(tài)信息的傳輸。

2.3AIS的功能

AIS在海事管理工作中發(fā)揮著重要功能，能夠以船舶航行靜態(tài)與動(dòng)態(tài)信息為對(duì)象進(jìn)行監(jiān)管，并且這種監(jiān)管具有自動(dòng)化和連續(xù)性的特征。AIS具有自動(dòng)識(shí)別功能，為信息交流提供依據(jù)，以有效實(shí)現(xiàn)傳播避碰。將AIS接入VTS系統(tǒng)，有效增強(qiáng)了VTS功能，使得船舶的識(shí)別精度更高，信息量傳輸范圍更大，一定程度上延伸了船舶交管范圍。

3.AIS對(duì)船舶操縱的影響

就船舶航行的實(shí)際情況來(lái)看，傳統(tǒng)技術(shù)條件下船舶在周圍環(huán)境及他船信息的識(shí)別和獲取上，主要依靠雷達(dá)及ARPA來(lái)實(shí)現(xiàn)，但由于雷達(dá)極易受到海況和天氣等因素的影響導(dǎo)致物標(biāo)方位測(cè)量的精準(zhǔn)度不足，并且雷達(dá)極易存在近距離盲區(qū)和陰影區(qū)，這就給船舶運(yùn)行埋下了巨大的安全隱患。就ARPA來(lái)看，其在船舶航行中能夠基于信息處理來(lái)對(duì)目標(biāo)船航向、位置、航速等進(jìn)行測(cè)算，便于把握目標(biāo)與本船的最近會(huì)遇距離，明確目標(biāo)達(dá)到最近會(huì)遇點(diǎn)的時(shí)間等動(dòng)態(tài)性信息，從而就船舶周圍動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。但由于船舶航行具有不確定性特征，一旦出現(xiàn)應(yīng)急操作，雷達(dá)及ARPA無(wú)法實(shí)時(shí)且精準(zhǔn)的對(duì)船舶航行狀態(tài)進(jìn)行響應(yīng)，導(dǎo)致船舶操縱中信息處理遲緩，極易導(dǎo)致目標(biāo)船動(dòng)態(tài)信息無(wú)法得到及時(shí)修正，嚴(yán)重影響船舶操縱安全性及決策的可靠性，甚至給船舶航行埋下巨大隱患。

AIS對(duì)船舶操縱的影響是巨大的，在其他船舶信息的識(shí)別、獲取上更具自動(dòng)化和連續(xù)性特征，不論是船名、呼號(hào)、船舶總噸以及傳播類型等靜態(tài)信息，還是通用協(xié)調(diào)時(shí)、對(duì)地航向、對(duì)地航速、航行狀態(tài)及轉(zhuǎn)角速度等動(dòng)態(tài)信息，或是航行相關(guān)的安全信息，都無(wú)需人工介入即可實(shí)現(xiàn)傳播信息的實(shí)時(shí)交換，便于駕駛員準(zhǔn)確把握船舶航行周邊的實(shí)際情況，并以此為依據(jù)推算出未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)船舶航行動(dòng)態(tài)，保證船舶操縱決策的可行性和有效性。與此同時(shí)，AIS數(shù)據(jù)的發(fā)送以VHF信號(hào)為支持，通過(guò)對(duì)STDMA技術(shù)的科學(xué)化應(yīng)用，船舶信息數(shù)據(jù)接收的穩(wěn)定性更強(qiáng)，與傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)和ARPA技術(shù)相比，船舶數(shù)據(jù)信息丟失的問(wèn)題得到妥善解決，并且誤跟蹤問(wèn)題的緩解使得船舶操縱更為安全可靠。

船舶操縱過(guò)程中，一旦遇到船舶密集區(qū)域或受到惡劣天氣環(huán)境的影響，VTS處于繁忙或受限狀態(tài)，此時(shí)極易影響船舶操縱可靠性，而AIS的合理應(yīng)用，為船舶操縱提供可靠的信息支持。但應(yīng)當(dāng)注意的是，AIS系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)船舶配置要求較高，各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的傳輸和交換需要以專業(yè)的AIS設(shè)備為支持，若船舶及小型船艇等尚未安裝AIS設(shè)備，則無(wú)法應(yīng)用AIS開(kāi)展船舶操縱，而無(wú)論是安裝AIS設(shè)備，雷達(dá)都具有良好的應(yīng)用效果。由此可知，雷達(dá)、ARPA與AIS都具有各自的應(yīng)用特征，彼此之間實(shí)現(xiàn)高效互補(bǔ)，因此在船舶航行中應(yīng)當(dāng)對(duì)AIS和雷達(dá)、ARPA技術(shù)加以協(xié)調(diào)應(yīng)用，保證船舶靜態(tài)信息、動(dòng)態(tài)信息及相關(guān)安全信息獲取的及時(shí)性和可靠性，確保船舶操縱的全面性和準(zhǔn)確性。

4.AIS對(duì)船舶避碰的影響

船舶碰撞危險(xiǎn)是影響船舶航行安全的重要隱患，一旦出現(xiàn)船舶碰撞，會(huì)給社會(huì)群體的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。在船舶航行中，AIS是判定船舶碰撞危險(xiǎn)的重要技術(shù)手段之一，尤其是在視程下降的條件下，雷達(dá)使用性能嚴(yán)重受限，甚至導(dǎo)致雷達(dá)顯示信號(hào)及信息失真。他船與本船互見(jiàn)情況下的吃水信息，雷達(dá)信息反應(yīng)不明顯，且無(wú)法依靠肉眼辨認(rèn)吃水船舶的實(shí)際情況，而AIS的應(yīng)用，能夠提高數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確度，據(jù)此判定他船吃水情況并作出正確的避讓準(zhǔn)備，從整體上提高船舶避碰的可靠性。

AIS在船舶避碰中的應(yīng)用，為雷達(dá)、ARPA提供有效補(bǔ)充，尤其是在雨雪或大風(fēng)浪等惡劣天氣條件下，雷達(dá)回波信號(hào)極易受到干擾而出現(xiàn)目標(biāo)丟失的情況，嚴(yán)重影響船舶避碰的準(zhǔn)確時(shí)間。而AIS的工作原理與雷達(dá)存在較大差異，其所受惡劣天氣條件的影響較小，在AIS覆蓋區(qū)域內(nèi)，信號(hào)獲取不會(huì)受到距離遠(yuǎn)近、尺寸大小等因素的影響，數(shù)據(jù)信息獲取可靠程度較高。即便是船舶處于航道彎頭或多島礁等環(huán)境下，由于此類水域呈現(xiàn)出遮蔽性特征，極易出現(xiàn)船舶碰撞事故，而AIS的合理應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確觀測(cè)到此類目標(biāo)，并且不會(huì)對(duì)無(wú)線電波的正常傳輸造成阻礙，這就為船舶在特殊水域的安全航行提供可靠的技術(shù)支持。除此之外，AIS能夠?qū)走_(dá)探測(cè)盲區(qū)的作業(yè)船舶進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)，通過(guò)對(duì)近距離作業(yè)船舶的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，最大程度上降低了船舶碰撞事故的發(fā)生幾率。

就船舶避碰的具體情況來(lái)看，以CPA、TCPA及相關(guān)避碰參數(shù)等作為目標(biāo)避碰信息，為AIS的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。而AIS能夠結(jié)合船舶運(yùn)行情況提供本船及目標(biāo)船的位置、航速、航向等信息，并基于系統(tǒng)內(nèi)部計(jì)算方式生成本船及目標(biāo)船的速度矢量三角形，在船舶操縱性參數(shù)的配合下，能夠免受天氣條件、海況等因素的影響獲取精準(zhǔn)可靠的避碰信息，保證船舶航行安全，并在科學(xué)技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)了船舶避碰方式的優(yōu)化。與此同時(shí)，在傳統(tǒng)船舶避碰方式下，受到VHF設(shè)備操作不當(dāng)、頻道擁擠以及語(yǔ)言交流失誤等因素的影響，極易引發(fā)船舶碰撞事故，嚴(yán)重影響船舶航行的社會(huì)效益。而基于AIS技術(shù)，將船舶信息準(zhǔn)確清晰的顯示于電子屏上，便于船舶間及時(shí)溝通并把握最佳時(shí)機(jī)作出避讓，降低船舶碰撞事故的發(fā)生幾率。若船舶避碰不到位導(dǎo)致事故發(fā)生時(shí)，AIS內(nèi)部自動(dòng)保存了兩船舶的數(shù)據(jù)信息，便于在事故現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)碰撞事實(shí)并了解具體損失，不再需要詢問(wèn)對(duì)方船舶姓名、船舶型號(hào)等基本信息，事故判別更為高效，促進(jìn)船舶碰撞事故解決效率的提升。

也就是說(shuō)，AIS在動(dòng)態(tài)與靜態(tài)信息的傳輸上更具便捷性，能夠準(zhǔn)確建立通訊聯(lián)絡(luò)，并將此功能與短消息發(fā)送功能進(jìn)行協(xié)調(diào)整合，一旦遇到船舶碰撞危險(xiǎn)，能夠及時(shí)高效發(fā)送船舶避讓意圖，把握船舶避碰的最佳時(shí)機(jī)，切實(shí)保障海上航行安全。

5.結(jié)語(yǔ)

總而言之，AIS在船舶操縱與船舶避碰上發(fā)揮著重要的作用，提高了船舶航行數(shù)據(jù)信息獲取及傳輸?shù)募皶r(shí)性和有效性，一定程度上改善了海上航行安全，為船舶安全保障系統(tǒng)的日趨完善提供可靠的技術(shù)支持。AIS的出現(xiàn)和應(yīng)用，解決了船舶操縱與避碰中的信息傳輸難題，真正意義上實(shí)現(xiàn)了船岸信息聯(lián)網(wǎng)與船舶信息共享，提高了船舶航行安全性，在推進(jìn)交通運(yùn)輸信息化建設(shè)上也發(fā)揮著重要的作用。

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