基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)開發(fā)

孫彤 劉曉東

隨著全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的快速發(fā)展，遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱量急劇增長，其中包括大量危險貨物集裝箱。2017年上海港外貿(mào)集裝箱吞吐量約為4 030萬TEU，其中，外高橋港區(qū)約為1 985萬TEU（包括危險貨物集裝箱50.4萬TEU）。瞞報或謊報危險貨物集裝箱可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸、沉船等安全事故，進(jìn)而導(dǎo)致人身傷亡。如何從數(shù)量龐大的船載外貿(mào)集裝箱中發(fā)現(xiàn)謊報、瞞報危險貨物集裝箱，從而有效保障船舶財產(chǎn)安全、船員生命安全以及海洋環(huán)境安全，是亟待海事管理部門思考的問題。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用。本文在分析船載外貿(mào)危險貨物集裝箱監(jiān)管現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探討將大數(shù)據(jù)處理技術(shù)運(yùn)用到船載危險貨物集裝箱監(jiān)管中，建立船載危險貨物集裝箱大數(shù)據(jù)人工智能預(yù)檢系統(tǒng)（以下簡稱“智能選箱系統(tǒng)”），以實現(xiàn)可量化、可預(yù)測、以安全管理需求為導(dǎo)向的船載危險貨物集裝箱監(jiān)管體系，進(jìn)而達(dá)到提升海事危防監(jiān)管效能的目的。

1 船載外貿(mào)危險貨物集裝箱監(jiān)管現(xiàn)狀

在當(dāng)前危險貨物集裝箱安全監(jiān)管過程中，安全監(jiān)管法規(guī)、規(guī)章等制度的落實仍基本依靠人的執(zhí)行力，計算機(jī)信息管理系統(tǒng)被認(rèn)為是輔助系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)分析和決策功能未納入管理環(huán)節(jié)，這直接導(dǎo)致危險貨物集裝箱監(jiān)管存在一定程度的滯后性和被動性。從當(dāng)前船載外貿(mào)危險貨物集裝箱開箱查驗流程（見圖1）來看，仍然沒有滿足船載危險貨物集裝箱監(jiān)管需求的成熟的專門系統(tǒng)。以浦東海事局為例，由于轄區(qū)集裝箱吞吐量較大，海事執(zhí)法人員人工查詢及核對艙單信息工作量較大且耗時較長，現(xiàn)有的執(zhí)法人力資源越來越難以滿足日益增長和復(fù)雜的執(zhí)法需求。此外，由于目前所使用的艙單信息數(shù)據(jù)來源主要為進(jìn)出口申報艙單，在實際操作中常常存在艙單信息不完整且準(zhǔn)確性較低的問題，導(dǎo)致人力和物力虛耗。另外，謊報、瞞報危險貨物集裝箱案件查處部分依靠相關(guān)口岸單位的通報舉報機(jī)制，海事部門的主動查處率不高。為了實現(xiàn)危險貨物集裝箱監(jiān)管規(guī)范化、系統(tǒng)化、信息化，提升事前預(yù)防、事中處置、事后追查的能力，浦東海事局積極開發(fā)危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)。

2 基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)開發(fā)可行性

2.1 技術(shù)可行性

海事部門作為國家水路交通運(yùn)輸管理部門，承擔(dān)著維護(hù)船舶航行安全、保護(hù)海洋環(huán)境清潔的重要職責(zé)。隨著社會進(jìn)步和發(fā)展，信息技術(shù)在海事監(jiān)管中的應(yīng)用日益廣泛：一方面，船舶登記系統(tǒng)、船舶動態(tài)系統(tǒng)、危防業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)等信息系統(tǒng)的建立為船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)開發(fā)提供了經(jīng)驗和數(shù)據(jù)參考;另一方面，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟以及大數(shù)據(jù)的廣泛運(yùn)用為船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了技術(shù)支持。

2.2 數(shù)據(jù)可行性

數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的基礎(chǔ)和靈魂。船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)以海事部門提供的危險貨物類別數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立危險貨物品名以及危險貨物商品編碼基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫;同時，船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)與上海電子口岸單一窗口大數(shù)據(jù)平臺共享數(shù)據(jù)，從而獲取更為準(zhǔn)確的船載危險貨物集裝箱信息，進(jìn)而為智能選箱系統(tǒng)的建立奠定良好的信息基礎(chǔ)。

2.2.1 危險貨物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫

危險貨物品名及商品編碼基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立流程如下：前期，執(zhí)法人員分析、加工《國際海運(yùn)危險貨物規(guī)則》中的危險化學(xué)品名錄以及執(zhí)法查實案件中的危險貨物品名等，最終將其整合形成危險貨物品名數(shù)據(jù)庫;然后，依照進(jìn)出口集裝箱貨物所對應(yīng)的商品編碼庫，為部分危險貨物商品編碼，將其整合形成危險貨物商品編碼數(shù)據(jù)庫。

2.2.2 共享數(shù)據(jù)庫

共享數(shù)據(jù)庫是包含進(jìn)出港貨物信息的動態(tài)數(shù)據(jù)庫。電子口岸單一窗口為貿(mào)易管理部門協(xié)調(diào)管理職責(zé)提供平臺，同時為企業(yè)辦理業(yè)務(wù)提供便利，能夠大大提高通關(guān)效率，目前已成為世界各國普遍接受的口岸管理模式。2016年12月底，覆蓋貨物進(jìn)出口、運(yùn)輸工具、信息查詢等服務(wù)項目的上海電子口岸單一窗口3.0版上線，實現(xiàn)貿(mào)易和運(yùn)輸企業(yè)一點接入，使其可以一次性遞交滿足監(jiān)管部門要求的格式化單證和電子信息，各監(jiān)管部門也能通過共享資源實施聯(lián)合監(jiān)管，從而及時將處理狀態(tài)和結(jié)果反饋給申報人。相應(yīng)地，中國電子口岸依托國家電信公網(wǎng)，集合海關(guān)（檢驗檢疫）、海事、外貿(mào)、外匯、工商、稅務(wù)和銀行等相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)進(jìn)出口貿(mào)易管理

部門與大通關(guān)流程間的數(shù)據(jù)共享和聯(lián)網(wǎng)核查，向企業(yè)提供報關(guān)、網(wǎng)上支付、外匯核銷和出口退稅“一站式”電子政務(wù)服務(wù)。智能選箱系統(tǒng)主要從上海電子口岸單一窗口大數(shù)據(jù)平臺抓取船名、航次、箱號、商品編碼、貨物品名、貨物規(guī)格、申報單位、收發(fā)貨人、貨源地等關(guān)鍵信息。

3 基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)設(shè)計

基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)由抽驗反饋模塊、統(tǒng)計分析模塊和人工智能配置模塊等模塊組成。

3.1 抽驗反饋模塊：推送和查詢嫌疑目標(biāo)箱

抽驗反饋模塊的主要功能是展示、查詢大數(shù)據(jù)處理后的目標(biāo)信息數(shù)據(jù)并反饋信息。該模塊的數(shù)據(jù)處理方式包括：（1）主動推送，即系統(tǒng)后臺實時推送數(shù)據(jù);（2）模糊查詢，即通過船名、航次、提單號、箱號、收發(fā)貨人、貨源地等目標(biāo)箱單一信息，查詢目標(biāo)箱詳細(xì)信息。為了更有針對性地篩查嫌疑目標(biāo)箱，系統(tǒng)設(shè)置風(fēng)險等級預(yù)警。風(fēng)險等級指根據(jù)船期緊迫度、疑似危險品概率、收發(fā)貨人及其代理人謊報或瞞報危險貨物集裝箱的歷史記錄、船公司所管理船舶謊報或瞞報危險貨物集裝箱的歷史記錄等關(guān)鍵信息，設(shè)定相應(yīng)的風(fēng)險等級算法，最終篩選出風(fēng)險等級最高的嫌疑目標(biāo)箱。根據(jù)風(fēng)險等級，用紅、橙、黃、綠等4種顏色對嫌疑目標(biāo)箱進(jìn)行標(biāo)記。對于風(fēng)險等級最高的紅色嫌疑目標(biāo)箱，海事執(zhí)法人員優(yōu)先安排執(zhí)法力量核查箱內(nèi)貨物，然后將結(jié)果反饋至系統(tǒng)，形成監(jiān)管閉環(huán)。

3.2 統(tǒng)計分析模塊：統(tǒng)計和分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)

統(tǒng)計分析模塊反映日常海事執(zhí)法情況，采用日報、周報、月報等形式，實時統(tǒng)計推送數(shù)量、查處數(shù)量、開箱數(shù)量等。大數(shù)據(jù)具有量大、高速、多樣、高價值等特點，大數(shù)據(jù)分析是統(tǒng)計分析模塊極其重要的功能。大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心在于預(yù)測，其通過海量數(shù)據(jù)運(yùn)算來預(yù)測未來事件發(fā)生的可能性，即通過分析海量數(shù)據(jù)來獲得有巨大價值的產(chǎn)品和服務(wù)或深刻的洞見。根據(jù)大數(shù)定律，隨機(jī)事件在經(jīng)過大量樣本統(tǒng)計后，會呈現(xiàn)近乎必然的統(tǒng)計特性。數(shù)據(jù)是智能選箱系統(tǒng)的基礎(chǔ)，只有在積累海量數(shù)據(jù)后，才能運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)提取有價值的信息。例如，統(tǒng)計分析近幾年出口煙花爆竹集裝箱謊報數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其近80%的境內(nèi)貨源地為浙江義烏。在智能選箱系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，可以利用統(tǒng)計分析模塊的信息篩查功能和抽驗反饋模塊的模糊查詢功能，精準(zhǔn)鎖定嫌疑目標(biāo)箱，從而提高執(zhí)法效率。

3.3 人工智能配置模塊：補(bǔ)充和完善危險貨物品名數(shù)據(jù)庫

通過人工智能配置模塊，海事執(zhí)法人員可以根據(jù)日常執(zhí)法實踐，動態(tài)地修改、完善危險貨物品名基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。人工智能配置模塊的功能包括：分析抽驗反饋數(shù)據(jù)，從而完善危險貨物品名數(shù)據(jù)庫;分析危險貨物集裝箱抽驗歷史數(shù)據(jù)，利用分析結(jié)果完善危險貨物品名數(shù)據(jù)庫;通過系統(tǒng)的動態(tài)補(bǔ)償機(jī)制和自我反饋機(jī)制，不斷優(yōu)化和完善數(shù)據(jù)庫，從而推動智能選箱系統(tǒng)精準(zhǔn)鎖定嫌疑目標(biāo)箱?？偟膩碚f，智能選箱系統(tǒng)通過危險貨物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫與動態(tài)共享數(shù)據(jù)的匹配，篩查出存在謊報、瞞報危險貨物嫌疑的目標(biāo)箱（見圖2），從而大大提高執(zhí)法效率。

4 基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)應(yīng)用效果

基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)開發(fā)為海事部門更加有效地打擊謊報、瞞報危險貨物集裝箱違法行為奠定了堅實的基礎(chǔ)，具體表現(xiàn)在以下方面。

（1）海事部門通過智能選箱系統(tǒng)可以主動獲取更為準(zhǔn)確的進(jìn)出口危險貨物集裝箱信息數(shù)據(jù)，從而走出信息孤島，拓展可靠的信息來源，擺脫被動接收舉報和通報的瓶頸，大大提升執(zhí)法主動性。

（2）海事部門通過智能選箱系統(tǒng)可以不斷完善危險貨物品名等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，從而精準(zhǔn)地篩查目標(biāo)箱。

（3）計算機(jī)處理大數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工排查的速度，這在很大程度上將海事執(zhí)法人員從繁復(fù)的人工數(shù)據(jù)篩查中解放出來，從而便于海事部門將更多人力和物力投入一線執(zhí)法。

（4）智能選箱系統(tǒng)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫可以通過系統(tǒng)動態(tài)補(bǔ)償和自我反饋機(jī)制得到補(bǔ)充、完善和優(yōu)化，從而不斷提升數(shù)據(jù)庫的完整性、準(zhǔn)確性和針對性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用的智能性。

（5）智能選箱系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析和處理功能使系統(tǒng)在運(yùn)行過程中能夠獲取有共性和規(guī)律性的信息，有利于海事部門更有針對性地排查目標(biāo)箱，從而大大提升海事部門執(zhí)法成效。

5 基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)應(yīng)用前景

基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)僅針對裝船前或卸船后存在謊報、瞞報嫌疑的危險貨物集裝箱，在目前的海事危防監(jiān)管中尚未全面覆蓋至積載隔離有誤的危險貨物集裝箱。自2018年9月15日起實施的《船舶載運(yùn)危險貨物安全監(jiān)督管理規(guī)定》明確規(guī)定，船舶載運(yùn)包裝危險貨物離港前，應(yīng)當(dāng)向海事管理機(jī)構(gòu)報告裝載位置清單、艙單或詳細(xì)配載情況。筆者認(rèn)為，可以將船舶積載隔離申報數(shù)據(jù)也納入智能選箱系統(tǒng)，通過系統(tǒng)比對船舶貝位圖與預(yù)設(shè)的貝位圖，排查積載或隔離不當(dāng)?shù)奈ｋU貨物集裝箱?？傊?，智能選箱系統(tǒng)通過統(tǒng)計并分析進(jìn)出本轄區(qū)港口的包裝危險貨物種類和船舶航行、收發(fā)貨人等數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r提供本轄區(qū)危險貨物集裝箱水路運(yùn)輸安全風(fēng)險等級、安全防范及事故應(yīng)急處置方案，為海事部門提前采取干預(yù)處置或應(yīng)急行動提供決策參考。

6 結(jié)束語

基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的船載危險貨物集裝箱智能選箱系統(tǒng)是一種新型船載危險貨物集裝箱安全管理模式，為海事危防監(jiān)管提供技術(shù)支持和行動保障，有利于提升海事執(zhí)法的主動性、準(zhǔn)確性、智能性和規(guī)律性，實現(xiàn)對謊報、瞞報船載危險貨物集裝箱的提早識別和預(yù)防預(yù)控，真正做到防患于未然。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2019-10-09）