南京內(nèi)河水上交通安全環(huán)保信息化監(jiān)管平臺(tái)應(yīng)用解析

徐陳 黃健 孟波波 沈照君

摘 要：通過(guò)登船檢查、當(dāng)面溝通、現(xiàn)場(chǎng)處理的傳統(tǒng)海事監(jiān)管方式已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)當(dāng)前中央全面實(shí)施“放管服”政策要求和服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。本文立足于南京市內(nèi)河海事監(jiān)管的實(shí)際需求，在“智慧海事”指導(dǎo)思想的引導(dǎo)下，通過(guò)船舶感知設(shè)備和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，探索水上交通安全環(huán)保信息化監(jiān)管整體解決方案，構(gòu)建新型防污染監(jiān)管模式，推動(dòng)南京市交通運(yùn)輸行政執(zhí)法局水上交通環(huán)保監(jiān)管向智能化邁進(jìn)。

關(guān)鍵詞：水上交通;物聯(lián)網(wǎng);移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng);工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

1 建設(shè)背景

2016年12月，國(guó)家環(huán)保部和國(guó)家發(fā)改委等11個(gè)部門(mén)聯(lián)合制訂了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施情況考核規(guī)定（試行）》，要求“2017年，設(shè)區(qū)的市級(jí)以上人民政府完成防治船舶及其有關(guān)作業(yè)活動(dòng)污染水域環(huán)境應(yīng)急能力建設(shè)規(guī)劃的編制并發(fā)布，2018年，實(shí)施防治船舶及其有關(guān)作業(yè)活動(dòng)污染水域環(huán)境應(yīng)急能力建設(shè)規(guī)劃?！?南京交通執(zhí)法部門(mén)為貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院、發(fā)改委及省市相關(guān)要求，根據(jù)《南京市防治船舶及其有關(guān)作業(yè)活動(dòng)污染內(nèi)河水域環(huán)境應(yīng)急能力建設(shè)規(guī)劃》要求，提出建設(shè)南京市內(nèi)河船舶污染防治及應(yīng)急管理系統(tǒng)，依托信息化手段對(duì)船舶及其作業(yè)活動(dòng)進(jìn)行管控，旨在提高南京市內(nèi)河水上交通安全環(huán)保監(jiān)管效率和能力，努力實(shí)現(xiàn)“讓航行更安全、讓水域更清潔”的監(jiān)管目標(biāo)。

2 建設(shè)目標(biāo)

南京市有內(nèi)河水域航道53條，主要有蕪申運(yùn)河、秦淮河、馬汊河、滁河和水陽(yáng)江等通航水域，總里程630.06公里，年均船舶流量約7萬(wàn)艘次（其中危險(xiǎn)化學(xué)品船舶年流量200余艘次）。南京市轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)有碼頭10座（危險(xiǎn)品碼頭1座），內(nèi)河年貨物吞吐量1600多萬(wàn)噸（其中危險(xiǎn)化學(xué)品吞吐量約8萬(wàn)噸）。近年來(lái)，隨著安全監(jiān)管和船舶污染防治要求越來(lái)越高，人力資源配布與監(jiān)管任務(wù)的矛盾日益凸顯，依托信息化手段輔助執(zhí)法成為彌補(bǔ)這一欠缺的首要選擇。但是如何使信息化建設(shè)接地氣，如何使系統(tǒng)功能符合監(jiān)管實(shí)際，如何有效解決監(jiān)管難點(diǎn)和賭點(diǎn)，是考量信息化建設(shè)項(xiàng)目績(jī)效的首要任務(wù)。為此，南京交通執(zhí)法部門(mén)通過(guò)調(diào)研和現(xiàn)狀分析，結(jié)合南京內(nèi)河監(jiān)管的實(shí)際情況，提出南京內(nèi)河水上交通安全環(huán)保信息化監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)任務(wù)及目標(biāo)：

（1） 綜合應(yīng)用VITS、AIS、CCTV、雷達(dá)、無(wú)人機(jī)及激光等技術(shù)手段對(duì)南京市內(nèi)河重點(diǎn)水域?qū)嵤╇娮友埠?、?duì)重點(diǎn)船舶實(shí)時(shí)監(jiān)視，并通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施作業(yè)申報(bào)和安全監(jiān)督檢查，打通業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程辦理通道，實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋、全天候監(jiān)控的安全監(jiān)管全過(guò)程管理;

（2）整合內(nèi)外部信息資源，各系統(tǒng)之間形成有效鏈接，實(shí)現(xiàn)船舶、船員、通航環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)、應(yīng)急資源等數(shù)據(jù)的共享，為各級(jí)安全監(jiān)管和應(yīng)急指揮人員提供有效直接的信息支撐，同時(shí)依托應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)有效協(xié)同，提升應(yīng)急管理快速反應(yīng)能力和決策水平。

3 建設(shè)內(nèi)容

圍繞建設(shè)目標(biāo)任務(wù)，深入分析現(xiàn)有監(jiān)管信息技術(shù)上的薄弱環(huán)節(jié)，整合現(xiàn)有應(yīng)急資源，實(shí)施電子巡航、智能跟蹤、應(yīng)急決策、指揮調(diào)度和綜合業(yè)務(wù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急資源統(tǒng)一調(diào)度和協(xié)同管理。提出具體建設(shè)內(nèi)容及要求如下：

3.1 “感知海事”技術(shù)裝備建設(shè)

針對(duì)主要航段、碼頭作業(yè)區(qū)特點(diǎn)，在原有技術(shù)裝備布局的基礎(chǔ)上，在入境口門(mén)安裝尾氣遙感監(jiān)測(cè)和電子卡口建設(shè)，增設(shè)視頻監(jiān)控設(shè)備，對(duì)內(nèi)河船舶航行及其有關(guān)作業(yè)活動(dòng)進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測(cè)與管理，基本形成全天候、全時(shí)段監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

3.2 南京內(nèi)河水域安全應(yīng)急綜合數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

實(shí)現(xiàn)船舶感知設(shè)備數(shù)據(jù)接入，集成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、信息服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，整合水路交通相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理與融合服務(wù)，并提供建立面向各類(lèi)用戶(hù)的統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)，提供數(shù)據(jù)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表處理和多維分析等的數(shù)據(jù)服務(wù)。

3.3 南京市內(nèi)河船舶污染防治及應(yīng)急管理系統(tǒng)研發(fā)

主要包含以下功能模塊：

（1） 綜合監(jiān)管電子卡口。通過(guò)視頻監(jiān)控、船舶定位設(shè)備、激光、雷達(dá)、遙感監(jiān)測(cè)等構(gòu)建船舶航行狀態(tài)、船舶燃油尾氣檢測(cè)的綜合監(jiān)管電子平臺(tái)。

（2）顯性違章預(yù)報(bào)警。通過(guò)人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行船舶圖像分析和軌跡分析，實(shí)現(xiàn)顯性違章智能判斷以及相應(yīng)證據(jù)保存。

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)。通過(guò)綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)管、通航監(jiān)管和重點(diǎn)船舶跟蹤等。

（4）安全監(jiān)督檢查和防污染?；谝苿?dòng)辦公技術(shù)和微信服務(wù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查和相關(guān)船舶危防業(yè)務(wù)申報(bào)。

（5）指揮調(diào)度與應(yīng)急管理子系統(tǒng)。構(gòu)建巡航管理、通航調(diào)度、業(yè)務(wù)協(xié)同以及應(yīng)急資源管理、預(yù)案管理、應(yīng)急調(diào)度支撐等信息化功能。

（6）非接觸式執(zhí)法。基于微信公眾號(hào)的遠(yuǎn)程非接觸式執(zhí)法，完成違法證據(jù)確認(rèn)、違法告知確認(rèn)及處罰金繳納等。

（7）海事服務(wù)?；谖⑿殴娞?hào)的通知公告、業(yè)務(wù)咨詢(xún)等信息服務(wù)。

（8）大屏綜合分析展示子系統(tǒng)。面向各類(lèi)用戶(hù)的統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)，提供數(shù)據(jù)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表處理和多維分析等應(yīng)用。

3.4 信息安全等級(jí)保護(hù)建設(shè)

按照政府機(jī)構(gòu)信息安全等級(jí)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求統(tǒng)一規(guī)劃和建設(shè)，逐步完善系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性和多樣性。

4 技術(shù)路線(xiàn)

為使系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)能夠快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求的變化，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和靈活性，本系統(tǒng)建設(shè)以需求為導(dǎo)向，廣泛、深入調(diào)研南京市內(nèi)河水上交通安全監(jiān)管部門(mén)、有船單位、社會(huì)公眾等用戶(hù)的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，充分考慮水上執(zhí)法體制改革帶來(lái)的業(yè)務(wù)流程、管理模式變更等因素，基于統(tǒng)一的IT基礎(chǔ)架構(gòu)中的流程管理平臺(tái)、規(guī)則數(shù)據(jù)總線(xiàn)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等成熟、先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)架構(gòu)靈活、功能實(shí)用、界面友好、便于擴(kuò)展、安全可靠的IT基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)（見(jiàn)圖1），從而提高內(nèi)河船舶污染防治及應(yīng)急管理的宏觀調(diào)控能力、行業(yè)監(jiān)管能力以及為社會(huì)公眾的服務(wù)水平。具體實(shí)現(xiàn)途徑如下：

（1）通過(guò)VITS、AIS、GPS、視頻、無(wú)人機(jī)、激光、雷達(dá)以及其他傳感器等“感知海事”技術(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)南京市區(qū)域內(nèi)水域的通航狀況和船舶航行信息的感知。

（2）通過(guò)省局?jǐn)?shù)據(jù)中心系統(tǒng)來(lái)獲取相應(yīng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等信息，實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)融合，構(gòu)建南京內(nèi)河水域監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)。

（3）利用地圖服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、告警通知、即時(shí)通訊、圖表管理、文件存儲(chǔ)、采集傳輸、交換共享構(gòu)建技術(shù)支撐服務(wù)。

（4）在技術(shù)支撐服務(wù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)、防污染管理、指揮調(diào)度與應(yīng)急管理、顯性違章自動(dòng)判斷及預(yù)報(bào)警、內(nèi)河船舶污染的行政執(zhí)法、海事在線(xiàn)服務(wù)、大屏綜合分析展示等功能模塊。

5 創(chuàng)新性

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建船舶違章預(yù)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)管。利用信息傳感設(shè)備，包括圖像識(shí)別、紅外感應(yīng)、激光掃描、衛(wèi)星定位、尾氣檢測(cè)等，通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把感知到的船舶信息實(shí)時(shí)推送到系統(tǒng)后臺(tái)進(jìn)行分析判斷，借助圖像算法智能技術(shù)進(jìn)行特征識(shí)別、行為識(shí)別、身份識(shí)別和船舶定位，進(jìn)而判斷船舶可能存在的顯性違法行為，實(shí)時(shí)推送給監(jiān)管人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶的智能監(jiān)管工作。模擬案例：首先，通過(guò)雷達(dá)探測(cè)，捕捉到駛?cè)腚娮涌趨^(qū)域的船舶，進(jìn)而啟動(dòng)高清攝像頭自動(dòng)抓拍，獲取到清晰的船舶圖像后結(jié)合船舶定位數(shù)據(jù)和抓拍圖片自動(dòng)進(jìn)行船舶身份識(shí)別;同時(shí)利用激光掃測(cè)和尾氣遙感監(jiān)測(cè)等裝置，進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)，從而判定船舶未開(kāi)啟AIS、未封艙、超載超限或尾氣排放超標(biāo)等多種可疑違法違章行為;執(zhí)法人員通過(guò)微信或者短信進(jìn)行信息推送，要求船舶接受相應(yīng)檢查和處理（見(jiàn)圖2）。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程辦理渠道，實(shí)現(xiàn)非接觸執(zhí)法。利用移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船舶顯性違法行為的遠(yuǎn)程取證，再通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程執(zhí)法，具體包括船舶申報(bào)和執(zhí)法服務(wù)兩部分。

（1）對(duì)需要申報(bào)的事項(xiàng)，船舶船員通過(guò)微信公眾號(hào)進(jìn)行信息上報(bào)，監(jiān)管人員在接到申報(bào)信息后，通過(guò)視頻監(jiān)控、船舶定位監(jiān)管進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)，通過(guò)后，將確認(rèn)結(jié)果發(fā)送給相關(guān)申請(qǐng)人以及船閘、碼頭、貨主等。

（2）對(duì)執(zhí)法服務(wù)的事項(xiàng)，監(jiān)管部門(mén)利用視頻分析、激光掃描計(jì)算等手段，通過(guò)系統(tǒng)后臺(tái)智能處理，發(fā)現(xiàn)疑似違法違章船舶，通過(guò)微信或短信通知船舶進(jìn)行網(wǎng)上遠(yuǎn)程處理或到達(dá)指定地點(diǎn)接受進(jìn)一步處理。過(guò)程中結(jié)合電子印章、電子簽名以及電子繳費(fèi)技術(shù)，為船舶提供遠(yuǎn)程違法違章確認(rèn)、電子文書(shū)送達(dá)和繳納罰款等執(zhí)法服務(wù)。

6 總結(jié)

南京內(nèi)河水上交通安全環(huán)保信息化監(jiān)管平臺(tái)是構(gòu)建南京智慧交通執(zhí)法建設(shè)的重要基石，改變以往通過(guò)消耗大量人力物力開(kāi)展水上巡航、違法違章船舶現(xiàn)場(chǎng)取證等工作，轉(zhuǎn)為利用感知設(shè)備開(kāi)展電子巡航、利用卡口識(shí)別技術(shù)進(jìn)行違法違章自動(dòng)識(shí)別取證、利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)施非接觸執(zhí)法等，通過(guò)執(zhí)法全流程動(dòng)態(tài)記錄和智能識(shí)別技術(shù)，推動(dòng)執(zhí)法監(jiān)督從分業(yè)監(jiān)督向動(dòng)態(tài)協(xié)同轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)更為高效、便捷的通航管理和優(yōu)質(zhì)的水上交通安全環(huán)保監(jiān)管服務(wù)，踐行“讓航行更安全、讓水域更清潔、讓服務(wù)更便捷”的價(jià)值使命。