欽州港港口引航中AIS技術(shù)的使用

李波　張立洲

摘 要：欽州港作為我國(guó)重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，集中分布于我國(guó)南方沿海地帶，最近幾年，欽州港經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，但是，卻增加了港口引航壓力，為了確保港口引航任務(wù)能夠安全、高效地完成，現(xiàn)根據(jù)AIS技術(shù)船舶航行軌跡的形成特點(diǎn)，探討了基于AIS技術(shù)港口引航系統(tǒng)的基本構(gòu)成，并將AIS技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于港口船舶交通流、水上交通、船舶操縱、引航計(jì)費(fèi)等領(lǐng)域中，并取得了良好的應(yīng)用效果。結(jié)果表明：AIS技術(shù)安全可靠、先進(jìn)智能，完全符合現(xiàn)代港口引航發(fā)展需求。希望通過這次研究，為相關(guān)從業(yè)人員提供有效的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：欽州港;港口引航;AIS技術(shù);使用

中圖分類號(hào)：U443.05? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2022）01-0122-02

在欽州港經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高下，AIS技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)憑借著自身信息處理優(yōu)勢(shì)、交通態(tài)勢(shì)全面反饋優(yōu)勢(shì)和信息可靠性優(yōu)勢(shì)，被廣泛地應(yīng)用于港口引航領(lǐng)域中，為降低港口引航壓力，安全、高效地落實(shí)港口引航工作發(fā)揮出重要作用。因此，為了促進(jìn)欽州港健康、可持續(xù)發(fā)展，如何將AIS技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于欽州港港口引航領(lǐng)域中是技術(shù)人員必須思考和解決的問題。

1 AIS技術(shù)船舶航行軌跡的形成

AIS技術(shù)作為一種重要的識(shí)別系統(tǒng)，為保證船舶自動(dòng)識(shí)別效果打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)主要由以下兩個(gè)部分組成，分別是船載設(shè)備、岸基設(shè)備，該系統(tǒng)還綜合運(yùn)用了通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電子信息顯示技術(shù)等[1]?？傊ㄟ^借助相關(guān)設(shè)備和技術(shù)，構(gòu)建一款功能完善、實(shí)用性強(qiáng)的數(shù)字化助航系統(tǒng)。自主模式中船舶動(dòng)態(tài)信息更新率如表1所示，從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，隨著AIS技術(shù)的不斷發(fā)展和普及[2]，通過利用AIS技術(shù)所收集的信息具有較高的可靠性和精確性，可以真實(shí)、有效地反映出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。由此可見，通過將AIS技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于欽州港港口引航中，可以最大限度地提高引航員的專業(yè)技能和操作水平。

對(duì)于AIS技術(shù)而言，其船舶航行軌跡主要采用線離散成點(diǎn)的方式，借助軌跡插值相關(guān)算法形成。首先，要精確地查詢出船舶航行軌跡所對(duì)應(yīng)的起點(diǎn)時(shí)間和終止時(shí)間，然后，在某一特定的時(shí)間段內(nèi)，分析和挖掘出船舶航行實(shí)際位置相關(guān)信息數(shù)據(jù)[3]，然后，借助圖文并茂的方式，將這些數(shù)據(jù)形象、直觀地呈現(xiàn)在用戶面前。AIS信息收集器和信息融合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過借助該系統(tǒng)，可以確保目標(biāo)船舶相關(guān)數(shù)據(jù)的安全、可靠輸出，避免這些信息出現(xiàn)丟失或者泄露風(fēng)險(xiǎn)[4]。

2基于AIS技術(shù)的港口引航系統(tǒng)

港口引航系統(tǒng)構(gòu)成示意圖如圖2所示，從圖2中可以看出，該系統(tǒng)主要由兩大部分組成，分別是監(jiān)管中心和船載終端。通過借助數(shù)傳電臺(tái)，可以確保船載終端與監(jiān)管中心之間能夠建立起有效的連接，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效化通信和共享[5]，進(jìn)而最大限度地提高重要數(shù)據(jù)的利用率。此外，通過設(shè)置和應(yīng)用差分信號(hào)接收機(jī)，可以將引航船信息和差分信息安全、可靠地傳輸于船載終端中。另外，通過利用船載終端，可以全面地了解和把握船舶型號(hào)、船舶航行速度以及航行方向等相關(guān)信息，一旦發(fā)現(xiàn)這些信息出現(xiàn)異常，說明船舶實(shí)現(xiàn)偏離航道、或者警戒線現(xiàn)象，港口引航系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警功能，并發(fā)出報(bào)警聲，以引起相關(guān)人員的注意，另外，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)這些動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)的安全傳輸和保存，便于其他人員的查看和調(diào)用?？偠灾劭谝较到y(tǒng)充分利用了AIS技術(shù) ，不僅操作簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大，而且適用性強(qiáng)，完全符合欽州港港口引航發(fā)展需求。

3 欽州港港口引航中AIS技術(shù)的具體使用

3.1 AIS技術(shù)在港口船舶交通流中的使用

利用AIS技術(shù)，對(duì)船舶航行軌跡進(jìn)行全面分析，并對(duì)各個(gè)截面所對(duì)應(yīng)的船舶當(dāng)前流量進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和管控，如欽州港的出港流量以及進(jìn)港流量等，除此之外，還能全面查看和了解截面上相關(guān)流量詳細(xì)信息，便于引航員全面地了解和掌握船舶當(dāng)前的航行速度、以及航行方向等航跡信息。便于后期船艇的科學(xué)安排，為進(jìn)一步提高港口引航操作水平創(chuàng)造良好的條件[6]。此外，為了提高港口引航的科學(xué)性和規(guī)范性，引航站要根據(jù)船舶航行軌跡，并結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，制定一套切實(shí)可行的港口引航方案，這樣一來，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶操作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控[7]，還能提高引航員的操作水平，為提高船舶航行的規(guī)范性和合理性產(chǎn)生積極的影響。

3.2 AIS技術(shù)在水上交通中的運(yùn)用

為了進(jìn)一步地提高水上交通發(fā)展水平，技術(shù)人員要重視對(duì)AIS技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。要根據(jù)所設(shè)定好的日期，全面查詢和整理AIS船舶航行歷史軌跡，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各艘船舶航行實(shí)際軌跡的全方位了解和把握。在此基礎(chǔ)上，還要科學(xué)地確定出航軌跡線各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)位置以及相關(guān)歷史軌跡記錄信息，只有這樣，才能更好地追蹤和掌控船舶實(shí)際運(yùn)行情況，便于船舶監(jiān)控工作的有效開展。

3.3 AIS技術(shù)在船舶操縱中的運(yùn)用

為了確保AIS技術(shù)與船舶操縱能夠進(jìn)行有效結(jié)合，欽州港引港站通過借助AIS技術(shù)，成功搭建和應(yīng)用了引航監(jiān)控系統(tǒng)，并取得了良好的應(yīng)用效果。該系統(tǒng)在具體的運(yùn)用中，需要根據(jù)船舶所形成的運(yùn)動(dòng)航跡，制定出相應(yīng)的船舶操縱方案，為確保船舶操作的規(guī)范性和合理性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如：某港區(qū)在靠近船舶位置處，從分析、研究、論證等環(huán)節(jié)出發(fā)，對(duì)船舶靠離流程進(jìn)行優(yōu)化，然后采用實(shí)地考察的方式，提出一種新型、先進(jìn)的船舶操縱模式，在此基礎(chǔ)上通過利用操作模擬器，對(duì)船舶航行軌跡進(jìn)行全面分析和研究，從而獲得精確、可靠的船舶信息，然后根據(jù)相關(guān)權(quán)威資料，對(duì)這些數(shù)據(jù)的實(shí)用性進(jìn)行分析和論證，從而得出具有可行性的結(jié)論，并制定切實(shí)可行的港口引航方案。只有這樣，才能從根本上解決船舶靠泊期間出現(xiàn)的異常問題，同時(shí)還能保證引航員人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。

3.4 AIS技術(shù)在引航計(jì)費(fèi)中運(yùn)用

首先，AIS所用到的核心技術(shù)主要包含衛(wèi)星定位技術(shù)、信息處理技術(shù)和人工智能技術(shù)等，引航員要想全面地了解和把握港口引航信息，必須要借助AIS技術(shù)，落實(shí)好引航計(jì)費(fèi)工作。此外，在AIS技術(shù)的應(yīng)用背景下，引航計(jì)費(fèi)管理人員要借助相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)，全面地查看和了解港口引航信息。另外，在開展港口引航工作期間，還要借助AIS技術(shù)獲取相應(yīng)的港口引航信息，如引航員登船時(shí)間、離船時(shí)間、錨地位置等，在此基礎(chǔ)上，還要獲取相應(yīng)的常規(guī)性信息，如：氣候、地理位置信息、人為因素等相關(guān)信息，只有這樣，才能保證信息獲取的全面性、權(quán)威性和真實(shí)性，為進(jìn)一步提高引航計(jì)費(fèi)精確性發(fā)揮出重要作用。最后，還要利用AIS技術(shù)，制定引航計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣，才能最大限度地提高欽州港的服務(wù)質(zhì)量[8]。

4結(jié)語

綜上所述，在AIS技術(shù)的應(yīng)用背景下，欽州港港口引航水平得以顯著提升，不僅可以獲取更加全面、精確的港口環(huán)境信息以及船舶動(dòng)態(tài)信息，還能提高港口引航指令的正確性、有效性，同時(shí)還能確保港口引航計(jì)費(fèi)、調(diào)度指揮等工作能夠正常、穩(wěn)定、有序地開展，為進(jìn)一步提高港口引航工作效率和效果提供重要的技術(shù)支持。因此，AIS技術(shù)具有較高的應(yīng)用前景，值得被進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

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