孫榮
【摘 要】 為優(yōu)化和完善長(zhǎng)江三峽水上GPS綜合應(yīng)用系統(tǒng),保障三峽-葛洲壩水域正常通航秩序,分析“三峽GPS船舶”過閘申報(bào)中的各種違規(guī)行為,指出違規(guī)申報(bào)的4種手段,研究防止船舶違規(guī)申報(bào)行為的技術(shù)方法,對(duì)三峽GPS系統(tǒng)存在的缺陷提出解決方案。
【關(guān)鍵詞】 三峽GPS系統(tǒng);船舶過閘;違規(guī)申報(bào)
0 引 言
長(zhǎng)江三峽水上GPS綜合應(yīng)用系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“三峽GPS系統(tǒng)”)實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝有三峽GPS船載終端的入網(wǎng)船舶(以下簡(jiǎn)稱“三峽GPS船舶”)航行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控,通過調(diào)度系統(tǒng)的接口實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程過閘申報(bào)、計(jì)劃發(fā)布等功能。自2008年三峽GPS系統(tǒng)上線以來,三峽GPS船舶已達(dá)余艘,中心系統(tǒng)與船載終端日均信息交互數(shù)約條。三峽GPS系統(tǒng)為三峽河段過閘船舶提供了一種全新的申報(bào)方式,為船方帶來了極大的便利,也提高了船舶申報(bào)過閘時(shí)效,創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但在實(shí)際使用過程中,長(zhǎng)江三峽通航管理局(以下簡(jiǎn)稱“三峽局”)發(fā)現(xiàn)有船舶在申報(bào)通過三峽-葛洲壩船閘過閘計(jì)劃時(shí),未嚴(yán)格遵守《三峽工程初期運(yùn)行期通航管理辦法》《GPS船舶申報(bào)過閘管理辦法》(修訂版)相關(guān)規(guī)定,通過謊報(bào)、瞞報(bào)過閘信息等違規(guī)手段申報(bào)船舶過閘計(jì)劃,達(dá)到投機(jī)過閘目的,嚴(yán)重?cái)_亂了三峽-葛洲壩水域通航秩序,影響到通航管理工作。
1 三峽GPS船舶過閘違規(guī)申報(bào)行為
三峽GPS系統(tǒng)應(yīng)用已有十多年,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫積累了大量的船舶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對(duì)已有的船舶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,可以較清晰地對(duì)歷史記錄中的正常申報(bào)船舶信息特點(diǎn)與違規(guī)申報(bào)船舶信息特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比,分辨出違規(guī)船舶數(shù)據(jù)信息的特點(diǎn)。根據(jù)對(duì)三峽GPS系統(tǒng)收集的歷史違規(guī)情況分類,違規(guī)申報(bào)手段有以下4種:
(1)利用政策漏洞:船舶出閘即申報(bào)。
(2)偽造定位信息:主要表現(xiàn)為GPS終端機(jī)卡分離申報(bào)、船機(jī)分離申報(bào)、拔掉GPS終端天線申報(bào)。
(3)基于通信協(xié)議偽造信息:通過他船主機(jī)申報(bào)(私自更改GPS船載終端內(nèi)的注冊(cè)信息替他船違規(guī)申報(bào));通過編程序偽造申報(bào)(私自編寫模擬申報(bào)軟件來實(shí)現(xiàn)違規(guī)申報(bào))。
(4)違規(guī)取消申報(bào):通過他船主機(jī)或編程序偽造取消申報(bào)。
分析研究船舶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及違規(guī)申報(bào)行為,得出以下結(jié)論:
(1)利用政策漏洞類的違規(guī)申報(bào)手段屬于鉆政策空子。
(2)偽造定位信息的違規(guī)申報(bào)手段屬于鉆船載終端硬件設(shè)計(jì)漏洞。當(dāng)前的船載終端設(shè)備基本都是2005年左右設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,經(jīng)過多年使用,船方已經(jīng)了解其中的一些缺陷,并能加以利用。如果在到錨區(qū)內(nèi)拔掉定位天線,終端將始終上傳最后一次的定位信息,使船舶即使在遠(yuǎn)離到錨區(qū)時(shí)也能實(shí)現(xiàn)到錨定位。
(3)基于通信協(xié)議偽造信息和違規(guī)取消申報(bào)的違規(guī)申報(bào)手段發(fā)生的原因是:各個(gè)終端廠家、分中心為了與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),就必須掌握通信協(xié)議。經(jīng)過多年的運(yùn)行,因人員流動(dòng)等因素,該協(xié)議已經(jīng)被擴(kuò)散。一旦掌握了通信協(xié)議,就可以利用任何一臺(tái)終端、計(jì)算機(jī)在任何位置模擬任何數(shù)據(jù)和指令,對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)真實(shí)性造成嚴(yán)重影響。雖然這種情況對(duì)GPS系統(tǒng)運(yùn)行并不會(huì)造成影響,但會(huì)嚴(yán)重干擾通航秩序,給整個(gè)三峽通航業(yè)務(wù)帶來重大影響。
2 解決方案
三峽GPS系統(tǒng)的上線運(yùn)行,為過閘船舶提供了新型的過閘申報(bào)方式,經(jīng)過幾年的運(yùn)營推廣,已逐漸被船舶用戶接受并成為首選的過閘申報(bào)手段;但三峽GPS系統(tǒng)需要升級(jí)和完善,以更好地滿足應(yīng)用和管理需求。
三峽GPS系統(tǒng)由中心系統(tǒng)、監(jiān)控平臺(tái)、船載終端和通信網(wǎng)絡(luò)組成,各個(gè)部分之間通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,完成信息之間的數(shù)據(jù)交互,實(shí)現(xiàn)船舶監(jiān)控、遠(yuǎn)程申報(bào)、自動(dòng)到錨等功能。系統(tǒng)經(jīng)過多年的穩(wěn)定運(yùn)行,提高了船舶的通航效率,船方逐漸了解和掌握了系統(tǒng)規(guī)則,出現(xiàn)了一些違規(guī)使用三峽GPS系統(tǒng)的行為,如通過謊報(bào)使船舶不排隊(duì)或少排隊(duì),以達(dá)到提前過閘的目的。部分船方利用虛假數(shù)據(jù)申報(bào)過閘,破壞申報(bào)規(guī)則,給三峽通航秩序造成了不良影響。
升級(jí)和改造原有VTS、GPS等系統(tǒng),接入船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)等各種渠道的定位信息數(shù)據(jù)(如手機(jī)定位和手機(jī)基站定位信息),采用一定的算法進(jìn)行甄別、校驗(yàn)和修正,最終發(fā)布可信度較高的定位數(shù)據(jù),并以此作為三峽通航基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心。
按照應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的整體規(guī)劃,通過數(shù)據(jù)交換平臺(tái)供各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用。這種應(yīng)用模式,通過多種渠道的冗余,避免因出現(xiàn)“單點(diǎn)故障”而無法獲取定位信息,特別是在轄區(qū)以外的各種鏈路、設(shè)備發(fā)生故障造成信息中斷,以及海事局維修不及時(shí)的情況下,也可以得到船舶的定位數(shù)據(jù),避免生產(chǎn)業(yè)務(wù)受到影響。此外,其他各種通航建筑物、航道、航標(biāo)等設(shè)備設(shè)施的定位信息也要統(tǒng)一按照上述標(biāo)準(zhǔn)納入到定位信息管理中,作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。具體可以從以下4個(gè)方面著手:
(1)針對(duì)船舶出閘即申報(bào)的情形,可以在調(diào)度系統(tǒng)中通過該船申報(bào)到錨信息進(jìn)行時(shí)間的控制,禁止其出閘即申報(bào)。這項(xiàng)功能已經(jīng)在升船機(jī)航運(yùn)調(diào)度系統(tǒng)中得到實(shí)現(xiàn)。
(2)針對(duì)偽造定位信息造成定位信息的失真情形,可以通過在系統(tǒng)中增加一個(gè)定位信息的校驗(yàn)功能加以解決。建立定位信息預(yù)處理模塊,通過引入AIS數(shù)據(jù)甚至是第三方(電信)的基站數(shù)據(jù),對(duì)船舶位置進(jìn)行校驗(yàn),以確認(rèn)真實(shí)的位置信息,若無法校驗(yàn)船舶位置信息則將其納入到可疑范圍,要求到錨申報(bào)。通過這個(gè)方法可以提前發(fā)現(xiàn)船舶申報(bào)過閘問題。但是,這個(gè)辦法需要重建現(xiàn)有系統(tǒng),工程量很大,實(shí)施周期較長(zhǎng)。當(dāng)前可以通過事后比對(duì)的方式對(duì)船舶行為進(jìn)行篩查,分析船舶到錨時(shí)間點(diǎn)前后的行為,找到可疑行為后再進(jìn)行人工確認(rèn)。新增開發(fā)數(shù)據(jù)校驗(yàn)的程序模塊,需配套加強(qiáng)對(duì)船舶開機(jī)行為的管理,明確不開機(jī)的船舶不納入計(jì)劃編制。確認(rèn)造假船舶,加設(shè)黑名單名錄。
(3)針對(duì)系統(tǒng)無法判斷通過通信協(xié)議模擬的到錨信息的真實(shí)性情形,雖然通過增加定位信息校驗(yàn)功能能夠阻止到錨環(huán)節(jié)偽造行為,但因通信協(xié)議是公開的,無法避免違規(guī)取消申報(bào)的行為。要徹底解決該問題,應(yīng)對(duì)通信協(xié)議進(jìn)行升級(jí),并改變現(xiàn)有的系統(tǒng)與終端、中心與分中心的聯(lián)網(wǎng)方式。具體做法是:重新制訂并加密通信協(xié)議;升級(jí)中心系統(tǒng)和船載終端軟件;船載終端廠家不再掌握通信協(xié)議,三峽局對(duì)終端平臺(tái)進(jìn)行選型,并開發(fā)相應(yīng)的終端軟件交付廠家進(jìn)行安裝和發(fā)售;對(duì)中心 分中心模式進(jìn)行改造,中心系統(tǒng)為統(tǒng)一所有數(shù)據(jù)入口,中心系統(tǒng)將可以發(fā)布的數(shù)據(jù)發(fā)布到相應(yīng)平臺(tái)供其他分中心使用,不接受分中心回傳的涉及船舶調(diào)度的信息。
(4)針對(duì)違規(guī)取消申報(bào)的情況,可以改進(jìn)當(dāng)前調(diào)度系統(tǒng),關(guān)閉取消申報(bào)的功能,采取傳真形式向三峽局取消申報(bào),避免給船方造成影響。
3 結(jié) 語
筆者從現(xiàn)狀、技術(shù)等多角度出發(fā),分析三峽GPS船舶過閘申報(bào)中違規(guī)行為的特點(diǎn),研究防止船舶過閘違規(guī)申報(bào)行為的技術(shù)方法,對(duì)三峽GPS系統(tǒng)的缺陷進(jìn)行研究并提出解決方案,不斷優(yōu)化和完善系統(tǒng),使得船舶通行更加便捷。
近期完善措施只是在一定程度上解決目前存在的部分問題,無法從根本上改善系統(tǒng)功能性、穩(wěn)定性等問題。從三峽通航管理應(yīng)用發(fā)展的角度看,還需要對(duì)三峽GPS系統(tǒng)進(jìn)行全新的需求分析、全面的系統(tǒng)規(guī)劃和整體的升級(jí)改造,引入新的技術(shù)手段和方法,滿足三峽航運(yùn)現(xiàn)代化發(fā)展的需求。