淺析海上AIS信號(hào)亂象及對(duì)策

◎范同磊 施展 交通運(yùn)輸部南海航海保障中心?？诤綐?biāo)處

船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（Automatic Identification System,簡(jiǎn)稱AIS系統(tǒng)），是一種應(yīng)用于船和岸、船和船之間的海事安全與通信的助航系統(tǒng)，在減少船舶碰撞事故等海事服務(wù)中發(fā)揮著重要作用。1964-1965年瑞典和芬蘭首次提出“無(wú)線電AIS”的概念，AIS系統(tǒng)的助航效果逐步被用戶認(rèn)可，AIS 技術(shù)在海上使用也越來(lái)越廣泛。2000年12月，IMO MSC73會(huì)議通過(guò)AIS強(qiáng)制性安裝議案。大量AIS技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用，造成海上AIS信號(hào)的劇增，同時(shí)部分用戶的違規(guī)使用現(xiàn)象突出，造成AIS信號(hào)丟失或失真等混亂現(xiàn)象，以上現(xiàn)象嚴(yán)重影響了用戶對(duì)AIS信號(hào)的分析應(yīng)用，對(duì)船舶航行安全和海事監(jiān)管都造成一定影響。

1.海上AIS信號(hào)現(xiàn)狀及影響

（1）AIS信號(hào)源數(shù)量及種類劇增，產(chǎn)生的AIS信號(hào)數(shù)量多，AIS信號(hào)含義復(fù)雜，這就意味著AIS系統(tǒng)用戶需要在眾多的AIS信號(hào)中找出需要的信號(hào)，并要記住不同AIS信號(hào)代表的不同含義。AIS系統(tǒng)自使用以來(lái)對(duì)船舶避碰起到了極大的幫助，首先在船舶中得到迅速?gòu)V泛推廣，目前國(guó)際海事組織規(guī)定所有300總噸及以上的國(guó)際航行船舶，和500總噸及以上的非國(guó)際航行船舶，以及所有客船，應(yīng)按要求配備AIS設(shè)備，船舶的大量使用產(chǎn)生了大量的AIS信號(hào)；其次是非船舶類的設(shè)備設(shè)施為了增強(qiáng)其安全性，也大量使用了AIS設(shè)備，例如中國(guó)沿海大量的漁網(wǎng)上就安裝了數(shù)量眾多的漁網(wǎng)示位儀，從而產(chǎn)生了大量的非船舶類的AIS信號(hào)。如圖1所示，AIS用戶需要在雷達(dá)屏幕上的大量AIS信號(hào)中快速篩選出影響本船安全的AIS信號(hào)并進(jìn)行持續(xù)跟蹤觀察。在AIS信號(hào)數(shù)量劇增的同時(shí)，AIS信號(hào)代表的含義也在不斷復(fù)雜化。AIS系統(tǒng)是為了船舶避碰而產(chǎn)生，初期AIS信號(hào)源只是單一的商船，隨著船舶生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，不同類型的船舶不斷出現(xiàn)，即使面對(duì)船舶AIS信號(hào)，船員也需要詳細(xì)分析AIS信號(hào)含義，根據(jù)不同船舶類型采取不同的避碰措施。而且隨著AIS技術(shù)在海上、岸上設(shè)施設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，AIS信號(hào)不再是船舶使用的專屬信號(hào)，用戶面對(duì)的AIS信號(hào)代表的可能只是一個(gè)漁網(wǎng)、或者是不存在實(shí)體的虛擬物。AIS信號(hào)數(shù)量的劇增和含義的復(fù)雜化，增加了用戶分析使用AIS信號(hào)的工作量，對(duì)船舶避碰起不到預(yù)期效果，同時(shí)增加海事監(jiān)管難度。

圖1 AIS信號(hào)在雷達(dá)上的顯示

（2）AIS信號(hào)顯示符號(hào)混亂。在日常工作中筆者發(fā)現(xiàn)不同廠家的AIS設(shè)備對(duì)同一個(gè)AIS信號(hào)源有不同的顯示符號(hào)。尤其是在海上漁網(wǎng)、海上風(fēng)電場(chǎng)、海上助航設(shè)施等新型應(yīng)用場(chǎng)所，更是顯示符號(hào)混亂的重災(zāi)區(qū)。同一臺(tái)AIS顯示終端在不同水域觀察到的漁網(wǎng)示位標(biāo)顯示符號(hào)都不盡相同。當(dāng)前各個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的不同，對(duì)AIS系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化推動(dòng)進(jìn)程也不盡相同，導(dǎo)致一些國(guó)家對(duì)AIS信號(hào)的顯示標(biāo)準(zhǔn)同國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不一致，這也給國(guó)際航行船舶使用AIS信號(hào)的增加了難度。

（3）AIS信號(hào)丟失、失真、與實(shí)際不符等現(xiàn)象日益突出。在日常工作中筆者發(fā)現(xiàn)在顯示終端上存在的船舶信號(hào)，在實(shí)際海域范圍內(nèi)并沒有船舶、漁網(wǎng)等AIS設(shè)備源，海面清爽，無(wú)任何物體；或者是實(shí)際海面有船舶但是在顯示終端設(shè)備上卻沒有AIS信號(hào)。同時(shí)也會(huì)遇到明明海面上只有一艘船舶但是顯示終端上卻有兩個(gè)AIS 信號(hào)，如圖2、圖3 所示；或者是同一個(gè)AIS信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)在不同海域。最常見的是AIS信號(hào)顯示與實(shí)際不符，比如船舶的目的港、裝載情況等信息與真實(shí)情況不一致。這些現(xiàn)象加劇了AIS信號(hào)的混亂，產(chǎn)生安全隱患，妨礙海上正常監(jiān)管。

圖2 雷達(dá)顯示的AIS符號(hào)

2.原因分析

（1）AIS設(shè)備數(shù)量、類型及應(yīng)用范圍的劇增，導(dǎo)致AIS技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和制度制定及更新跟不上AIS技術(shù)的發(fā)展。首先是AIS信號(hào)數(shù)量源越來(lái)越多，導(dǎo)致AIS信道使用率越來(lái)越高，甚至超出AIS信道承載量，造成AIS信號(hào)丟失，或是超出船載設(shè)備顯示極限，造成大量AIS信號(hào)重疊或是丟失，從而影響AIS系統(tǒng)的應(yīng)用效果；再次是AIS技術(shù)不斷在新事物上應(yīng)用，例如在漁網(wǎng)、海上漂浮物、海上風(fēng)電場(chǎng)等，而對(duì)于這種新AIS技術(shù)應(yīng)用并沒有統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致AIS信號(hào)顯示符號(hào)不一致，產(chǎn)生顯示混亂；再次是相關(guān)法律法規(guī)的制定和更新不及時(shí)，AIS設(shè)備的技術(shù)規(guī)格和AIS信號(hào)的顯示沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也是造成AIS信號(hào)混亂的一個(gè)重要原因；最后是對(duì)AIS設(shè)備的操作規(guī)范培訓(xùn)不到位，有些使用者接受文化教育程度相對(duì)較低，認(rèn)識(shí)水平的不足，導(dǎo)致使用者對(duì)AIS設(shè)備操作能力和操作水平較低，或者是缺少AIS設(shè)備操作說(shuō)明書，這些都會(huì)導(dǎo)致操作者輸入的AIS信號(hào)信息與實(shí)際設(shè)備信息不相符。

（2）AIS設(shè)備的使用過(guò)程中存在違規(guī)使用現(xiàn)象。例如：未經(jīng)許可設(shè)置黑電臺(tái)或偽基站。2020年在長(zhǎng)江口水域監(jiān)管人員發(fā)現(xiàn)大量船舶AIS信號(hào)出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，如圖3所示，后經(jīng)技術(shù)排查發(fā)現(xiàn)，某監(jiān)管單位為了增強(qiáng)AIS信號(hào)收集，設(shè)置了一臺(tái)AIS收集器。據(jù)生產(chǎn)廠家介紹，該設(shè)備只接收不發(fā)射AIS信號(hào)，而實(shí)際使用中該設(shè)備卻存在發(fā)射現(xiàn)象，導(dǎo)致周邊區(qū)域船舶AIS信號(hào)出現(xiàn)跳躍。在實(shí)際使用中，AIS設(shè)備未按規(guī)定修正、移除標(biāo)識(shí)碼信息，未正確處置更換的設(shè)備，都將會(huì)出現(xiàn)一船多碼、一碼多船現(xiàn)象；AIS設(shè)備信息未錄入、信息更新錄入不及時(shí)或者信息錄入錯(cuò)誤，將導(dǎo)致AIS信息不準(zhǔn)確。一些非法活動(dòng)的船舶，為了逃避法律監(jiān)管，故意關(guān)閉AIS設(shè)備，致使AIS信號(hào)丟失。一些海上設(shè)施為了避免碰撞風(fēng)險(xiǎn)，安裝使用AIS設(shè)備，產(chǎn)生和船舶一樣的AIS信號(hào)，給航行船舶造成誤導(dǎo)，對(duì)海上交通安全埋下安全隱患。

圖3 海面實(shí)際情況

圖3 AIS信號(hào)跳躍現(xiàn)象

（3）當(dāng)前監(jiān)管手段無(wú)法對(duì)AIS技術(shù)應(yīng)用實(shí)施全方位監(jiān)管。監(jiān)管方面的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則的制定更新跟不上AIS技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，導(dǎo)致監(jiān)管者在實(shí)際監(jiān)管過(guò)程中無(wú)法可依。監(jiān)管技術(shù)能力不能滿足監(jiān)管需求，AIS信號(hào)源多位于海上，其是否符合相關(guān)規(guī)定要求，難以實(shí)現(xiàn)一一現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證；同時(shí)由于AIS信號(hào)眾多，如何對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行篩選分析從而確定可疑信號(hào)也存在一定難度。在現(xiàn)實(shí)監(jiān)管中，存在監(jiān)管區(qū)域和監(jiān)管職責(zé)的劃分，各地監(jiān)管信息不能共享，執(zhí)法資源有限，違法證據(jù)采集困難等原因，使得在處理問(wèn)題AIS信號(hào)時(shí)不能一步到位的進(jìn)行處理。在近期的無(wú)線電整治中，就存在部分海事執(zhí)法人員無(wú)法對(duì)非法使用的漁網(wǎng)示位儀進(jìn)行整治的現(xiàn)象。尤其是涉及岸上干擾源時(shí)，在技術(shù)方面對(duì)岸上干擾源的識(shí)別查找比海上干擾源的識(shí)別查找難度更大，整治時(shí)需要協(xié)調(diào)溝通更多的部門，涉及更多的法律法規(guī)，增加監(jiān)管難度和監(jiān)管成本。法規(guī)、技術(shù)規(guī)范、區(qū)域管轄等各方面因素，都影響了監(jiān)管工作順利開展。

3.AIS信號(hào)亂象改善工作難點(diǎn)

（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面。AIS系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的全球推廣難以做到全面一致，不同國(guó)家由于其經(jīng)濟(jì)水平、重視程度等不同，都會(huì)導(dǎo)致AIS系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在不同國(guó)家落地情況存在差異。而對(duì)于新標(biāo)準(zhǔn)的制定，同樣由于現(xiàn)實(shí)訴求各不相同，制定及落實(shí)過(guò)程緩慢。

（2）使用方面。用戶的需求各不相同，或者是對(duì)AIS設(shè)備的相關(guān)規(guī)定的認(rèn)識(shí)的局限性，難以保證用戶購(gòu)置使用符合規(guī)定AIS設(shè)備。在使用過(guò)程中，由于用戶文化程度、技能水平及重視程度的差異，在實(shí)際操作AIS設(shè)備時(shí)也難以保證規(guī)范操作，難以杜絕因?yàn)椴僮魇д`導(dǎo)致AIS信號(hào)的錯(cuò)誤。

（3）監(jiān)管方面。對(duì)AIS信號(hào)監(jiān)管主要是由海事部門實(shí)施，而海事部門無(wú)法對(duì)AIS廠家的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管，難以從源頭上杜絕違規(guī)AIS設(shè)備流入市場(chǎng)。在實(shí)際監(jiān)管中由于區(qū)域性不同，需要不同區(qū)域的海事部門或者是海事部門同其他部門進(jìn)行聯(lián)合實(shí)施監(jiān)管，在聯(lián)合中不同隊(duì)伍間的配合度、執(zhí)法標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施手段都難以做到一致，不同的監(jiān)管手段會(huì)對(duì)監(jiān)管對(duì)象找出困擾。

4.對(duì)策建議

（1）從技術(shù)、生產(chǎn)方面進(jìn)行整治，在源頭上遏制AIS信號(hào)亂象。針對(duì)AIS信號(hào)數(shù)量劇增，可采用升級(jí)AIS系統(tǒng)或者是開發(fā)新的系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。目前VDES系統(tǒng)就可以有效提高AIS信號(hào)的承載量，2021年12月29日欽州港三墩VDES基站投入使用，這是南海海區(qū)首座VDES基準(zhǔn)，通過(guò)應(yīng)用軟件實(shí)時(shí)收取10分鐘數(shù)據(jù)，基站有效覆蓋范圍達(dá)140多海里，接收目標(biāo)數(shù)超過(guò)800個(gè)，遠(yuǎn)超預(yù)期效果，極大提升船船、船岸間的信息數(shù)據(jù)交換效率。針對(duì)非船舶AIS信號(hào)對(duì)船員避碰操作產(chǎn)生的影響，建議將船舶AIS信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)區(qū)分，從使用頻道、顯示方式等方面進(jìn)行處理，使其與其他非船舶AIS信號(hào)有明顯區(qū)別，杜絕其他載體的AIS信號(hào)的影響，保證AIS信號(hào)在船舶避碰操作的作用。在AIS設(shè)備方面，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，保證相同AIS信號(hào)的顯示唯一性、標(biāo)準(zhǔn)性。加強(qiáng)AIS顯示設(shè)備的升級(jí)改造，保證顯示設(shè)備的質(zhì)量，對(duì)每一臺(tái)設(shè)備建立追溯制度，并將設(shè)備使用情況向社會(huì)公布，以此督促?gòu)S家自覺主動(dòng)提供設(shè)備質(zhì)量。

（2）從應(yīng)用方面進(jìn)行整治，在終端遏制AIS信號(hào)亂象。目前市場(chǎng)上AIS設(shè)備眾多，不同的設(shè)備其相關(guān)技術(shù)參數(shù)是有差異的。為了迎合市場(chǎng)需要，部分廠家會(huì)生產(chǎn)超大功率等不規(guī)范產(chǎn)品，在選購(gòu)AIS設(shè)備時(shí)，要充分了解設(shè)備的使用環(huán)境和使用目的，選購(gòu)符合使用要求和監(jiān)管要求的設(shè)備,不能為了增強(qiáng)AIS作用范圍，使用違規(guī)設(shè)備。對(duì)AIS系統(tǒng)使用者加強(qiáng)AIS相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范等方面知識(shí)的培訓(xùn)，尤其是規(guī)范更新和技術(shù)更新后，AIS系統(tǒng)使用者要及時(shí)學(xué)習(xí)了解，必要時(shí)要進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)。建議將AIS設(shè)備的使用培訓(xùn)納入船員培訓(xùn)的必修課程中，同時(shí)提升船員群體的整體文化技能素質(zhì)，避免在使用中的誤操作，使其有能力及時(shí)發(fā)現(xiàn)AIS設(shè)備故障或錄入信息的錯(cuò)誤，并能采取有效應(yīng)對(duì)措施。在日常使用過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法規(guī)，準(zhǔn)確錄入相關(guān)信息，信息變更時(shí)要及時(shí)更新，不得惡意關(guān)閉設(shè)備或者設(shè)置錯(cuò)誤信息來(lái)逃避監(jiān)管。

（3）從監(jiān)管方面進(jìn)行整治，保持海上良好的AIS信號(hào)環(huán)境。AIS信號(hào)具有信號(hào)源多樣化、涉及領(lǐng)域廣、流動(dòng)性大、違規(guī)現(xiàn)象難以分辨等特征。海事監(jiān)管時(shí)要加強(qiáng)信息技術(shù)手段的應(yīng)用，提高自動(dòng)識(shí)別不正常AIS信號(hào)的能力，提高現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法目的性；提高執(zhí)法人員執(zhí)法能力，加強(qiáng)一線海事執(zhí)法人員技術(shù)、法規(guī)、溝通等綜合素質(zhì)，提高執(zhí)法效率，快速查出違法AIS行為；整合執(zhí)法資源，加強(qiáng)監(jiān)管信息共享，開展聯(lián)合執(zhí)法，保證執(zhí)法順利實(shí)施。加強(qiáng)日常監(jiān)管整治，常態(tài)化的監(jiān)管整治是保證良好的AIS信號(hào)環(huán)境重要手段，并適時(shí)開展專項(xiàng)整治，通過(guò)專項(xiàng)在整治過(guò)程中要充分利用技術(shù)手段，通過(guò)技術(shù)手段篩選出可疑信號(hào)，增強(qiáng)監(jiān)管整治效率，通過(guò)對(duì)可疑信號(hào)的分析確定重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象；在監(jiān)管中要加強(qiáng)多部門、多區(qū)域的溝通協(xié)調(diào)，開展聯(lián)合整治，確保整治工作能夠?qū)嵤氐?；在整治中要統(tǒng)一執(zhí)法標(biāo)準(zhǔn)，確保整治工作有序開展。同時(shí)要注重輿論宣傳，形成全社會(huì)共同參與治理的良好氛圍。對(duì)AIS信號(hào)開展監(jiān)管的同時(shí)，也要對(duì)AIS信號(hào)環(huán)境的進(jìn)行監(jiān)管，排除外部干擾，確保AIS信號(hào)的良好環(huán)境。

5.結(jié)束語(yǔ)

AIS系統(tǒng)作為船舶避碰的重要輔助手段，自使用以來(lái)效果顯著，逐漸被推廣應(yīng)用到海上不同設(shè)施設(shè)備上，岸上使用也越來(lái)越頻繁。由此而產(chǎn)生AIS信號(hào)擁堵、信號(hào)丟失、失真、顯示符號(hào)雜亂及其他違規(guī)現(xiàn)象導(dǎo)致AIS信號(hào)混亂，對(duì)AIS系統(tǒng)的避碰功能產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。我們要從技術(shù)、設(shè)備、使用及監(jiān)管方面加強(qiáng)AIS信號(hào)亂象的整治，保證AIS系統(tǒng)的功能不被干擾，確保AIS信號(hào)在船舶避碰中和海事監(jiān)管方面發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。