長(zhǎng)江干線AIS 航標(biāo)助航作用的調(diào)查與評(píng)估

郝江凌，李昱，程贛軍，趙階樂，潘明陽(yáng)

（1.大連海事大學(xué)航海學(xué)院，遼寧 大連 116026；2.長(zhǎng)江蕪湖航道處，安徽 蕪湖 241000；3.長(zhǎng)江航務(wù)管理局，湖北 武漢 430000；4.長(zhǎng)江鎮(zhèn)江航道處，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

1 引言

從黨的十九大提出建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)、創(chuàng)新型國(guó)家等戰(zhàn)略部署，到黨的二十大報(bào)告中特別強(qiáng)調(diào)加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)，全國(guó)各地都在認(rèn)真貫徹黨的精神，統(tǒng)籌推進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。中共中央國(guó)務(wù)院印發(fā)《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，要求由依靠傳統(tǒng)要素驅(qū)動(dòng)向更加注重創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，構(gòu)建安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化綜合交通體系，打造一流設(shè)施、一流技術(shù)、一流管理、一流服務(wù)，建成人民滿意、保障有力、世界前列的交通強(qiáng)國(guó)。

2021 年初，長(zhǎng)江航道局修訂了《航標(biāo)工作規(guī)定》，首次明確了AIS 航標(biāo)在長(zhǎng)江航道應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了多種應(yīng)用場(chǎng)景，逐步探索以視覺航標(biāo)為主，AIS 航標(biāo)為輔，多種助航服務(wù)協(xié)同發(fā)展的綜合導(dǎo)助航體系。

2022 年3 月7 日，長(zhǎng)航局印發(fā)的《長(zhǎng)航局交通強(qiáng)國(guó)試點(diǎn)2022 年工作要點(diǎn)》在長(zhǎng)江航運(yùn)多源時(shí)空信息智能服務(wù)應(yīng)用試點(diǎn)方面，要求試點(diǎn)AIS 虛擬航標(biāo)應(yīng)用。

截至2022 年6 月25 日，長(zhǎng)江干線共設(shè)置AIS 航標(biāo)三百多座，共11 個(gè)航道單位有應(yīng)用。為提高長(zhǎng)江干線綠色養(yǎng)護(hù)和智能養(yǎng)護(hù)水平，強(qiáng)化AIS 航標(biāo)全面規(guī)范化應(yīng)用，開展AIS 航標(biāo)試用情況調(diào)查和評(píng)估是非常必要的。通過調(diào)查各類AIS 終端、平臺(tái)接收和顯示情況，了解AIS 航標(biāo)的助航作用、用戶體驗(yàn)和需求，為進(jìn)一步完善AIS 航標(biāo)服務(wù)條件和管理機(jī)制以及AIS 航標(biāo)的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

2 指標(biāo)體系的建立

AIS 航標(biāo)的信息通過AIS 21 號(hào)電文播發(fā)出來，由AIS 基站播發(fā)、AIS 船臺(tái)接收，然后在相關(guān)硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)和平臺(tái)顯示并用于助航。為了對(duì)AIS 航標(biāo)試用效果進(jìn)行評(píng)估，需要建立科學(xué)合理的指標(biāo)體系。指標(biāo)體系是評(píng)估的依據(jù)，是調(diào)查的基礎(chǔ)。

根據(jù)指標(biāo)制定的原則，將評(píng)估體系分解成目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。目標(biāo)層是AIS 航標(biāo)試用效果，準(zhǔn)則層則是可用性與辨識(shí)度（助航作用）、船端設(shè)備顯示情況、岸基平臺(tái)顯示情況、養(yǎng)護(hù)保障能力四個(gè)方面進(jìn)行考量。每一個(gè)準(zhǔn)則層都有不同的指標(biāo)去細(xì)化和分解。本文限于篇幅，只做助航作用方面的評(píng)估研究。

AIS 航標(biāo)的第一服務(wù)對(duì)象是船舶，主要使用者為駕駛員、引航員、VTS 值班員等，他們對(duì)AIS 航標(biāo)的認(rèn)可程度決定了AIS 航標(biāo)的應(yīng)用前景。將可用性與辨識(shí)度分為四個(gè)具體指標(biāo)來衡量，包括助航作用、船員的認(rèn)可和歡迎程度、信號(hào)獲取的便捷性和辨識(shí)度（見表1）。

表1 指標(biāo)體系

通過調(diào)查問卷分別對(duì)駕駛?cè)藛T（通航船舶、航道工作船駕駛員以及長(zhǎng)江下游引航員）、VTS 值班員進(jìn)行了調(diào)查，共收集答卷340 份，具體數(shù)量見下表2。從上、中、下游從船舶的流量密度來看，這樣的答卷比例是符合實(shí)際情況的。

表2 調(diào)查問卷數(shù)量

3 調(diào)查結(jié)果

定義“效果值”作為效果的測(cè)度，表示穩(wěn)定性、可用性、辨識(shí)度以及助航、養(yǎng)護(hù)等能力的大小或高低，取值為[0，1]（或[0%，100%]）。該值越大，表示效果越好，反之亦然。

對(duì)AIS 航標(biāo)能起到多大的助航作用的調(diào)查設(shè)置了四個(gè)選項(xiàng)：很大、較大、一般和不能。具體調(diào)查結(jié)果見下表3。其效果值為“較大”及以上的比例81.76%（即59.41%+22.35%）。

表3 AIS 航標(biāo)起到的助航作用

對(duì)AIS 航標(biāo)是否受駕駛員的喜歡的調(diào)查設(shè)置了四個(gè)選項(xiàng)：很喜歡、喜歡、一般和不喜歡。具體調(diào)查結(jié)果見表4。其效果值為“喜歡”及以上的比例79.12%（即50.59%%+28.53%）。

表4 是否喜歡這種顯示方式

調(diào)查問卷中對(duì)于獲取AIS 航標(biāo)信號(hào)的便捷性選項(xiàng)分為：便捷、一般、不穩(wěn)定和空（未填寫），具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表5。其效果值為70%。

對(duì)AIS 航標(biāo)的辨識(shí)度調(diào)查設(shè)置了四個(gè)選項(xiàng)：很好、較好、一般和不好。具體調(diào)查結(jié)果見表6。其效果值為“較好及以上的比例80.29%（即57.94%%+22.35%）。

表6 AIS 航標(biāo)的辨識(shí)度

4 指標(biāo)權(quán)重和評(píng)估結(jié)果

評(píng)估方法采用層次分析法（Analytic Hierarchy Process.AHP）。對(duì)于判斷矩陣的比較和打分，邀請(qǐng)了3 位教授、2 位船長(zhǎng)、3 位資深行業(yè)專家、1 位航道管理人員共9 人組成評(píng)判組，通過會(huì)議討論、電話訪談、函調(diào)三種方法，采用1～9 比率標(biāo)度對(duì)其重要性進(jìn)行打分。根據(jù)九位專家打分求平均值，可用性與辨識(shí)度判斷矩陣的結(jié)果如表7。

表7 判斷矩陣

對(duì)判斷矩陣采用特征根方法進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表8：

表8 計(jì)算過程

因?yàn)橐恢滦员壤鼵R=0.053517 ＜0.1，所以該判斷矩陣的一致性在可接受范圍內(nèi)。故而，得到“可用性與辨識(shí)度(A)”的權(quán)重系數(shù)如表9：

表9 權(quán)重系數(shù)

從上表中可以看出，助航作用權(quán)重最大，即它是最重要因素。結(jié)合上一節(jié)各指標(biāo)的效果值，得到可用性與辨識(shí)度最終效果值為80.36，見表10。

表10 最終效果值

采用被廣泛認(rèn)可的“五分制”進(jìn)行評(píng)級(jí)，即在百分制里90 以上為優(yōu)秀，80～89 為良好，70～79 為中等，60～69 為及格，60 分以下為不佳，AIS 航標(biāo)的可用性與辨識(shí)度效果綜合評(píng)估結(jié)果為良好，助航作用效果也達(dá)到良好。

5 結(jié)論與建議

從評(píng)估結(jié)果可以看出，AIS 航標(biāo)信號(hào)獲取的便捷性（得分70）不高，制約了整體效果，是薄弱環(huán)節(jié)。船舶在航行中，主要依靠雷達(dá)導(dǎo)航，尤其是視野不好的夜航和惡劣天氣。雷達(dá)是駕駛員最信任的導(dǎo)航設(shè)備，將AIS 航標(biāo)接入到雷達(dá)中，將會(huì)極大發(fā)揮它的助航功能，提升應(yīng)用效果。所以要加強(qiáng)船舶通導(dǎo)設(shè)備（雷達(dá)/ARPA、ECS/ECDIS 等）對(duì)AIS 航標(biāo)信號(hào)的獲取、接入的便捷性，才能使AIS 航標(biāo)的應(yīng)用效果更進(jìn)一步發(fā)揮。