智慧船舶交通管理系统发展与应用

智慧船舶交通管理系统发展与应用

杜志秀

福建船政交通职业学院 福建省福州市 350000

摘要：针对当前我国船舶交通管理系统存在的不足，以互联网、大数据、人工智能为基础，根据港区的发展需求，结合我国主流船舶交通管理系统的现状，提出智慧船舶交通管理系统研究的对策和建议。

关键词：智慧；船舶交通管理；对策和建议

引言

当前，以互联网、大数据、人工智能为特征的新一轮科技革命迅猛发展，信息技术与传统船舶交通管理深度融合，船舶跟踪，船舶管理等平台经济创新发展，对推动港口交通、港口效益提升等方面发挥了积极作用。我们要坚定不移地实施“互联网+”战略，充分发挥互联网、大数据、区块链等现代信息技术的优势，在共享经济、现代航运等领域培育新增长点、形成新动能，以科技创新、数字创新引领带动船舶管理升级，加快建设现代智慧航运体系，支撑经济高质量发展。但目前，我国在对智慧船舶交通管理技术的运用中仍存在不足，当务之急就是要逐步完善船舶交通管理系统的相关法律法规，加强船舶交通管理系统操作员的培训，在这个基础上不断提升船舶交通管理系统的智能化水平。

1系统体系结构

智慧ＶＴＳ采用分层技术体系结构模型，由技术支撑保障层、基础服务层、应用层和标准规范等部分构成。技术支撑保障层为ＶＴＳ系统运行提供基础设施与平台，主要有网络通信平台、服务器平台、人机交互平台、供配电平台、音视频平台以及专用设备等基础设施；基础服务层是系统的公共操作环境，包括系统环境、数据库以及基础服务。其中，系统环境包括操作系统环境、数据库系统环境、开发环境、信息处理环境等；数据库包括基础数据库、业务数据库、地理环境数据库和系统运维数据库；基础服务为应用层提供所有的公共环境支持和服务，包括服务化支撑平台、图形显示支撑平台和系统监控平台；应用层依托技术支撑保障层和基础服务层，完成水上目标综合处理、交通显示与控制、交通组织与管理、值班训练支持等功能。

2系统功能及关键技术

2.1系统主要软件功能

2.1.1信息收集与处理

智慧ＶＴＳ系统收集雷达／ＡＩＳ、ＶＨＦ－ＤＦ信息、ＣＣＴＶ视频信息、水文气象信息等，进行解析处理、登记管理、时空配准等处理，根据信息的获取手段和分类，首先进行专业情报处理；在各专业情报处理基础上，进行多元融合，形成海上舰船综合航迹／方位；同时利用ＡＩＳ信息、ＣＣＴＶ视频信息及航行计划进行目标识别，形成辖区范围内的实时连续的海上船舶交通态势。

2.1.2系统支持

系统支持数据记录与重放、数据统计与分析。数据记录与重放，对来往船只的动态数据、船舶与港口间的语音数据等进行记录，供事后查询、调阅、重放使用；数据统计与分析，可以根据数据库中的数据进行统计分析，得出船舶种类分布、吨位分布，统计港口的日、月、年交通量，根据统计结果分析港口的航道通过能力、交通拥挤程度、平均通过时间等指标。

2.2系统主要服务

2.2.1信息服务

智慧ＶＴＳ可提供船舶、航道、港口、泊位和水文气象等信息咨询服务；可发布船舶的进出港时间、地点，以及由于港口建设、天气、重大事件引起的临时变更；通过微博、微信等互联网技术实时发布辖区水域交通状况、水文气象等信息，在发生灾害性天气、交通事故时需要设置禁航区或通告时可以自动语音播报航行通告信息；可按规则或请求提供定时、不定时的信息组织与发送，并予以记录。

2.2.2动态监督

为加强重点区域和重点船舶的动态监督管理，智慧ＶＴＳ提供船舶的动态信息。动态监督包括巡查、监视和强制命令等。这些是其他服务的基础，也是ＶＴＳ所提供的基本功能。在船舶航行的时候，可以通过现代化的设施由ＶＴＳ值班员对船舶的运动情况进行监控，并且能够改正偏航和违章等情况，也可以监督船舶执行的分道通航。在必要的时候，可以对船舶发出强制性的执行命令。

2.2.3交通组织服务

系统对偏离预定航道、计划航线、进出控制区等行为进行声、光告警提示。值班人员基于系统交通态势图和各类告警，对船舶动态进行管理，实时监控水域交通情况，并对违章行为进行处置，向辖区和有关船舶发布航行通告、航行警告，进行锚泊安排和安全管理。与此同时，值班人员可根据需要对雷达、ＣＣＴＶ进行控制，例如调整监视区域、现场抓拍等。

2.2.4助航服务

助航服务是辅助船舶航行决策形成，并监控其效果的服务，特别是在困难的航行或气象条件下，或者在船舶有故障或缺陷的情况下实施的服务。助航服务一般是在船舶请求下或ＶＴＳ认为有必要时提供的，而且只有在己经确定识别，且能在整个过程中保持识别的情况下才能提供。助航服务包括为辖区水域船舶提供航行信息或航行建议。ＶＴＳ可以为船舶提供航行信息，从而对船舶航行决策有所帮助，包括船舶采取的较佳的航向和航速；与航路中心线和转向点的相对位置；周围船舶的位置、识别、动向；对个别船舶的警告等。

2.2.5支持联合行动

目前海上突发事件频发，为有效维护海上船舶交通安全，通过与海防、海事部门的协同，共同应对海盗、非法捕鱼、走私等海上突发情况进行联合执法行动。

结语

综上所述，为了确保船舶安全和避免碰撞，船舶交通管理信息系统应运而生。它可以确保一定水域内船舶航行的安全，这对海上航行具有重要意义。随着物联网在运输中的应用，先进的信息技术，数据传输技术和计算机处理技术可以有效地集成到运输管理系统中，以改善运输环境，提高资源利用率。现有的船舶交通管理信息系统的交通信息利用率低，因此设计了物联网的船舶交通管理信息系统。在系统的硬件设计中，磁阻传感器是一种各向异性的磁阻效应（AMR）传感器，可以检测船舶航行产生的干扰磁场，并检测船舶的航行速度和方向；在软件设计中，建立原始数据库，并设计监视和跟踪数据收集过程，系统会根据这些数据自定义船舶的航行路线。

参考文献：

[1]张雨.行为安全“2-4”模型在海上船舶安全管理中的应用[J].水运管理,2020,42(04):17-18.

[2]谢宇峰.船舶检验对船舶安全的影响探讨[J].船舶物资与市场,2020(01):83-84.

[3].巩固改革成果提升渔船检验质量和服务水平——交通运输部海事局局长曹德胜解读《渔业船舶检验管理规定》[J].中国海事,2020(01):27+29.

[4]董召溪.情景意识在船舶交通管理中的探索应用[J].中国海事,2019(01):41-43.

[5]梁光业,钟原,韩晓宁.“引航家”国产智慧船舶交通管理系统——基于船舶交通管理系统的电子巡航应用[J].中国海事,2017(08):32-33.