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关于VTS系统联网问题的思考 0 引言珠江口是国际海上交通及华南沿海交通的枢纽，港口集中，船舶流量大，其中广州港、深圳港、珠海港是我国的主要枢纽港，香港是世界第一大集装箱中转港，海上交通运输繁忙。随着我国国民经济不断发展，水上交通运输日益繁忙，特别是珠江三角洲的经济发展，给海运带来了生机，据统计整个珠江三角洲地区港口货物年吞吐量己超过3亿吨。在船舶运输量不断增加的同时，也大大增加了珠江口水域的通航密度，使该水域的通航环境变得越来越复杂。VTS作为一种现代化的海事管理手段，能有效监视覆盖区域交通动态，纠正船舶违章，预防船舶交通事故，在保障交通法规实施，提高水域通航效率，增进船舶航行安全和保护水域环境等方面发挥着重要的作用。珠江口现有广州VTS、深圳VTS、香港VTS和澳门VTS，随着海事管理要求的不断提高和科技水平的发展，加强信息资源共亭，实现VTS区域的联网显得越来越重要。1 VTS系统的狭义和广义联网从VTS系统的功能定位上来分析，VTS系统可分为狭义的和广义的系统。狭义的VTS系统是指以雷达传感器为主要采集手段的、独立的信息系统；广义的VTS系统是指网络化环境中整合了网络上其他系统（如AIS、水文气象、船舶数据库）的信息系统，提供更多的信息、功能服务。VTS的联网也可分狭义的和广义的联网。狭义的VTS联网是指筒单的共享各不同雷达站的视颁信号，扩大VTS的视频覆盖范围；广义的VTS联网是指在网络化的环境中，实现VTS视频信息和其它系统（如AIS、水文气象、船舶数据库）之间的信息资源的共享。主要表现在：共享船舶动态信息、水域监视信息系统中船舶、船员数据库中的静态基础信息，减少船舶报告次数，提高数据的准确性、完整性；充分利用现有的设备、网络、站点等基础资源，节约投资；优化组织设计，降低人力成本，发挥人力资源的最大效益。从VTS操作人员的角度来讲，维持水上的实时交通态势影像和必要的静态数据库的支持是非常重要的。所以，对于该管辖辖区内的雷达视颁是其做出正确判断的不可缺少的数据来源，因为其能够主动扫描该覆盖区内的所有日标，不管是大船、小船，有无AIS的船舶，已建立跟踪或未建立跟踪的船舶等。从VTS操作员需要掌握的信息来看，在网络化的环境中实现VTS信息共享是必要的。2 VTS联网的内容VTS系统的管理功能体现在信息服务、助航服务、交通组织及搜救应急反应几个方面，因此VTS的联网建设应从管理对象和管理目的出发，重点关注以下三个方面内容：（l）共享信息资源：信息资源包括VTS雷达信息、AIS信息、水文气象、港口CCTV监控视频、船岸通信VHF语音信息、船舶管理信息、船员管理信息等众多的信息资源。与船舶交通管理有关的信息又可以区分为动态信息和静态信息，如下表所示：动态信息静态信息雷达视频位置（经纬度）、航向、航速、时间标记数据源、质量指数历史航线记录船艏线、吃水、目的港、预计达到时间（AIS）船舶类型和货物种类（AIS或签证系统或预报）潮位、潮向、风向、风速（水文气象系统）港口实景（CCTV）语音信息（VHF）船舶识别码（例如：IM0编号或MMSI）船名呼号船长船宽信息资源的共享是联网的主要目的，也是以需求为导向的信息化指导思想，所以我们需要关心的是信息共享的程度、范围、架构。根据我国现有VTS系统的管辖区域的特点可分为港口VTS和沿海VTS两类。由于VTS之间的关系不同，信息共享的需求是不同的，如相邻VTS之间的信息共享和不相邻VTS之间的信息共享是有区别的。前表中所列的静态信息是两种类型VTS都需要共享的，而相邻VTS需要共享的信息还包括船舶的动态数据。（2）共享基础设施资源：基础设施包括雷达传感器、需达处理器、VHF收发信息设备、CCTV监控设备、水文气象传感器、数据传输链路以及与其相关的基础设施，包括铁塔、电源和站房等。（3）共享人力资源：通过VTS的联网，可以扩大VTS系统的覆盖范围，减少船舶的进出港报告；使VTS管理更加集中，让VTS操作人员监控水域更大，可在很大程度上提高操作人员及系统维护人员的效率。3 VTS联网形式的分析VTS的联网应根据现实情况和工作需要，可以从VTS的建设环境、应用和管理对象三个方面加以分析和归纳，大致从以下几个方面来进行考虑。31 狭义VTS联网的分析对于相邻水域之间VTS系统的联网，由于需要实现雷达跟踪目标的连续性，在船舶从一个VTS区域向相邻的区域行驶时，能自动实现两个VTS系统之间雷达跟踪数据的自动交换，达到雷达视频信号的共享和硬件设备的共享，从而减少船舶主动向VTS中心报告次数，减轻VTS操作人员的工作量；VTS操作人员在雷达显示器上看到的信息是一个扩大的VTS系统。但是，目前VTS系统多由国外不同厂家建设，由于没有统一的数据标准（厂家也不公开数据格式），使信息的交换成为难题；从信息需求表中我们可以看到，VTS中除雷达视频外的其它信息都可以在现有的海事信息系统中获取，所以共享雷达视频就成为关键。雷达视颁的共享目前有两种方式：第一种方式是共享雷达扫描的原始数椐，第二种方式是共享经雷达处理器处理后的雷达视频处理数椐。第一种方式需要增加雷达处理器，浪费资源；第二种方式必须了解已建VTS的雷达视频处理数据的数据格式。相比之下，在考虑共享设备资源的情况下，第二种方式是比较好的方式，但在建设时，必须了解已建的相邻雷达站的雷达视频处理数据的数据格式及控制协议，同时开放自己的雷达视频处理数据的数椐格式及控制协议，这样可以防止因技术壁垒而造成的共享困难。对于第二种方式，各VTS系统开放共享数椐接口的问题，也引起了IALA VTS委员会的重视IALA VTS委员会认为相邻VTS之间的信息交换，特别是动态信息交换能够带来的好处，例如：（1）扩展系统的覆盖范围；（2）避免重复识别在另一个VTS系统已经识别的目标，从而减少船舶的报告量和操作人员的负担；（3）维持VTS数据的唯一性和安全性。基于这个目的，IALA VTS委员会制定了相邻VTS系统之问的数据交换标准（建议标准），并交由国际海事组织讨论。建议标准认为船舶动态信息是最为重要和必须的，其应包括以下信息：船舶识别码（例如：IMO编号或MMSI）；船名；呼号；位置（经纬度）；航向（对地航向）；航速（对地航速）；船首线（如果从AIS可得到）；时间标记（VTS系统之间始终必须同步）；数摒源；质量指数。同时，为了减少工作量和易于识别，需要交换船舶的一些基本静态信息和航行相关信息。根据AIS的定义，主要包括以下信息：MMSI；IMO号；呼号；船名；船舶类型和货物种类；船长；船宽；吃水；目的港；预计到达时间。此外，还可选择交换水文气象、航行计划等信息。例如：对于珠江口水域的广州VTS与珠海VTS的联网问题。如果能够以方式二解决雷达视频的共享问题，采用 IALA VTS委员会制定的相邻VTS系统之间的数据交换标准，那么就不需要另外增加任何设备，珠海VTS值班中心就可以以最经济的方式整合广州VTS的雷达信息，同时广州VTS也同样共享珠海VTS的雷达视频。 如果实现上述联网模式，可以形成珠江口VTS联网的信息共享架构：即广东海事局建立以船舶相关基础信息为主的数据中心，供所有VTS共享；建立数据交换机制，使相邻VTS能够共享相互的动态数据，保持区域信息的完整性和一致性。在日常管理上，珠江口就形成负责纵向船舶交通的广州VTS值班中心，负责横向船舶交通的珠海VTS值班中心；在设备维护方面，广州、珠海VTS可以建立统一的维护管理制度，发挥人力资源的共享优势。32 广义VTS联网的分析广义VTS的联网可以包括某一区域的相邻或不相邻的VTS，也可以包括全国范围内的VTS，满足不同管理层次的管理要求，可以实现对某一水域、甚至中国海域内所有船舶交通情况的一个全景视图。譬如从广东局的职能层面上看，需要掌握的是广东辖区的交通情况，展现在总值班室的是一个广东沿海的VTS全景图，这里并不需要进行VTS的日常管理和操作，通常只作一些交通流量分析和宏观管理，只是在应急反应时作为辅助指挥和参考。因此沿海VTS的联网的内容不仅是VTS信息的共享，而且还包括船舶数据库、船员数据库、船检数椐库以及船舶预报、劳埃德数椐库、船载客货、AIS、航标、水文气象资料、搜救力量等综合信息，是一个专家决策系统，由各种不同业务平台共同支撑起来的更高级的应用，目的是用于宏观管理和辅助决策。从上述特点出发，沿海VTS联网建设要注意以下几个方面：第一，系统必须基于电子海图综合显示平台，所有的信息应该能在电子海图上直观地显示；第二，系统应该网络化，即在任何地方都可以联网操作；第三，各VTS中心以报文的形式将处理后的VTS信息发送到上级VTS中心，上一级的VTS系统接收到各下属VTS的信息后与其它系统的信息相结合，并能在电子海图上综合显示，展示给用户的是一个经过分析处理后的、全景的VTS交通管理视图，显示的信息不仅有VTS的视频信息，还有与管理有关的综合信息，如AIS、VHF、水文气象、船舶信息等；第四，这样的数据整合不会过多地影响其它系统的独立性，可扩展性好。33 其他联网方式除了上述相邻的VTS和不相邻的VTS外，还有一种特殊的情况，例如：珠江口VTS和澳门VTS、香港VTS之间的信息共享，它们之间既可参考类似于IALA VTS委员会建议内容所说的相邻VTS区域模式，也可以参考广义VTS区域模式实现信息共享，还可以采用另外方式联网，比如在美国与加拿大交界的地域也有相邻的VTS，管理共同的水域，他们采用了预报告的方式以减少船舶报告次数等。另外也可以采用WEB服务的方式，将各个VTS中心处理过的信息放在与Internet相连的服务器上，其它用户可以通过浏览器的方式访问。双方也可将各自的雷达信号以报文方式发送给对方，各自接收数据后在自己的系统上显示相应的雷达视频图像。可能这是目前比较可行的方法。目前香港VTS中心就是采用这种WEB服务的方式对外提供信息服务，其他用户如果需要了解VTS信息，可以访问香港VTS系统的外部网站服务器，查询有关信息。缺点是数据不能实时提供。4 实现VTS联网的意义（1）有利于减轻船方重复报告的负担。处于珠江口的广东海事局管辖水域、深圳海事局管辖水域、香港水域和澳门水域紧密相连，随着经济的发展和港口的开放，来往于香港与澳门之间、内地（广东、深圳）与港澳之问、广东与深圳之间的船舶日趋频繁，船舶交通流量越来越大。跨区域航行的船舶在多个VTS区域内航行，驶经每条报告线都必须向当地VTS中心报告，报告线多，重复报告次数必然增多。例如：从广州黄埔驶往香港沿途经过深圳水域的船舶，全程约60 n mile，经过三个VTS区域，报告次数至少要8次（向广州VTS报告动态至少4次，向深圳VTS报告至少2次，向香港VTS报告至少2次），重复报告次数显然太多。实现VTS区域联网，就可以将整个大珠江口作为一个整体重新设置报告线，制定大珠江口船舶定线制，这样船舶只要在向VTS报告一次后，有关船舶信息可以通过网络传输到其他VTS系统，从而减少重复报告的麻烦。实现VTS区域联网，VTS值班人员可以通过网络掌握船舶动态。（2）避免交管的重复建设所造成的浪费。交管的建设都是投资比较大的，例如广州VTS系统对担杆水域没有覆盖，如果要全部覆盖，必须在外伶仃岛附近增设雷达和相应的信号传输、处理等一整套系统。但是，该水域已被香港VTS系统所覆盖，实现VTS区域联网，就可以将香港VTS系统该水域的信号通过联网接收过来，直接利用，避免重复建设，减少投资。（3）