船舶交通监管及服务技术的智能化发展

船舶交通监管及服务技术的智能化发展

一、海上船舶交通管理智能化近年来，国家加快了“互联网与政务服务”的全面实施。海事系统以“智能海事”建设为指导，推进事务处理信息，充分发挥科技信息的主导作用，深化海上交通管理现代化。作为海上船舶交通管理重要的工具和手段，船舶交通管理系统（VTS系统）是海上船舶交通管理智能化发展的重要环节。早期的国内VTS系统多是引进国外系统，目前海事VTS系统在逐步向着全面国产化的方向发展，部分VTS应用系统已经基本实现了国产化，部分VTS监控系统虽然采购的是国外系统，但是经过国内系统二次开发，系统融合接入等方面的问题已得到较大改善，但在VTS数据存储流转、信息友好开放及管理服务方式、智能化实践等方面仍有改进空间。同时，海上交通往往存在物理交通空间复杂、外部环境多变、信息支持渠道有限等不足，因此要实现海上交通管理的跨越式成长，适应安全、效率和环保的要求，发挥公共信息服务职能，需要紧跟信息时代技术的发展，积极促进船舶交通管理的智能化发展和实践应用二、需求实现船舶交通管理智能化发展主要需解决以下四个问题：（一）难以深化应用的具体改革传统海上交通管理系统业务数据尚未形成统一管理平台和统一管理机制，数据融合度不足，开发程度不高，难以在决策支持、综合管理、对外服务等方面得到深化应用。因此，迫切需要打通各系统之间的信息孤岛问题，降低信息数据共享成本，实现数据的分类整理、有效融合，方便进行交通管理服务，有必要建立统一标准、互联互通的数据处理平台，构建智能化的船舶交通监管和服务系统，实现各业务系统互联互通、高效运行。（二）基本实现数据的获取VTS系统的基础数据有雷达数据、船舶自动识别系统（AIS）数据、甚高频（VHF）语音数据等，基本实现了这些数据的获取。信息技术和智能的发展对所需的基础数据种类不断增多时，数据质量和效率的要求也更高，同时需要数据有效归集和分析利用，随着技术的进步，对于数据分析处理能力的需求也越来越高，因此从各方面来看都需要我们解决基础数据的多方位测量、自动化采集、智能化汇总和处理分析（三）智能辅助功能针对船舶航行计划的管理，制定相关的标准体系，建立船舶交通调度模型，构建集智能编排推演、动态风险智能评估、船舶3D智能监视等智能化应用于一体的船舶动态监控平台，为组织调度船舶交通决策的制定提供参考，推进港口船舶交通航行计划的整体性能提升，解决单靠人工操作带来的单调性、不可靠性和不全面性，最终实现智能辅助值守判断的初衷，提升值班工作效率和监管水平，逐渐降低日趋增长的海上交通压力（四）强化科技为智能vts建设提供基础基于交通环境和交通管理的要求，对进一步提高智能化程度，加强VTS运行管理、提升监管能力和服务水平提出了更高期望，而海上交通管理机构在科技创新方面的积累也为智能VTS的建设提供了基础。以VTS信息服务平台为基础，融合新兴媒体，创新AIS技术开发，推进VTS电子政务建设，实现交通查询、信息发布、业务办理、船岸数据交互等功能，升级多维度的交通信息服务模式，提升VTS网上政务和海上交通信息的服务能力水平，满足行政相对人不断增长的信息获取需求。三、智能船舶交通监管与服务船舶交通服务是由主管当局实施的管理和服务，承担着船舶交通组织、导助航服务和信息服务等职能，旨在改善船舶交通安全和效率以及保护海洋环境，该种服务应有能力与交通相互作用并对VTS区域内形成的交通状态作出反应。为了达到船舶交通监管及服务系统“可视听、能交流、可控制、有智能”的初衷，实现各分散系统的功能拓展和效果融合，智能船舶交通监管与服务应主要集成数据监测统计系统、数据交换中心系统、交通风险管理系统、智能编排推演系统、VTS监测监控系统、VTS信息智能分发系统、交通信息服务平台、VTS管理信息系统等，随着计算机技术和信息技术的发展，推进VTS系统向着“可视可听可控智能”方向发展。（见图1)海上智能交通监管及服务主要包括以下三方面内容：（一）数据安全中心实现交通信息数据的互联互通需要多方面的条件支持，其中之一就包括确保数据来源的唯一性和一致性，例如通过加强港口水域环境的监测能力，提供有效可靠的流速、流向等水文实时数据和风力、风向、能见度等气象监测数据，利用无线网络技术实时传输监控数据，实现远程、现场数据查看、数据分析等系统应用功能。通过实时基础数据的测量、采集、整合和有效分析，以及将数据与数据交换中心互联并用于整个船舶交通监管和服务系统中，其实时信息可有效保障船舶的进出港和离靠泊的安全，降低船舶的在港时间，规避船舶对码头设施的碰撞和破坏，切实获取港口的最佳经济效益。同时，有必要以海事数据管理的共享需求为核心，利用虚拟化技术、云计算技术等，构建数据交换中心+相关控制平台的组织架构，通过一个平台梳理VTS系统业务数据，规范业务数据标准和数据交换接口标准，使数据的输入输出统一化、标准化，同时保证数据安全、有效访问，降低数据信息共享成本。数据中心要实现的一个重要功能就是通过对VTS数据包括雷达及自动识别系统的信号数据、CCTV数据、VHF数据、水文气象数据、航行通告信息、恶劣天气警报信息、船舶航行计划信息、港口管理相关信息等进行整合，建设对内数据交换互联平台和对外数据开放共享平台，将成为共享VTS系统智能应用的重要数据源，为海事协同管理和综合服务提供良好的数据基础。（二）．上交通风险通过对实时船舶动态数据的采集，利用动态风险评估算法和通过对海上交通行为的实时分析，实时动态地发现海上交通风险，如船舶碰撞、搁浅、走锚、船舶密度过大等。海上交通实时动态风险评估以海域内由大量航行船舶组成的动态海上交通网络为对象，从微观交通流和宏观交通流两个角度，采用面向宏观决策与管理控制的整体船舶交通系统风险以及系统整体交通异常的识别与评估方法，最终可获得基于宏观交通流参量的海上船舶交通风险评估四、技术改革效益分析海上船舶交通监管及服务的智能化实践是对e航海概念建设实施的积极尝试，积极将交通安全管控由传统的人工经验判断方式向人工智能辅助方式转变，提升了交通安全与效率，实现了港口交通资源、船舶航行计划、VTS相关信息等资源的数据共享，引领了类似于航班、列车动态调度的船舶时刻表模式，为整个航运经济转型发展增加了航运时间效益，在提高港口通航效率、促进港口降本增效、提升港口综合竞争力和服务航运经济发展方面产生了巨大的经济效益、社会效益及其他拉动效益，更是对经济供给侧改革的有效尝试，更好更有效地发挥技术改革的创新作用，同时响应了国家倡导的创新、协调、绿色、开放、共享发展理念。（三）探索形成多维服务，满足vts快速响应需