淺析水上交通安全智能監管系統的應用

陳 瑞

蘇州市地方海事局，江蘇 蘇州 215000

近年來蘇州市航道環境不斷得到改善，但由于航運船只眾多，航道擁塞、船舶碰撞和擱淺等事故依然頻發。傳統的巡航管理模式逐漸暴露出弊端，在對航運環境監控、遇險救助指揮、調度時缺乏實時性，難以做到智能化、信息化。建設一個集監控、通信、指揮、調度等功能于一體的水上智能交通管理平臺，是海事信息化建設的目標之一。它將滿足蘇州水上安全監管、調度指揮和綜合服務的智能交通管理要求，為航運管理單位、航運企業以及社會公眾，提供船舶航行、通航調度與事故處理等綜合服務，有效實現了對蘇州水域內航行船舶的安全管理和通航服務。

1 水上交通安全智能監管系統的概述

水上交通安全智能監管系統利用現代信息技術、無線通信技術、GPS衛星定位技術、GIS地理信息技術等先進成果，將航行船舶等數據有機結合，實現了對全市水上交通安全管理的統一協調和指揮，實現了跨區域水上交通安全措施整體配合、協調一致。

水上交通安全智能監管系統將利用船載終端設備，通過3G無線通信網絡與監控中心連接，形成一個船岸一體化的系統。同時，監控中心將提供綜合的水上交通管理信息，并將控制信息發送到對應的船載終端，從而形成船岸的實時互動。

圖1 系統結構圖

該系統所有數據將集中存放在后臺數據庫服務器中。在應用服務器上，將以服務方式提供各種應用服務，系統運行時涉及到的數據主要包括：GPS數據、GIS數據、航行管理數據、信息發布數據、船舶數據和用戶數據。在應用服務平臺上，針對系統涉及數據的多樣性，提供獨立的數據交換模塊，用以將不同的數據調用至不同的服務。

1.1 采用集中式管理的數據庫

后臺數據將采用集中式管理方式，采用微軟的SQL server2000數據庫平臺，集中管理系統后臺所有數據，數據庫將放在新建設的監控中心數據庫服務器上，同時數據庫服務器采用雙機容錯的方式管理磁盤陣列，數據全部放在磁盤陣列上，實現可擴展系統容量，并增加系統平均無故障時間。

1.2 實現GIS、GPS一體化的水上智能交通控制

智能監控管理系統主要涉及GIS技術、GPS技術等，這些技術對應相應的軟件平臺或硬件產品。GIS技術采用專業強大的GIS軟件平臺顯示，快速處理GPS船載終端發過來的數據。

1.3 實現蘇州航運綜合信息化服務

智能監控管理系統將對蘇州航線上的船舶提供綜合服務，為蘇州轄區內船舶企業提供各種相關信息服務，實現全天候、可視透明的管理，建立交互管理模式。為船舶提供信息查詢、輔助導航、搜尋救助等服務，從而實現系統綜合信息化服務。

2 水上交通安全智能監管系統的應用

1）船舶即時定位：船載終端和系統之間的交互通過3G無線數據傳輸網絡完成，當應用服務器接收到船載終端信號后，將啟動GIS定位功能，調出終端所在位置數據，將終端顯示在對應位置上，然后將數據再通過3G無線數據傳輸網絡傳送至船載終端，從而完成一次數據發送和接收的過程，實現船舶即時定位功能;

2）船舶跟蹤：海事管理部門通過系統監控平臺可實時、動態、連續地監控船只的運行軌跡、速度等通航數據。針對功能特殊的管理船只(如搜救艇)，可安裝可視船載GPS終端，將船上及部分湖面的畫面傳回監控中心。此外，當船舶遇險或遭遇到其他特殊的情況時，船主可以手動按下報警開關，船舶將自動處于監控跟蹤的狀態;

3）船舶越界報警：越界報警是輔助航行的重要手段，當系統將一艘船舶設定為指定行駛路線后，該信息將通過監控中心發送到船載終端。航行船舶收到航行路線限制后，須按照指定路線行駛，當船舶超出指定行駛路線后，系統將自動報警;

4）信息查詢發布：授權用戶通過數據庫查詢有關信息，其中主要包括地理信息數據、移動目標數據，如船舶型號、船主、船舶基本信息、位置信息等；監管網點數據，如港口、海事、航道管理站點的位置分布等。此外，監控中心可向船舶發送內容簡短的實用信息，例如天氣預報，船舶流量，交通管制等信息；實時發布相關法律法規，提高駕駛員法律意識，有效減少船舶違章行為;

5）綜合服務：系統通過船載終端上配載的語音設備，提供電話服務功能，可隨時與監控中心保持語音聯絡。當遇到突發事件時，只需撥通監控中心的電話或按下船載設備上的服務按鈕，監控中心即可提供航道指引、求援、醫療救助、信息查詢等諸多服務;

6）船舶防撞預警：船舶防撞預警將預先設置防撞區域，一旦有船舶進入該區域，監控中心將警告信息立即發至該船舶，提醒船舶駕駛員注意駕駛。如遇沉船事件的發生,監控中心將自動接收沉船的報警信息，包括具體的位置(含經緯度)和船舶基本資料，即時查詢出距離出事點最近的搜救艇位置，下發搜救指令。并同步協調搜救工作，監控中心的工作人員可通過系統平臺，指引搜救艇前往失事船只，完成救援、交通管制工作。

3 水上交通安全智能監管系統的拓展和完善

3.1 進一步提高監管系統的智能化水平

目前已建的智能監管系統是諸多現場監管信息的集中再現，面對眾多的信息，值班人員精力有限，無法做到每時每刻都在監視屏幕，僅憑值班人員目視觀察，很難真正地做到實時、高效監控。為此我們應完善系統功能，實現監管系統的高度智能化，做到將監控信息交由系統處理，使其能夠及時、準確地發現一些常規的異常現象，減輕值班人員的負擔，使其能夠集中精力有重點地進行監控。

3.2 船舶違章快速查詢系統平臺的建立

目前從監控信息中若發現某船舶存在違章行為，為進一步了解船舶、船員、簽證情況及其他信息，需在相關系統中手動查詢信息，由于這些系統不是針對違章目的設計，操作較為繁瑣，同時有用的數據也需要手工匯總及整理。為此我們應建立一個快速查詢的平臺，將相關系統的數據庫和此平臺對接，只需輸入船舶名稱即可快速查詢到想要查找的數據，提高數據搜索的有效性和便捷性。

[1]劉富強.數字視頻監控系統開發及應用[M].北京：機械工業出版社，2003.

[2]劉大杰，施一民，過靜君.GPS原理與數據處理[M].上海：同濟大學出版社，1997.

[3]吳秀芹，等.ArcGIS9地理信息系統應用與實踐[M].北京：清華大學出版社，1997.