AIS航標在長江下游航道應用的思考

徐峰

AIS概述及長江使用現狀

AIS全稱船舶自動識別系統(Automatic Identification System)，誕生于20世紀新經濟崛起的90年代，是集現代通信、網絡和信息技術于一體的多門類新型航海助航設備和安全信息系統。AIS是一種工作在VHF（甚高頻）頻段采用SOTDMA（自組織時分多址接續）現代通訊技術的廣播式自動報告系統，它由船臺、基站組成（見圖1）。船臺可向他船及基站自動播發本船的動態信息(船位、航速、航向等)、靜態信息(船名、目的港等)和安全短消息等相關資料，同時也可自動接收他船及基站的資訊，有助于船舶的識別和信息交換，從而提高船舶航行安全和效率；基站則可依靠所獲取的信息，拓展主管機關的服務、管理范圍，及時掌握水上通航動態，提高管理效率。

為了加強對長江干線船舶的監控，進一步提高船舶通航保障能力，經過充分論證與科學規劃，我國開始分階段、分區域建設長江AIS岸基網絡系統：2004年，建成長江口AIS岸基網絡系統；2008年，建成長江南京——瀏河口段“數字航道與智能航運”示范工程AIS系統；2011年4月底，長江重慶至蕪湖段AIS系統基站安裝完畢并投入運行，至此基本實現了AIS基站在長江全線的覆蓋。同時，中國海事局規定，2011年4月開始航行于長江干線的各類船舶將逐步強制配備并推廣使用AIS，按照要求，2012年7月1日前，全國完成船載電子海圖和AIS設備的運輸船舶將分別達到1900艘和134000艘。

顯然，長江AIS岸基網絡的覆蓋和AIS船臺的強制推廣政策，為拓展AIS功能、充分發揮AIS作用打下了堅實基礎。對航道維護管理而言，這使長江AIS航標的設置成為可能。

AIS航標

AIS的開放互聯工作模式使該系統具有很大的兼容性，而它的網絡應用特性更為航標應用奠定了良好的基礎，AIS的建立將為傳統航標帶來革命性的變革。

1、AIS在航標上的應用方向

國際電信聯盟(ITU)規定了AIS電文21為航標專用。與傳統航標比較，將AIS應用于航標設施能夠通過以下一個或多個方面來提高和增強航行安全和航道管理效率，如：在AIS船臺提供可信和全天候方式的航標識別；提供浮標移位或失常指示；監視航標狀態；遙控改變航標參數；為船載雷達提供參考點；取代雷達應答器；標示航跡、航線、區域、邊界、近岸建筑物等；提供氣象、水文信息……

2、AIS航標的實現方法

AIS航標信息可以由航標本身產生，直接由AIS本身廣播；也可以采集航標數據傳遞到另外一個地方，然后集中發播相關AIS信息；甚至只產生AIS航標信息，而并不存在實物的航標。

3、AIS航標的應用初探

3.1 標示特定水域

標示特定水域的常規方法是根據相應類別設置管線標、界限標等傳統航標，通常需要設置四個或更多航標，成本高且工作量較大。而且長江兩岸情況復雜，常會碰到各種設標困難情況。

3.2標示特定通道

按照交通運輸部提出的“深下游、暢中游、延上游”建設發展思路，通過系統治理，“十二五”期間12.5米深水航道將通達南京。在航道維護水深不斷提高的同時，如何充分利用航道寬度釋放黃金水道潛力也是值得航道管理部門思考的問題。

前文已提及，2011年4月開始航行于長江干線的各類船舶將強制配備并推廣使用AIS，而對深吃水船舶來說，配置AIS船臺和電子航道圖更是必須的。因此可以考慮在滿足條件的航段，利用虛擬航標標示出深水航道邊界供深吃水的大型船舶航行，而在深水航道兩側仍采用傳統航標標示一般航道邊界，這樣既有效利用了水深，又充分利用了航寬，提高了航道通過能力，更加利于船舶經濟、便利的航行。

3.3標示節點位置

航標可標示航道邊界、確定航道方向、引導船舶安全通行。從某種程度來講，傳統航標在起著助航作用時，其本身也有一定的礙航特性。例如：長江下游黃金水道，岸線利用日趨飽和，尤其是在深水港口水域，往往出現設標位置影響船舶靠離碼頭的情況。條件允許的情況下，在這些交通流復雜而設標困難的位置，可設置虛擬航標代替實體航標標示節點位置，提示船舶及時調整船位、航向。

3.4與航標監控結合

通過南瀏段數字航道與智能航運示范工程建設，長江南京至瀏河口段實現了航標的實時監控，航道管理單位可以第一時間了解到航標的技術狀態和失常信息。AIS航標可以與航標監控系統相結合，除了可以增強航標的識別性以外，當確認實體航標發生失常情況時，航道管理部門可以通過AIS電文14發布航標失常信息，警告過往船舶不予引用。

另外，目前南瀏段通過GPRS移動數據通信實現航標的遠程監控，隨著AIS網絡的覆蓋，可升級航標遙測遙控終端設備，利用AIS的電文6向航標監測中心發射航標監控信息，既不產生費用，又保證了數據鏈的穩定。

3.5 航道應急措施

由于虛擬航標具有設置、更改速度快的特點，在需要快速設標的情況下，這個優點會更加突出，例如突發海事，可以立即設置一座虛擬航標標示出警告位置，也可以用一系列的虛擬航標來標明一個臨時性的“禁航區”或者航行通道，在最短的時間內采取應急航道安全保障措施，提高快速反應能力，保證航道安全暢通。

問題與思考

AIS航標要求AIS網絡系統有非常高的可靠性，而長江航道管理部門并不是AIS網絡的維護管理部門，因此目前比較可行的方式是航道管理部門在相應位置設置AIS航標站，通過AIS航標站來播發相關信息。另一方面，航道管理部門通過加強與AIS網絡維護管理部門的溝通合作、深入交流，研討一套成熟可行的方案，逐步過渡到通過AIS基站來播放相關航道航標信息。

AIS航標的運用是以船舶裝有AIS設備以及電子航道圖為前提。雖然海事部門已強制推廣配布，但船舶駕駛人員熟悉使用還需要一段磨合時間。同時，虛擬航標使用成功與否取決于船舶駕駛人員，這需要海事部門在培訓、發證時對虛擬航標知識進行相應考察，確保船舶駕駛人員能夠正確解讀虛擬航標信息。

AIS航標是新興事物，還缺少相關法律法規和技術規范的支持。例如AIS航標設置安全責任問題、內河AIS航標設置規范、AIS航標在紙質航道圖和電子航道圖上的顯示等等，還需要國家相關部門進一步明確和統一。

認識到使用虛擬航標所帶來的便利的同時，也必須清楚使用虛擬航標可能帶來的信息過載，所以在應用虛擬航標的同時絕對不能降低對實體航標的依賴，同時還要對電子航道圖改正、航道通告等其他安全通航信息的使用進行統一協調管理。

結語

隨著信息技術的飛速發展和社會信息化程度的日益提高，“數字航道”、“智能航道”等概念不斷出現新的內涵，而AIS憑其本身的特點為它們的實現提供了良好的基礎和平臺。

AIS虛擬航標的出現在航標的發展過程中具有劃時代的意義，它把航標的概念拓展到一個全新的領域。可以預見，AIS虛擬航標在長江上的應用將會越來越廣泛。但同時我們應該認識到虛擬航標不可能全面取代傳統航標，其中一個重要的因素是視覺航標以其直觀性(燈光、 形狀)會對引駕人員產生心理影響，未來發展趨勢應是虛擬航標由少到多，逐漸占據優勢，與傳統視覺航標并存。

（作者單位：長江南京航道局）