AIS系統在三峽河段的應用研究

司馬俊杰

摘 要：本文分析了長江AIS系統的應用情況，對AIS系統在三峽河段的應用，與VTS的應用對比。

關鍵詞：VHF通航調度；三峽河段

1 概述

三峽河段位于長江上、中游連接處，其間橫亙著三峽、葛洲壩兩座世界級大型水利樞紐，是長江黃金水道中的白金水道。然而，三峽河段水勢復雜，河道彎曲多變，給船舶航行安全帶來了較大的挑戰，因此，全面加強河段安全監管，提高通航效率一直是實現三峽通航安全、便捷、穩定的一個重要議題。長江海事局于2011年投資建設了長江干線船舶自動識別系統（以下簡稱長江AIS系統），同時根據中國海事局規定要求，對航行于長江干線的各類船舶逐步強制配備并推廣使用AIS終端，從而進一步提升了長江航運安全監管能力。

2 發展現狀及發展趨勢

2.1 AIS技術簡介

AIS是以自控時分多址聯接為核心技術，在海事VHF頻段自動連續發送本船靜態、動態、航次信息及安全短消息，同時也自動接收周圍船舶發出的這些信息，并與海岸基站進行信息交換的一種新型的導航系統。AIS有效實現自動化，把船舶水上航行和進出港的安全保障提高到一個新的高度。

2.2 AIS的主要功能

目前，通過AIS的電子海圖信息屏幕，可清晰、自動、快速、直觀地顯示其航行船舶即時速度、航向、改變航向率、航跡、告警信息等動態信息；船名、呼號、噸位、吃水、船長船寬、裝載貨物、目的港等靜態信息。

2.3 國內AIS發展現狀

隨著中國AIS岸基網絡建設的總體規劃的推進，截止2011年5月底，共建成了1個國家級AIS管理維護中心、3個海區管理中心、5個水系管理中心、36個轄區管理中心，121座沿?；?，全面覆蓋我國沿海水域，并與VTS系統融合，在船舶交通監管、海上搜救、航運管理等方面發揮了有效的作用。

3 長江AIS和三峽VTS系統在三峽河段的應用分析

3.1 長江干線船舶自動識別系統

3.1.1 系統簡介。長江AIS系統是用于實現對長江干線水域船舶自動識別、動態跟蹤、航行警告、船舶避碰等安全監管功能的信息系統。該系統主要由管理中心、基站及AIS終端組成。其中管理中心負責進行數據的處理；基站主要用于船舶信息的采集、傳送和信息廣播；AIS船載終端可廣播發送船舶的各種信息。長江AIS系統結構簡圖見圖1。

圖1

目前，該系統在三峽河段由通航指揮中心、局總值班室和海事執法大隊等部門使用，共安裝了10臺AIS監控終端。三峽局僅為長江AIS系統的監控終端用戶，不能實現對系統數據和信息的綜合、高效使用。

3.1.2 系統特點。①系統安全監管功能較強，長江AIS系統具備自動識別、動態跟蹤、航行警告、軌跡回放、船舶避碰等安全監管功能功能。由于其具備自動廣播和定位功能，可以接入VTS系統、電子巡航系統等，從而可以有效提高船舶的識別精度和提高接入系統的信息量，延伸交通管理范圍。②船載AIS終端規范，全球AIS技術通過多年的發展，其終端技術已經相對成熟，AIS終端的制造與使用具有相應的國際國內標準。③船載AIS終端的使用率高，國家海事部門于2010年頒布了《中華人民共和國海事局國內航行船舶船載電子海圖系統和自動識別系統管理規定》（海船舶【2010】156號）文件。該文件明確規定，自2012年7月1日起，在長江干線航行、停泊、作業的所有集裝箱船舶、所有液貨船舶、所有沿海港口港作拖船、100總噸及以上的其他內河船舶和200總噸及以上的其他沿海航行船舶都應安裝并正常開啟和使用船舶自動識別系統。④系統傳輸帶寬有限，長江AIS系統使用甚高頻CH87、CH88兩個頻道進行信號傳輸，采用SOTDMA與CSTDMA通信協議進行岸臺間、岸臺-終端間、終端-終端間的實時通信，通信帶寬為25KHz，其數據傳輸速率僅為2.5Kbps。受帶寬限制，長江AIS系統的數據通信只能支持60個字符的正常傳輸。

3.2 長江三峽-葛洲壩船舶監管系統

長江三峽-葛洲壩船舶監管系統（以下簡稱三峽VTS系統）于2007年建設投入使用，有效提高了三峽船舶通航管理能力。該系統由1個中心和7個雷達站組成。

長江三峽-葛洲壩船舶監管系統安全監管功能較強主要用于對船舶的主動捕獲、動態跟蹤、航行警告、軌跡回放、船舶避碰等安全監管。系統沒有與其他VTS系統互聯，僅僅覆蓋三峽河段水域，且三峽河段航道復雜，呈現出山多、彎道多、通航建筑物多的特點，存在部分盲區，雷達使用效果受限。

3.3 AIS系統與VTS系統在使用、管理上的比較

長江AIS系統由長江海事局進行維護管理，三峽局僅負責監控客戶端的使用維護管理。其中心系統不在三峽，傳輸鏈路長、中間環節多、維護時效低。

三峽VTS系統中心部署在三峽局通信機房與外圍無人值守機房，其維護管理工作由三峽局自行負責，中間環節少、維護時效高。

3.4 工作方式比較

長江AIS系統利用船載AIS終端實現對船舶信息的采集。AIS終端通過廣播方式發送船舶信息，同時接收其他船舶信息并進行分析計算，實現船舶的自動識別和避碰。但是，需要保證雙方終端開機正常運行才能實現上述功能。

VTS系統采用雷達掃描方式主動捕獲船舶位置信息，再通過人工或AIS自動識別等方式對船舶進行識別。船舶避碰功能是由系統在中心進行分析計算，再通過管理手段實現。

4 結論

結合三峽局業務需求和應用現狀，通過對各個系統的技術分析，得出如下結果：長江AIS系統融入三峽VTS系統可使系統主動發現船方AIS終端不開機現象，并且提高VTS船舶自動識別率；長江AIS系統融入三峽VTS系統具有可行性，但需要配套建設三峽AIS數據庫；長江AIS系統若與三峽VTS系統進行融合，可有效提升系統功能。