港口引航中船舶信息化技術的應用及問題闡述

吳際洲

摘 要：對于船舶運行而言，引航是船舶與港口生產的重要環節之一，引航的安全性可以為船舶的航運以及護航秩序的安全分析提供有效依據。因此，在現階段船舶航運發展中，船舶越來越大型化，高速化，多樣化加上港口的通航密度大，水道狹窄導致事故頻發，引航員用傳統方式難以保證大型船舶在狹及惡劣天氣和能見度不良環境的航行安全。文章在研究的過程中，將信息化技術作為研究的重點，對其運行的現狀以及技術創新進行了系統性的分析，全面提高引航效率及服務質量。

關鍵詞：港口引航 船舶信息化技術 問題闡述 應用分析

早期的引航作業主要靠引航員人為判斷及操作完成，而判斷是基于傳統的航海模式和簡陋的信息獲取方式，如信號臺，紙質海圖和六分儀等等，當時獲取信息的簡陋程度可見一斑。伴隨著信息化的發展與應用，采用了一系列輔助導航及靠泊系統：ENC，AIS，VTS，CCTV，DGPS，ECDIS等。全面提高了引航效率及服務質量，全方位保障靠離泊安全，將信息化技術運用在港口的引航之中，通過不斷的獲取信息，分析信息，利用信息做出判斷和決策的過程。

1.完善的調度和引航公共平臺

建立好完善的調度系統和公共數據平臺，優化引航員手機終端，借鑒國外一些引航軟件的實用功能，從硬件到軟件的功能升級和創新，使之成為引航員手中的利器，可以讓引航員在任何時候任何地方知道最新的港口動態，包括氣象，潮汐，事故發生的位置等等，業務單位和口岸單位數據共享，和VTS，指揮中心等功能單位實現數據無縫鏈接。這樣可以讓引航員上船前就充分的了解到港口的所有動態，一切了然于心。

2.AIS是信息引航重要組成的部分

AIS主要有基站設施以及船載設備組成，該系統運行中所涉及到的技術有網絡技術、現代通訊技術以及電子信息顯示技術等全新的技術形式組成。AIS技術采用了全球定位系統，可以使船舶引航中準確的判定船舶的位置、速度以及航向，同時也可以及時掌握臨近海岸船舶的基本信息，從而為各個船舶之間的平衡協調提供充分性的保證。與此同時，AIS系統中較為關鍵的技術有數據通信、GPS差分定位以及AIS技術，其中的數據通信主要是通過AIS船舶引航系統的運用，實現的引航數據的實時性傳播，例如，在引航中的GSM短信以及GPRS/CDMA公網通信傳輸等；GPS差分定位是現階段海運行業中最重要的定位形式，通過該技術的運用，可以有效提升引航設備系統運用的便利性，為航運的定位提供系統性的技術支持；AIS船舶引航技術是航運的重要技術，同時也是一種多樣化的信息通信形式。而且，AIS技術中的GPRS/CDMA公網通信是一種無線數據的信息通道，在該技術運用中，可以實現航運系統永遠在線、實現實時性的通信以及高速的數據傳輸等，這些優勢在引航中占據著十分重要的地位。

3.數據化管理

完善數據儲存備份，達到永久儲存，全局查詢，便捷應用。提供各種數據分析模型，便于事故分析，管理決策，技術統計等，逐步建立各種數據模型。數據是引航員及其管理決策的基礎，一個有效運行的大型數據庫和相應的模型，如不良船舶，事故分析，模擬操縱，作業案例等，并且不局限于該類型的，廣泛的數據分析模型，是我們去量化技術和管理規范的高效工具。

4.港口引航中船舶信息技術的應用

（1）對信息化的理解

引航安全取決于我們對引航資源的利用，包括駕駛臺資源和本地資源的綜合利用。駕駛臺資源包括船長，駕駛員，水手及保障船舶動力，導航等相關設備正常的人員在內的駕駛臺人力資源以及包括ECDIS，ARPA，AIS等確保船舶正常航行操作的設備儀器及其物質資源，本地資源包括引航計劃，航行警告，碼頭航道信息，通信資料等用于確保正常引航和操作的信息資源以及包括拖輪，水手，清道等確保引航作業實施的港口資源。

（2）電子海圖顯示技術的運用

在船舶引航的過程中，電子海圖的設計是引航系統的基礎，該系統中的功能是在航圖背景以及顯示集成中實現的。伴隨著信息技術的發展，一些傳統型的引航技術不能滿足現代化航運的技術發展，因此，很多港口引航中采用了iPad硬件用戶界面的設計，在最大程度上提升了海圖顯示的區域以及范圍，而且，相關的技術操作也可以通過菜單功能的集成進行航運指導。而且，在系統主界面中，會顯示菜單按鈕，這一按鈕可以通過手勢拖動將圖標移動到窗口的任意位置。在點擊菜單按鈕時，可以顯示整個海圖的系統界面。同時，在電子海圖顯示及技術運用的過程中，將《電子海圖顯示與信息系統的海圖內容和顯示方法規范》作為基礎，可以支持海圖要素的比例變化以及不同情境模式。例如，在航運的過程中可以支持白晝模式、黃昏模式以及夜晚模式，可以通過符號顏色與環境適應性的分析，為航運引航提供系統性的支持。在電子海圖顯示技術運用中，能夠實現多圖疊加，并實現靈活性的圖幅顯示控制機制，為航運的引航提供系統性的支持。

（3）通過AIS顯示查詢功能的分析

通過船舶安全航行中重要的船舶位置、運動參數以及船舶識別等內容充分融合的查詢功能，從而為船舶引航、自主導航等技術的運用提供了系統性的支持。在AIS技術運用的過程中，船載AIS設備通過VHF天線接收系統，將引航員的接口傳遞到WIFI版引水頭之中，從而實現科學的技術引航操作。在AIS技術運用的過程中，可以實現船舶靜態數據中船名、呼號以及船舶類型、船長等信息內容的系統分析，船舶系統會對所接受到的AIS數據可以在電子海圖上進行疊加，因此，在這種狀況下就需要采用不同的AIS信號源進行區分。例如，在船舶引航的過程中，其基本的系統主要包括活動搜救的裝置、AIS基站、APRS目標等類型；在船舶分類中可以采用不同顏色進行三角圖標的填充，其中，黃色代表著沒有經過識別的船舶、綠色代表正常行駛的船舶等，通過這些差異性的表示，可以使引航員對船舶周圍的船舶進行系統性的認識。與此同時，AIS系統在應用的過程中，也具有靈活、多變的特點，可以實現船舶運行數據的有效記錄，因此，引航員可以在引航的過程中，根據這些信息的顯示進行航向的判定，文章在研究中將某一船舶運行的周圍現狀進行了分析，其具體的示意圖如圖一所示。在AIS系統運行中，可以在目標狀態下通過手勢進行目標內容的單擊，引航人員也可以通過顯示內容進行相關信息的選擇及羅列，從而為船舶航運信息化技術的構建提供專業性的技術支持。

5.結束語

總而言之，在現階段引航技術優化及發展的過程中，AIS技術的運用在我國港口引航系統中占據著十分重要的地位，通過通訊技術、GPS差分定位以及AIS技術的充分融合，可以為不同船舶之間的有序運行提供科學化支持，并在一定程度上促進航運系統運行的適應性。與此同時，通過AIS監控系統的優化及項目的開發，可以有效提升引航工作的整體效率，實現調度指揮、調度監控、AIS技術以及電子海圖顯示技術的科學性運用，通過這些專業技術的合理分析，可以引航技術的優化及創新發展奠定良好基礎，并保證引航的安全性及穩定性運行，從而實現船舶行業運行的綜合性發展。

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