淺談海上救助輔助決策基礎平臺的 研究與開發

朱增明

摘要：現階段，人們的安全意識越來越強，海上救助工作作為海上安全保證工作中重要的構成部分，是全社會共同關注的熱點問題。海上救助輔助決策基礎平臺對于海上救助工作具有非常大的積極意義，已經成為了海上安全科研工作新的研究課題。文章主要研究海上救助輔助決策基礎平臺的研究與開發。

關鍵詞：海上救助；輔助決策基礎平臺；海上安全

0 引言

我國海上應急救援系統工程與2009年開始正式啟動，其主要通過自主研發與集成研發為主導，從信息科技的角度建立我國的海上救援技術輔助體系。經過多年的實踐以及研究，我國的救援輔助系統已經初見成效，但與一些發達國家相比，還存在一些不足，有待相關科研人員的開發與解決。

1 海上救助輔助決策基礎平臺開發的意義

隨著我國經濟以及科技實力的不斷提高，海上技術以及應用先后取得了建設性的成果，海上救援系統作為對現代海洋安全的關鍵保證，必須要得到與海上科技相匹配的發展。在信息化大環境的影響下，各發達國家紛紛將信息技術應用到了海上救助輔助平臺的建設之中，其能夠在極大程度上提高海上救援的搜救效率以及成功率[1]。

目前，大部分海上搜救系統主要致力于對海上一定范圍內船舶設施的靜態以及動態監測，并通過電子海圖的形式對范圍內的各種信息狀態進行顯示，以此為海上的救援工作提供信息的參考。而基于專家知識庫基礎上的海上救助決策輔助平臺卻非常少見。海上的天氣、水文、風流等客觀因素變化性極大，單一的依靠信息平臺的參考作用很難實現對救援資源的最優利用，實現第一時間救助工作的開展。而利用救助決策平臺的作用，能夠綜合地對海上的氣象、路線等客觀因素進行直觀的顯示，針對實際情況，輔助制定科學的救援航線以及不同航線的風險評估，并制定切實可行的救援方案，以此提高海上救援的效率以及決策能力，最大限度的保障海上的安全。

2 海上救助輔助決策基礎平臺的開發設計

2.1系統的結構

系統的結構建設是進行系統后續開發的基礎，也是系統開發第一階段的產物，從系統的基本結構設計中，能夠對系統的功能屬性以及模塊進行直觀的把握，并對各不同模塊之間的聯系進行了解，以此達到對系統的整體認識。在大量參考研究了國內外的一些專家系統之后，主要將系統設計為三個層面。第一層是數據結構，其主要關注內容是對相關的數據信息進行存儲以及處理，為上層結構的功能提供基礎。第二層是處理結構，其作為本系統的核心結構，主要工作是對數據層存儲的數據信息進行科學的處理，完成系統設定的功能。第三層是交互結構，即系統的使用界面結構，其主要功能是實現與用戶的互動。

其中，第一層綜合了海上信息系統以及專家信息庫。信息庫主要通過ORACLE對專家信息進行數據化儲存。海圖、氣象等信息則以文檔的形式進行儲存。第二層通過功能的不同細分為兩個下屬系統：顯示系統以及決策系統。顯示系統的功能主要是對海圖、氣象、天氣等數據進行顯示。決策系統的功能主要是根據專家知識庫的信息，結合實際情況對救助的航路、救助的方案等進行輔助設計，并給出風險評估報告。第三層主要是對用戶的指令進行接收，將指令傳達給系統，再將系統反饋的結果傳達給用戶。

2.2 用例設計

用例圖是實現開發者與系統之間的可理解性語言交流方式，其能夠直觀的明確系統的客觀要求。也可以說，用例圖是開發者思維模式下的系統功能，其對體系的設計以及分析具有非常重要的意義。以海上救助的決策為基本點，在綜合的剖析了用戶的實際需求，分析了海上救援工作對平臺功能的要求之后，對系統的用例進行了科學的設計[2]。

根據平臺建設的實際需求，合理的將用例設計為：顯示、查詢、報警、決策、通信、記錄等幾個部分。顯示服務要求通信必須能夠對海圖、天氣等信息進行可視化的現實，使用戶能夠直觀的掌握救助信息。查詢服務要求系統必須能夠實現對救助位置、救助對象、救助環境等信息的查詢。報警服務要求系統能夠根據特定標識的識別，實現對遇險對象的及時報警。決策服務要求系統能夠根據專家信息庫，針對實際情況對救助工作作出路線的規劃、方案的設計、風險的評估等。通信功能要求系統能夠在特殊時期實現與救援船舶之間的信息交流。記錄服務要求系統能夠實現對各類信息的完整儲存。

通過這些用例，能夠實現對范圍內船只的實時監控，一旦出現需要救援的情況，可以及時報警，并通過決策系統對救助的對象以及風險指標進行評價，有利于提高救援機構的援助速度，提高海上救助的成效。

3 海上救助輔助決策基礎平臺的實現形式

3.1 提供綜合信息

海上救助決策平臺集合了救助信息平臺的功能，可以實現對海上天氣、海圖、救助對象信息、救助基點的直觀、實時顯示，為海上救助工作的開展提供直觀的可視化基礎。同時，用戶通過對基礎模塊的操作，能夠對救援對象的自身信息、遇險位置、周邊情況、周圍救援基點等信息進行顯示[3]。此外，對于信息的實時變化狀況，系統能夠進行及時的更新，并對遇險船舶的狀態進行監控，及時進行跟蹤處理，為救援人員隨時提供救援對象的動態。有利于促進海上救援人員對救援方案的調整，以此提高救助的效率，保障救援的成功。

3.2 風險評估

風險評估具體指救助船只在開展救援工作之前，對預先設定的救援路線進行風險程度的客觀評價。風險評價的準確性，對救助隊伍盡快的趕到救助現場進行救助工作具有指導性的關鍵作用。現階段，風險評估參考的因素主要有風、流、海浪等實際信息，應用多種風險評估運算方法。同時，運算還聯系時間、空間、氣象三大狀態因素。具體工作方式是先對一項因素進行固定處理，再分析當這一項條件恒定時，其它各項因素的變化情況。以氣象固定為例，先將氣象做固定處理，分析當氣象恒定不變時，其它因素對航線選擇的影響。之后，對氣象條件更新，再進行分析。將兩次分析結果綜合之后，得出最終的評價結果。

3.3 輔助決策

決策功能可以說是輔助系統的核心功能，其主要依靠專家信息庫為基礎進行工作。其通過專家的知識信息指令，對救助對象的救援路線、方案等進行科學的設計，促進救助工作更好的開展。在海上發生船舶遇險時，系統會對遇險對象進行識別，并將遇險的船舶在海圖上進行準確的標志，此時可以進入救援決策輔助系統。通過系統的基礎信息模塊，可以對遇險船舶的信息、狀態、周邊環境等進行直觀的顯示。進入救援初始階段，可以對遇險船舶的狀態進行第一步的分析，分析的主要內容為救助性質、風險程度、救助類型等。進入下一階段，能夠針對風險狀況，科學的設計多條救援航線，并利用科學算法，對每一條航線的風險程度進行風險評估。航線設計完成之后，進入動態仿真階段，對設計好的每條航線進行仿真模擬運行，為救援人員展示救援船舶航線的路徑。仿真模擬結束之后，開始進行最優航線的選取，對每條船只設定最合適的航線。航線確定完成之后，進入預先推理階段，系統通過專家信息庫，對救助可能遭遇的風險類型進行分析處理，并根據分析的結果給出相應風險問題的應對處理方案。經過上述過程，救援方案設計完成，系統會將設計的結果進行保存，生成救助方案資料，輔助救援團隊的救援工作。

4 結束語

綜上所述，現階段，信息化技術在不斷的發展，海上救助輔助決策基礎平臺的開發就是信息技術應用到海上救援領域的客觀結果。通過救助決策系統，不僅能夠對海上的救助信息進行實時的監控以及查詢，還能夠根據救助的各方面因素進行救援方案的設計以及評估，幫助救援人員更好的開展救助工作。

參考文獻

[1]劉濤.海上救助輔助決策基礎平臺的研究與開發[D].大連海事大學，2015.

[2]陳海力，李源惠，劉濤.海上救助輔助決策系統支撐平臺的研究[N].大連海事大學學報，2016，3902：44-48.

[3]史光平.對“海上搜救應急指揮輔助決策系統”建設的研究[J].2015，45：5.endprint