基于長江海事監管服務優化的研究

孫鵬 張建雄 任志勝

摘 要：為了充分利用已有海事信息資源、管理資源和服務資源，推進海事信息資源整合工作，本文對長江海事監管服務現狀進行了綜合分析，提出了建設生產數據庫、共享數據庫、數據倉庫的總體架構，改造業務系統，實現業務系統集成，推行現場移動執法終端APP，以業務場景驅動數據在各系統間流轉，打通“信息壁壘”、消除“數據孤島”，探索行政執法規范化和安全預警智能化，并給出網絡安全解決方案，為海事監管服務優化建設打下技術理論和可行性基礎。

關鍵詞：感知采集系統;數據服務平臺;數據共享;現場移動執法終端

中圖分類號：U676 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2019）06-0055-03

隨著海事信息化建設的普及，長江海事信息資源、管理資源和服務資源得到了長足的發展，長江海事監管服務基本實現了“看得見、聽得到、通信暢通、指揮暢通”，長江海事正逐漸從實船檢查、海巡艇巡查的方式向實船檢查、海巡艇巡查與信息化監管相結合的方式轉變，力圖實現信息全程監控、管理統一標準、監管模式優化，突出信息化監管的作用，提高科技設備的使用率。但基于水上交通安全問題的復雜化和應急指揮搜救工作難度大的事實，在監管布局網格化、執法服務規范化、輔助決策智能化等方面仍有極大的需求。鑒于此，本文開展長江海事監管服務優化技術研究，梳理當前長江海事監管服務中存在的問題，以提高應急資源管理和應急預警能力，有效防控風險，整體上提升應急輔助決策籌劃水平為目標，探索建設長江海事綜合監管指揮系統的功能和技術要求[1]。

1 長江海事監管服務現狀分析

1.1感知采集系統

長江海事局在長江干線重慶至安徽蕪湖段建成船舶自動識別系統（AIS）和氣象自動觀測系統，并在長江武漢、蕪湖、重慶等區域建成船舶交通管理系統（VTS）、閉路電視監控系統（CCTV），為多艘客渡船和危險品船安裝了AIS終端設備，形成了重點港區、橋區VTS，重點水域CCTV，重點船舶AIS和常規海巡艇巡查互為補充的長江水上安全監管與救助一體化框架，努力打造長江干線全方位覆蓋、全天候運行、具備快速反應能力的現代化水上安全監管和應急救助體系[2]。

1.2 數據資源體系

長江海事局數據資源體系已初步形成生產數據庫、共享數據庫的數據架構。主要包含部局共享數據庫、GIS數據服務、動態數據服務數據、業務服務數據、生產服務數據、AIS、CCTV、通航要素數據、氣象數據以及外部數據等。

1.3長江海事電子巡航系統

長江海事電子巡航系統，是以地理信息系統（GIS）為平臺，整合AIS、VTS、GPS、CCTV等系統的一體化顯示，配套場景海事數據資源中心，關聯了船舶、內河船員、法規系統、協同事項、船舶動態等數據庫，實現了長江電子航道江圖3.0的顯示、船舶實時動態監控、視頻監控、電子巡航、安全預警、數據統計、值班日志等功能的系統，基本實現了搜救應急、船舶動態監控、信息服務、交通維護和違章糾正的一體化管理[3]。

長江海事電子巡航系統能夠綜合展示海事監管相關的信息，根據不同層級的用戶需求，展示不同的內容，基本實現了監管服務“一張圖”，實現對值班人員、值班日志和交接班的管理。

1.4存在的問題

1.4.1AIS和CCTV等感知采集系統

長江干線AIS系統尚未實現全線覆蓋，部分已覆蓋區域存在明顯盲區、無法滿足日益增長的業務監管需要。

分期建設的CCTV系視頻資源較為龐雜，涵蓋海事CCTV監控視頻、海事監管值班及政務視頻、船舶視頻、碼頭渡口等視頻資源，各視頻系統結構各異，平臺接口規范標準不統一，無法進行統一應用和管理。視頻調用需要通過不同的客戶端，增加工作人員的操作次數，給視頻應用帶來不便。

1.4.2數據資源體系

部局共享數據庫可供共享的數據目前較少，各業務應用存在明顯的“信息壁壘”和“數據孤島”，且普遍存在同一業務需要重復登錄不同的應用系統進行錄入和處理，存在明顯的執法處理滯后性。

1.4.3電子巡航系統

長江海事電子巡航系統主要適用于分支海事局交管指揮中心，且主要為桌面應用，無法有效實現對執法人員現場執法的支持。

2 長江海事監管服務優化方案

遵循海事信息系統頂層設計原則、充分利舊原則、服務便捷性原則、可復用原則和安全性原則，按照“上下聯動、左右協同”的要求，在現有海事監管服務平臺的基礎上，升級改造感知采集系統，增加數據資源體系內容，開放更多數據，完善已有監管業務功能，并對系統架構進行改造，使系統具備可復用及框架可柔性擴展的能力，利用互聯網技術，開發現場移動執法終端APP，實現監管現場信息的及時采集與傳遞。通過大數據分析來挖掘數據價值、輔助決策優化，形成統一、虛擬、完整的業務信息平臺[4]。

2.1升級改造感知采集系統

開展AIS系統完善工程建設，解決已有系統覆蓋盲區，提高AIS岸基系統的覆蓋范圍和效果質量，整合長江干線現有的多套AIS系統資源，完善系統的管理功能，建立長江干線統一的船舶動態數據庫。

更換CCTV系統老舊前端監控設備、統一視頻監控系統平臺，完成對部海事局CCTV平臺及設備對接、系統接口設計，進一步擴大CCTV視頻聯動實現的范圍，將CCTV系統與其它監管系統（AIS、VTS等）無縫整合至長江海事電子巡航系統，提高視頻的利用效率，依托于數據庫、中間件及基礎應用框架技術，接入編/解碼設備及存儲設備，對外提供基礎視頻服務、傳輸服務、存儲服務、控制服務，接處警服務及事件服務，提升監控系統的整體性能。

2.2搭建長江海事數據服務平臺

在部局系統共享數據庫的基礎上，整合AIS、VTS、CCTV、通航環境及水文氣象等二級數據中心動態信息，建立合理的數據資源集成與共享體系，建設海事船舶、船員、船企/機構、貨物、港口/通航環境、法規、資質、資源/資產等主數據庫，船舶檢驗、船舶監督、船員管理、法規管理、安全管理、危防管理、客渡船保障與通航管理、規費征稽等協同數據庫，建設水上交通跟蹤追溯大數據分析數據庫，建立船舶、船員和貨物大范圍連續跟蹤大數據模型，實現長江水上交通跟蹤追溯[5]。

2.2.1完善數據中心資源庫

數據資源是系統的“血液”，沒有合理、科學的數據資源體系支撐，系統建設和應用就會成為無源之水、空中樓閣。系統應按照“數據分散、信息匯聚、服務聚合”的理念，通過海事共享數據庫，以船舶信息為中心，通過與其他航運要素進行交換，推進海事信息資源整合工作，實現用戶對資源的全局查詢和應用;突破資源（人、財、物、信息、流程、部門等）之間的各種壁壘和邊界，加強各相關單位對船舶和水域的協同監管。從根源上解決海事管理人員和行政相對人辦理不同業務需要重復登錄不同應用系統的信息化存在的長期問題[6]。

2.2.2建立合理數據共享體系

按照“一數一源、源頭治理”原則，從系統架構層面實現統一的機構信息、用戶信息管理，打通應用系統間的流程銜接和數據關聯，基于開放的標準和廣泛的適應性，以SOA技術架構為基準，通過數據服務層提供的數據共享接口服務，可以集成眾多業務應用底層的大量異構的孤立數據源，可以將用戶在線系統中包括的所有分散信息數據按照不同屬性分成幾類，然后再利用數據服務層，把一類所包括的分散數據庫集成起來，最后形成若干綜合信息源[7]。

采用松散的數據耦合，將數據對應用的直接影響降低到最小，數據服務層可以在應用和數據之間起到數據緩沖作用，降低系統中上層應用對不同數據源訪問的緊密依賴度，提高了系統的靈活性，避免一旦數據庫升級或者數據邏輯結構發生變化，集成應用不得不修改代碼來適應數據的變化，嚴重影響用戶未來的業務擴展[8]。

2.2.3樹立數據服務意識

構建本單位特色業務數據系統，同時主動融入長江經濟帶建設，支持沿江地方政府自貿區、“電子口岸”和單一窗口建設。

2.3開發現場移動執法終端APP

在長江海事建立一套綜合移動執法平臺，便于規范化執法行為，提高安全預警智能化。

2.3.1執法行為規范化

依托移動互聯網信息技術，打通海事監管最后一公里，打造良好的行政執法形象。機關管理人員通過后臺制定現場巡查計劃，安排船舶管理、船員管理、船公司管理、危防管理、船檢管理、通航管理等工作任務下發推送至一線執法人員，執法人員使用移動終端在現場接受計劃并按照計劃開展工作，擺脫傳統的紙質記錄方式，現場巡查信息實時查詢、巡查數據實時傳輸入庫，檢查結束時自動上報并與相關業務系統實現數據同步導入。管理人員在后臺可以及時掌握真實巡查情況及結果，并可定期進行執法行為統計分析。實現現場工作數據錄入人性化、數據上報智能化，工作任務可編輯，疏通工作任務下達通道。

2.3.2安全預警智能化

做到“天氣變化早知道，水位變化要明了，船舶違章能預警，進出轄區少打擾”，真正實現了“有痕管理，無打擾服務”，提高了海事安全監管服務的水平;通過設置臨界值，實現氣象水文等惡劣氣況自動預警;設置鄰域值，實現在航船舶安全距離自動預警;設置分隔線，實現對船舶錯走航路、狹窄航道追越、違反定線制等違規行為自動預警;設置邊界線，實現橋區、錨泊區、警戒區、禁航區等特定區域船舶違規航行和錨泊自動預警。

以業務場景為驅動，綜合利用海事各類信息資源，減少各類數據的重復錄入，依靠網絡爬蟲技術進行數據抓取和自動獲取，讓數據在各系統間流轉，打通業務應用中的“信息壁壘”、消除“數據孤島”，緊貼海事監管服務工作，完善業務數據元素、確保數據真實準確，不可更改，實現“一次檢查、一次錄入，即可滿足多口徑業務管理工作”，提升機關業務部門管理效率，減輕一線執法人員勞動強度，提升一線監管信息化水平，逐步構建起全面覆蓋、功能完備的長江海事監管服務體系。

2.4 網絡安全部署方案

移動終端對長江海事內部資源進行訪問，需要通過連接互聯網或者運營商專線，這種接入方式解決了海事監管“最后一公里”難題，也為海事內網安全帶來了新的安全威脅，如果身份被冒用、傳輸中的數據發生了篡改、或者業務數據發生泄漏的話，將會帶來嚴重的后果。

為此需要從用戶接入身份的安全性、訪問業務系統的權限合法性、業務數據傳輸的安全性、智能終端設備的合法性、多維度的安全接入策略以及詳細的訪問日志記錄等多個層面保障用戶跨互聯網遠程接入的安全，解決方案架構如圖5所示。

上述方案可部署在運營商專線內再連接VPN，進一步提升安全性;也在直接基于互聯網，建立VPN隧道方式來訪問內網應用。經過SSL VPN統一接入后，可對用戶按角色和工作需要分配相應系統的訪問權限，并實現用戶接入和訪問系統的日志審計，方便后續追溯。方案支持域名方式訪問，接入網關系統全面支持IPv6網絡，可實現業務平滑對接，實現“全方位”“一體化”整體解決方案。

3 結語

通過長江海事監管服務優化技術的研究，對長江海事當前監管服務面臨的數據多源、數據流轉不暢，存在數據孤島、現場執法信息化水平不高，缺乏信息化最后一公里的支撐等問題分析，提出了應對策略和解決方案，并給出了網絡安全防護措施，確保優化研究的可行性。在今后的研究中，可以在此基礎上進一步完善現場移動執法終端APP的功能，提升長江海事監管服務信息化水平。

參考文獻：

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[3] 郝勇， 李翌陽， 陳仕祥， et al. 電子巡航系統信息特征及在海事監管中的應用[J]. 中國航海， 2014， 37（1）：11-15.

[4] 海事信息系統頂層設計 交通運輸部海事局，2011

[5] 文哲， 何正偉， 辛旭日，等. 基于云計算的海事信息處理模式[J]. 中國航海， 2016， 39（2）：50-54.

[6] 整合海事系統業務信息資源促進海事協同管理 盧艷民 - 《天津航海》- 2011-03-25.

[7] 彭玢， 代潔. 基于中間庫與WebService平臺信息交互接口設計[J]. 計算機與數字工程， 2013， 41（11）：1801-1803.

[8] 徐武雄， 初秀民， 劉興龍. 海事業務數據挖掘和共享關鍵技術研究[C]// 中國智能交通年會. 2015.