任亞磊+董健華

摘要：信息服務(wù)是VTS的基本服務(wù)，對(duì)提高船舶航行安全和效率發(fā)揮著重要作用。通過(guò)追蹤國(guó)際相關(guān)技術(shù)發(fā)展方向，整理國(guó)內(nèi)相關(guān)研究資料，結(jié)合自身實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，研究國(guó)內(nèi)VTS信息服務(wù)的新變化，查找VTS信息服務(wù)提升存在的主要困難，總結(jié)中長(zhǎng)期VTS信息服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)，提出了在強(qiáng)化數(shù)據(jù)平臺(tái)整合、推進(jìn)E航海建設(shè)、促進(jìn)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定、開(kāi)展定制性服務(wù)等幾個(gè)方面進(jìn)行發(fā)力的建議，為VTS運(yùn)行管理提供參考。

關(guān)鍵詞：VTS信息服務(wù) 船岸信息交互 E航海 數(shù)據(jù)平臺(tái)整合

信息服務(wù)（Information Service，INS）是VTS必須包含的基本服務(wù)。VTS通過(guò)向覆蓋水域內(nèi)的船舶提供必要、及時(shí)和有助于船舶安全航行的信息，有效提升了對(duì)重點(diǎn)水域、重點(diǎn)船舶和重點(diǎn)時(shí)段的服務(wù)水平，改善了轄區(qū)通航環(huán)境。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)VTS信息服務(wù)的理論研究主要集中在法律責(zé)任[1]、功能提升[2-9]和服務(wù)體系建設(shè)[10-12]等方面，以上研究為國(guó)內(nèi)信息服務(wù)科學(xué)化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化提供了重要參考。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)迎來(lái)了VTS建設(shè)和發(fā)展的小高峰，在建和已經(jīng)運(yùn)行的VTS中心基本覆蓋了國(guó)內(nèi)主要港口和重點(diǎn)水道，硬件水平處在世界前列，隨著E航海理念的提出和數(shù)據(jù)挖掘、通信技術(shù)的發(fā)展，VTS信息服務(wù)面臨著新的發(fā)展機(jī)遇，一場(chǎng)大的技術(shù)革新呼之欲出。本研究以VTS管理人員和值班人員的視角，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)分析國(guó)內(nèi)VTS信息服務(wù)的現(xiàn)狀和需求，梳理VTS信息服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)，探求提升信息服務(wù)水平的發(fā)力點(diǎn)，為國(guó)內(nèi)VTS運(yùn)行管理提供參考。

1 國(guó)內(nèi)VTS信息服務(wù)概述

1.1 國(guó)內(nèi)VTS信息服務(wù)定義和要求

交通運(yùn)輸部海事局在2017年3月印發(fā)了《船舶交通服務(wù)值班指南》，將VTS信息服務(wù)定義為：在適當(dāng)時(shí)機(jī)為VTS覆蓋區(qū)內(nèi)的船舶，或者應(yīng)船舶請(qǐng)求提供相關(guān)信息的服務(wù)。服務(wù)要求方面，明確了VTS中心提供服務(wù)應(yīng)至少包括信息服務(wù)；限定了服務(wù)對(duì)象為VTS覆蓋水域內(nèi)的船舶；指定VHF頻道作為優(yōu)先使用通信方式；申明了VTS中心可建立信息廣播制度，在規(guī)定的時(shí)間或是固定間隔提供公告類信息的播發(fā)，強(qiáng)調(diào)了信息是必要的、及時(shí)的和有助于船舶安全航行。VTS信息服務(wù)按內(nèi)容可分為：交通與航路信息、航行風(fēng)險(xiǎn)警告、氣象信息、氣象警告、水文信息、電子航行設(shè)備、其他信息等七大類。

1.2 國(guó)內(nèi)VTS信息服務(wù)的新變化

一是，國(guó)內(nèi)VTS建設(shè)獲得跨越式發(fā)展，VTS國(guó)產(chǎn)化已初見(jiàn)成效，VTS信息服務(wù)呈現(xiàn)出智能化的發(fā)展趨勢(shì)。硬件方面國(guó)內(nèi)沿海主要港口和重點(diǎn)水道基本實(shí)現(xiàn)了VTS全覆蓋，雷達(dá)站點(diǎn)、高頻站點(diǎn)、CCTV站點(diǎn)，尤其是AIS基站的建設(shè)，使得信息獲取能力大大增強(qiáng)；軟件方面海事系統(tǒng)信息化的進(jìn)程加速，以船舶管理系統(tǒng)為代表的平臺(tái)為船舶交通管理提供了大量的輔助信息。二是，船舶信息交互能力大大增強(qiáng)。隨著雷達(dá)性能的提升，以及AIS設(shè)備和電子海圖的普及，船舶獲取信息和信息可視化的能力顯著增強(qiáng)，信息交互效率顯著提升。三是，船舶對(duì)信息服務(wù)要求提高，特別是超大型船舶和部分特殊船舶，需保持一定的安全區(qū)域、并對(duì)氣象條件、定位精度和通航環(huán)境等要求較高。四是，通航環(huán)境更加復(fù)雜，主要表現(xiàn)在船舶密度增加和大量水工、風(fēng)電場(chǎng)、跨海大橋、跨江電纜的建設(shè)導(dǎo)致可通航水域減少。

1.3 國(guó)內(nèi)VTS信息服務(wù)提升存在的主要困難

一是，信息發(fā)布渠道不暢、服務(wù)時(shí)間不足。VTS信息發(fā)布的主要渠道是VHF，在很多VTS中心一個(gè)VHF頻道同時(shí)還承擔(dān)著船位報(bào)告、錨泊申請(qǐng)等職能，在通航密度較大的水域常常出現(xiàn)信息服務(wù)被打斷，導(dǎo)致服務(wù)效果大打折扣，某些水域VHF用于信息服務(wù)時(shí)間甚至只有2%[13]。二是，VTS中心之間信息交互不暢，資源和信息未能形成合力。由于我國(guó) VTS 產(chǎn)品出于多國(guó)公司，涉及不同技術(shù)體系間的信息交換，在數(shù)據(jù)共享能力方面難度較大，至今在我國(guó)未能實(shí)現(xiàn)跨轄區(qū)VTS資源和信息的整合，嚴(yán)重影響了 VTS 功能的進(jìn)一步發(fā)揮。三是，數(shù)據(jù)資源利用不足，定制化服務(wù)匱乏。隨著科技的進(jìn)步和以“E-航?！钡葹榇硇滦屠砟畹耐茝V，船舶、港口、碼頭乃至航標(biāo)都在向著智能化方向發(fā)展，借助于各式傳感器，海量的氣象、水文、船舶動(dòng)靜態(tài)信息得以收集和匯總，對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，構(gòu)建海量信息實(shí)時(shí)收集、處理、應(yīng)用的“水上交通大數(shù)據(jù)智能服務(wù)平臺(tái)”，為船舶提供定制化服務(wù)已具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，也是未來(lái)水上交通智能化發(fā)展的必然。

2 VTS信息服務(wù)發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，對(duì)VTS信息服務(wù)發(fā)展影響較大的是AIS的配備、通信技術(shù)的發(fā)展和E航海理念的推廣，信息服務(wù)有著高效、智能和科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，并已具備在近期取得跨越式發(fā)展的可能性。AIS是IMO強(qiáng)制配備的助航儀器之一，目前國(guó)際航行300總噸以上船舶和所有國(guó)際航行客船已普遍配備了AIS（class A），國(guó)內(nèi)航行200總噸以上船舶還配備了AIS class B。AIS的普及使得海量的船舶動(dòng)態(tài)、靜態(tài)和航行相關(guān)信息應(yīng)用成為可能，盡管AIS數(shù)據(jù)由于設(shè)置等原因存在著一定的錯(cuò)誤率，但大量基于AIS的數(shù)據(jù)挖掘和智能應(yīng)用正在蓬勃發(fā)展并逐漸成熟。通信技術(shù)方面，國(guó)際上船船交互的甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）已取得較大進(jìn)展，我國(guó)東海航海保障中心也開(kāi)展了海上移動(dòng)服務(wù)數(shù)字廣播系統(tǒng)（NAVDAT）研究和開(kāi)發(fā)工作，再加上衛(wèi)星寬帶服務(wù)，船船和船岸信息交互能力大幅提升。在信息和通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，“E航?！边@一以數(shù)據(jù)高度共享為基礎(chǔ)，通過(guò)信息交換，增強(qiáng)船舶航行安全，提高航運(yùn)效率和減少環(huán)境污染方面的理念已獲得較為普遍的認(rèn)可，目前IALA有超過(guò)50個(gè)E航海示范項(xiàng)目正在運(yùn)行和開(kāi)發(fā)。

2.1 VTS信息服務(wù)更加高效

目前VTS信息服務(wù)的主要通訊方式是VHF，在實(shí)際操作中常常出現(xiàn)因通訊信號(hào)不良、語(yǔ)言不同或口音問(wèn)題導(dǎo)致溝通效果較差、甚至誤解，嚴(yán)重的還可能造成船舶危險(xiǎn)會(huì)遇或碰撞。E航海示范項(xiàng)目蒙娜麗莎（MONALISA）為代表的“航線交換”使得信息服務(wù)和交互更加高效，其基本原理是通過(guò)設(shè)計(jì)“綠色航線系統(tǒng)”來(lái)建立一種類似空中交通管理的海上交通管理（STM）新模型?！昂骄€交換”基本步驟為：（1）船長(zhǎng)向VTS提交初始航線；（2）VTS與船長(zhǎng)共同確定最佳航線，并導(dǎo)入綠色航線系統(tǒng)；（3）船長(zhǎng)對(duì)VTS反饋的航線確認(rèn)無(wú)誤并簽字（數(shù)字簽字）；（4）船舶按照計(jì)劃航線航行（一旦船舶偏離協(xié)議的最佳航線，VTS 和船舶都會(huì)自動(dòng)報(bào)警）；（5）其他船舶在航行過(guò)程中，可相互查看計(jì)劃航線，實(shí)現(xiàn)航線交換；（6）VTS有更多的時(shí)間和精力來(lái)監(jiān)管未加入該系統(tǒng)的船舶。endprint

2.2 VTS信息服務(wù)更加智能

傳統(tǒng)VTS信息服務(wù)主要依賴值班員收集、判斷航行環(huán)境及航行狀態(tài)信息，并向船舶推送。然而，VTS值班員除了承擔(dān)信息服務(wù)外，還要接收船舶動(dòng)態(tài)報(bào)告、開(kāi)展交通組織和助航服務(wù)，在船舶交通流密度較大水域極易因疲勞或疏忽導(dǎo)致服務(wù)信息發(fā)送不及時(shí)。基于AIS的數(shù)據(jù)挖掘，為更加智能地推送VTS服務(wù)信息提供了可能，此類技術(shù)創(chuàng)新以唐山VTS船舶監(jiān)控智能語(yǔ)音提醒系統(tǒng)和福州航標(biāo)處橋區(qū)綜合助航信息服務(wù)系統(tǒng)為代表。船舶監(jiān)控智能語(yǔ)音提醒系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)船舶碰撞危險(xiǎn)智能提醒、AIS信號(hào)消失自動(dòng)報(bào)警、重點(diǎn)關(guān)注船舶到港自動(dòng)提醒、船舶接近特殊水域提醒等功能，并能通過(guò)VHF自動(dòng)推送以上報(bào)警信息。橋區(qū)綜合助航信息服務(wù)系統(tǒng)可智能識(shí)別進(jìn)入橋區(qū)水域的船舶，并判定其航行動(dòng)向，并通過(guò)VHF DSC自動(dòng)向違規(guī)船舶發(fā)送點(diǎn)對(duì)點(diǎn)警示信息。

2.3 VTS信息服務(wù)更加科學(xué)

當(dāng)前的VTS在船舶抵達(dá)港區(qū)附近水域（或VTS覆蓋水域）之前，通常不會(huì)對(duì)船舶進(jìn)行交通管理，而船舶也缺乏有效手段對(duì)前方的交通狀況進(jìn)行感知和評(píng)估。導(dǎo)致了在通航密度較大水域，時(shí)常出現(xiàn)大量船舶在狹水道內(nèi)擁堵，或者大量船舶在錨地等待泊位等現(xiàn)象。SESAME海峽項(xiàng)目（馬六甲和新加坡海峽安全、有效的海上交通管理）是通過(guò)為船舶提供最佳航速和航路建議，優(yōu)化海上交通流量，避免密度超標(biāo)的“熱點(diǎn)水域”形成，從而避免交通擁堵，使得船舶能夠在最佳時(shí)間到達(dá)港口，優(yōu)化泊位，提高總體安全和效率。

2.4 通訊技術(shù)的進(jìn)步將引領(lǐng)信息服務(wù)產(chǎn)生跨越式發(fā)展

除了航海傳統(tǒng)的VDES和NAVDAT，以高容量的衛(wèi)星寬帶系統(tǒng)為代表的衛(wèi)星通訊技術(shù)發(fā)展將會(huì)給海上通信和信息服務(wù)帶來(lái)重大變革。隨著用戶的增加和技術(shù)進(jìn)步，衛(wèi)星通訊成本越來(lái)越低，目前已有部分遠(yuǎn)洋船舶開(kāi)始使用衛(wèi)星寬帶進(jìn)行信息交互，如果再輔以沿岸的遠(yuǎn)程WIFI，基于網(wǎng)頁(yè)的信息交互和定制化服務(wù)將會(huì)成為可能，海上通訊不便這一技術(shù)瓶頸將會(huì)被徹底打破，信息服務(wù)的形式和內(nèi)容必將迎來(lái)跨越式發(fā)展。

3 提升國(guó)內(nèi)VTS信息服務(wù)的發(fā)力點(diǎn)

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)階段的主要技術(shù)性限制性因素如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信鏈路、數(shù)據(jù)共享等將問(wèn)題將會(huì)得到緩解，國(guó)內(nèi)外E航海技術(shù)的發(fā)展也將會(huì)給信息服務(wù)帶來(lái)較大的變革，提升VTS可在以下幾個(gè)方面發(fā)力：

3.1 強(qiáng)化數(shù)據(jù)平臺(tái)整合，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量

目前，隨著港航及相關(guān)行業(yè)信息化的發(fā)展，船舶、港口、氣象部門、航運(yùn)企業(yè)和港航管理部門借助各類傳感器和申報(bào)系統(tǒng)采集到了海量的數(shù)據(jù)和信息，但這些信息并未得到有效整合，尚未形成合力。海事系統(tǒng)內(nèi)部也存在大量船舶基本數(shù)據(jù)、船員基本數(shù)據(jù)等靜態(tài)信息、海事管理業(yè)務(wù)信息和海量船舶動(dòng)態(tài)信息，這些信息散布于不同系統(tǒng)、被隔離與內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)，對(duì)不同密級(jí)的分類管理不足，信息整合和共享不足，制約著“智慧海事”的建設(shè)進(jìn)程。當(dāng)前，國(guó)家層面正在積極打造海事“共享數(shù)據(jù)庫(kù)”，將海事內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并能與其他港航相關(guān)單位進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。此外，海事系統(tǒng)還通過(guò)“AIS專項(xiàng)整治”等系列活動(dòng)，提高海事數(shù)據(jù)質(zhì)量，并在船舶簽證取消后，積極探索加強(qiáng)船舶監(jiān)管的電子手段，數(shù)據(jù)應(yīng)用方面已經(jīng)取得了較大進(jìn)展。

3.2 加快岸基支持系統(tǒng)發(fā)展，積極推進(jìn)E航海建設(shè)

岸基支持系統(tǒng)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠信息服務(wù)的重要保障，為此要加大航標(biāo)、定位和通信等方面核心技術(shù)發(fā)展力度，除了船舶信息和港口信息之外，還要注重實(shí)時(shí)水文氣象信息的獲取。發(fā)展方向方面，要積極關(guān)注和追蹤航海先進(jìn)國(guó)家E航海的建設(shè)進(jìn)程，并結(jié)合國(guó)內(nèi)通航環(huán)境，因地制宜的開(kāi)展E航海示范項(xiàng)目研究。目前，國(guó)內(nèi)有洋山港和天津港兩個(gè)IALA E航海示范項(xiàng)目，均在硬件建設(shè)、軟件開(kāi)發(fā)和管理模式創(chuàng)新方面開(kāi)展了積極的探索。

3.3 促進(jìn)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定，為船員培訓(xùn)提供法律保障

未來(lái)綜合航海保障的發(fā)展必將會(huì)改變船舶現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)，要求駕駛員能夠有效的接收、理解、使用和發(fā)送相關(guān)的信息，對(duì)駕駛員的知識(shí)儲(chǔ)備、設(shè)備和儀器的操作水平也提出了更高的要求。船員培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)的滯后，將可能導(dǎo)致船員在新趨勢(shì)、新技術(shù)和新應(yīng)用方面的脫節(jié)。

3.4 以用戶需求為導(dǎo)向，開(kāi)展定制性服務(wù)

隨著數(shù)據(jù)挖掘的深入和信息交互技術(shù)的發(fā)展，為跟對(duì)用戶需求為船舶提供定制性將成為新一代VTS的發(fā)展趨勢(shì)。以氣象導(dǎo)航為代表的定制性服務(wù)，已經(jīng)逐步由實(shí)驗(yàn)走向了商業(yè)化，并創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。以新加坡為例，對(duì)某些通航密度較大的熱點(diǎn)水域，進(jìn)行更加科學(xué)和有效的交通組織和預(yù)控，也正在成為研究熱點(diǎn)之一。此外，隨著船舶大型化、專業(yè)化，部分船型對(duì)水文、氣象和通航環(huán)境有特殊要求，提供科學(xué)的、有針對(duì)性的定制化信息服務(wù)也是發(fā)展方向之一。

4 結(jié)論與展望

近年來(lái)，我國(guó)VTS信息服務(wù)在硬件支持、軟件開(kāi)發(fā)和規(guī)范化管理方面都有了較大的進(jìn)步，船岸信息交互能力明顯增強(qiáng)，但也存在著信息發(fā)布渠道不暢、服務(wù)時(shí)間不足；VTS中心之間信息交互不暢，資源和信息未能形成合力；數(shù)據(jù)資源利用不足，定制化服務(wù)匱乏等短板。國(guó)際上信息服務(wù)有著高效、智能和科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，并已具備在近期取得跨越式發(fā)展的可能性。因此，我國(guó)可在強(qiáng)化數(shù)據(jù)平臺(tái)整合，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量；加快岸基支持系統(tǒng)發(fā)展，積極推進(jìn)E航海建設(shè)；促進(jìn)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定，為船員培訓(xùn)提供法律保障；以用戶需求為導(dǎo)向，開(kāi)展定制性服務(wù)等幾個(gè)方面進(jìn)行發(fā)力，提升VTS信息化服務(wù)水平。

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