錢雁 史亞群 劉登亮

摘 要：利用移動互聯(lián)網(wǎng)手段，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的閉環(huán)危防檢查監(jiān)管模式。系統(tǒng)構(gòu)建了基于API的技術(shù)服務架構(gòu)、閉環(huán)的監(jiān)管數(shù)據(jù)鏈路、智能的危防選船模型，以及便捷的移動客戶端。智能危防選船模型利用多維船舶技術(shù)參數(shù)，輔助以權(quán)重計算，實現(xiàn)全自動的客觀輔助決策選船，為實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)督檢查 “雙隨機、一公開”監(jiān)管方式提供技術(shù)保障。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)；移動互聯(lián)網(wǎng)；危防檢查；輔助決策

0 引 言

當前，全國沿海和內(nèi)河水域船舶污染風險不斷加大，風險源呈現(xiàn)多樣化、分散化等特點，海事部門作為船舶污染防治的主管機關，需要進一步強化海事危防管理。同時，海事危防監(jiān)管中也遇到諸如靜態(tài)審批與動態(tài)監(jiān)管互動水平不高，快速反應水平有待提高等問題，為解決上述問題，有效防控污染風險，既需要完善和創(chuàng)新危防管理理念，也需要優(yōu)化和提升監(jiān)管手段，提高信息化技術(shù)應用水平。

針對利用信息化手段將危防管理的各個監(jiān)管環(huán)節(jié)進行充分整合的實際需求，本研究構(gòu)建基于移動互聯(lián)網(wǎng)的危防檢查系統(tǒng)，對于智能輔助危防選船、一體化的現(xiàn)場檢查操作具有重要意義。一方面，系統(tǒng)融合多渠道數(shù)據(jù)信息，借助強大的計算能力以及有效的算法模型，更加快速準確地對危險船舶進行識別和篩查，顯著提高鑒別危險船舶的準確率；另一方面，系統(tǒng)充分利用移動互聯(lián)網(wǎng)手段，開發(fā)移動端應用，不僅能夠及時提供根據(jù)船舶歷史安檢、缺陷、信譽的綜合情況評分，同時為現(xiàn)場工作人員一點執(zhí)法、多點數(shù)據(jù)融合提供便利，打造智慧海事。

1 研究內(nèi)容

本系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容包括：船舶數(shù)據(jù)融合規(guī)范、智能選船模型、危險船舶評分體系及移動互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場執(zhí)法操作功能。

（1）對船舶數(shù)據(jù)進行融合并制定規(guī)范。船舶數(shù)據(jù)主要包括AIS數(shù)據(jù)、報告制信息、EDI數(shù)據(jù)、申報信息。系統(tǒng)篩選符合條件的船舶基本信息、貨物信息、作業(yè)區(qū)域、歷史缺陷、行政處罰等，將上述信息進行融合，構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)存儲與質(zhì)量流程，建立船舶狀況、貨物危險度、作業(yè)危險度、歷史缺陷及信譽度多維度數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，形成智能選船模型的基礎數(shù)據(jù)庫；

（2）研究使用融合船舶數(shù)據(jù)進行智能選船的模型，從船舶的歷史數(shù)據(jù)預測事故發(fā)生的可能性；

（3）研究危險船舶評分體系，結(jié)合專家經(jīng)驗的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立并通過實踐不斷地調(diào)整模型參數(shù)；

（4）開發(fā)并實現(xiàn)APP程序，根據(jù)模型及評分體系選擇危險等級高的船舶并篩選最適合的檢查項目自動推送信息移動客戶端，實現(xiàn)方便、快捷的現(xiàn)場檢查工具。

2 研究目標

系統(tǒng)的研究目標包括：

（1）形成利用EDI申報和作業(yè)報告進行關鍵參數(shù)檢索和提取的選船模型，建立危防選船的預警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的整合和共享；

（2）形成在各個海事局可推廣利用的危防現(xiàn)場管理系統(tǒng)，降低現(xiàn)場檢查存在執(zhí)法人員到碼頭或錨地自行找船登輪檢查的廉政風險，改善為指標而指標引發(fā)的工作效率低下的現(xiàn)場危防檢查現(xiàn)狀。

3 系統(tǒng)架構(gòu)設計

3.1 整體系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)基于服務模式進行整體架構(gòu)，設計上采用前后端分離框架。前端采用移動客戶端，進行預警信息發(fā)布及預警曲線的展示；后端提供數(shù)據(jù)采集等任務管理，同時支持文本數(shù)據(jù)挖掘模型。

采用移動客戶端開發(fā)具有敏捷、兼容性好、可離線工作、更新便捷、安全性高等優(yōu)點。當需要在所有在港船舶中挑選危險評分高的船舶時，請求會通過船舶信息自動抓取相應數(shù)據(jù)并通過JSON格式返回給客戶端。后端采用自動數(shù)據(jù)采集和預處理的方式推送至目標數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全性，其優(yōu)點是任何環(huán)境出現(xiàn)異常都能保證正常服務，恢復后系統(tǒng)自動進行數(shù)據(jù)同步。采集任務采用自然語言處理算法獲取文本內(nèi)容中的關鍵數(shù)據(jù)，并推送至預先設定的目標數(shù)據(jù)庫中。采集任務采用定時和實時兩種模式，可根據(jù)數(shù)據(jù)源的存儲方式進行設置。整體系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

3.2 數(shù)據(jù)采集

多源數(shù)據(jù)采集（邏輯示意圖見圖2），作為危防檢查系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐部分，實現(xiàn)高效、容易拓展、容錯性強的采集功能是非常必要的。在大數(shù)據(jù)的環(huán)境下，數(shù)據(jù)采集的基本需求和特點包括：一是數(shù)據(jù)來源的多樣性，二是數(shù)據(jù)治理方法的多樣性。本次研究的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)來源就包括船舶基本信息、AIS數(shù)據(jù)、EDI數(shù)據(jù)、船舶作業(yè)報告等多源頭數(shù)據(jù)。同時，將從源數(shù)據(jù)源獲取的數(shù)據(jù)按照業(yè)務需求，轉(zhuǎn)換成目的數(shù)據(jù)源要求的形式，支持全量、增量、并行等多種采集方式。對錯誤、不一致的數(shù)據(jù)進行清洗和加工，利用資源管理、規(guī)則配置、安全控制、采集監(jiān)控能力，保證了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。

3.3 數(shù)據(jù)的存儲與質(zhì)量

根據(jù)危防檢查系統(tǒng)的研究目標，制定了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲規(guī)范和數(shù)據(jù)質(zhì)量評估方法。其中，數(shù)據(jù)質(zhì)量評估通過對數(shù)據(jù)元指定規(guī)范，包括對數(shù)據(jù)類型、取值范圍、空值零值等進行核查，數(shù)據(jù)不足與錯亂等問題。數(shù)據(jù)庫的存儲規(guī)范結(jié)構(gòu)如表1-6：

3.4 船舶風險屬性評估模型

依據(jù)類別和歷史參數(shù)，所有危防相關船舶可分為三大類：高風險、標準風險和低風險。其中：

（1）高風險船舶是指滿足對應標準，權(quán)重值之和大于或等于8的船舶；

（2）低風險船舶是指滿足所有的對應參數(shù)標準，并且在過去12個月中至少接受過一次檢查的船舶；

（3）除高風險及低風險之外的船舶為標準風險船舶。

船舶風險權(quán)值計算見表7。

3.5 船舶現(xiàn)場監(jiān)督檢查的優(yōu)先等級評定方法

（1） 根據(jù)作業(yè)項目評定

根據(jù)船舶現(xiàn)場監(jiān)督檢查項目的不同，分為以下三種船舶現(xiàn)場監(jiān)督檢查類別：

①根據(jù)時間間隔的檢查，如配員檢查、船舶文書檢查；

②根據(jù)作業(yè)種類的檢查，如殘油油污水接收檢查、船舶供受油作業(yè)檢查；

③根據(jù)每月需完成工作總量的隨機抽查，如開箱作業(yè)檢查。

船舶現(xiàn)場監(jiān)督檢查項目所需歸屬的船舶現(xiàn)場監(jiān)督檢查級別（可檢、應檢、必檢），由上級主管部門指定。

（2）根據(jù)時間窗口評定

依據(jù)風險屬性評估模型的計算結(jié)果，確定每艘船舶的檢查時間窗口。

未進入或已進入時間窗口的為可檢船、出時間窗口的為應檢船。

（3）其他評定因素

①上級要求必須100%檢查的作業(yè)項目，為必檢船；

②3天之內(nèi)已經(jīng)檢查過的，為可檢船。

3.6 APP界面展示

系統(tǒng)對當前轄區(qū)危防作業(yè)風險評估結(jié)果展示，涵蓋了浮船塢沉塢作業(yè)、船舶清艙，供受油、船舶殘油等21種船舶作業(yè)類型及采用EDI數(shù)據(jù)的危險貨物裝卸作業(yè)評估，對不同轄區(qū)，例如楊浦海事局、閔行海事局、浦東海事局等，對不同的船舶類型，如油船、供給船等，進行高風險、中等風險的評估。如圖3所示。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)基于大數(shù)據(jù)，完成船舶數(shù)據(jù)融合規(guī)范、智能選船模型、危險船舶評分體系及移動互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場執(zhí)法操作功能，構(gòu)建了移動互聯(lián)網(wǎng)應用架構(gòu)，完善的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)以及智能選船模型。自2017年7月1日系統(tǒng)正式運行以來，受理行政相對人申請413 393次。按以往傳統(tǒng)手段，行政相對人現(xiàn)場提交材料平均每次耗時約2小時，人力資源成本、車油費等約200元計算，已累計為船舶節(jié)省防污染作業(yè)等待時間約8.2萬小時，累計節(jié)約直接運營成本800余萬元。實現(xiàn)極大便利行政相對人，有效增強市場競爭力，助力航運經(jīng)濟發(fā)展。

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