船舶自动识别系统在海事管理中的拓展应用

刘春 吕英龙

当前，随着全球港口航运业的快速发展，船舶呈大型化、专业化、高速化和智能化的发展趋势，船舶航行对助航设施的依赖程度加大，对海上安全保障的需求不断提高。要提高船舶航行安全，将事故发生概率降至最低，以防止船舶对海洋造成污染，突破现有通信导航设备的局限性十分关键。2002年7月1日，国际海事组织航行安全分委会第45次会议修订的《国际海上人命安全公约》第五章正式生效。修订后的第五章提高对船载航行系统和设备的配备要求，其中较为引人注目的是对船舶自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）的配备规定。本文结合海事管理部门利用AIS开展工作的情况，在分析AIS各项功能的基础上，介绍AIS在海事管理中的拓展应用。

1AIS简介及我国AIS建设现状

1.1AIS简介

AIS由岸台基站设施和船载设备共同组成，集航行信息采集处理、无线电数据传输、电子海图信息系统于一体，不仅是船与船、船与岸台信息交换的桥梁，也是船舶数字化交通管理的重要组成部分。该系统采用自组织时分多址通信技术将时间分割成帧，每帧分割成若干时隙，每个台站自动选择空闲时隙，由甚高频发射机播发本台信息；装备AIS的船舶或岸台自动接收信息，并能按要求发送安全情况等信息。AIS能在无需人工介入的情况下，主动并连续地识别船舶识别码、船名、船舶呼号、船型、船位及船舶航向、航速等信息，从而计算出距离、方位、最近会遇距离、最近会遇时间等数据；另外，AIS还能相互发送短信，以人工方式向对方提供其他必要信息，其主要作用在于防止船舶碰撞以提高水运交通安全，同时为水运管理部门提供船舶航行信息以便于港岸管理。

如图1所示，通过AIS网络系统，可以对岸台沿岸主要航线的船舶进行交通管理。利用AIS进行海事监督和管理，便于实施交通组织和安全的统一管理，不仅能提高船舶通航效率，而且能提高对海域污染事故肇事船舶的判断准确性以及对遇险船舶的搜救效率，从而扩大船舶交通管理和周边协调管理的范围，实现大区域管理。

1.2我国AIS建设现状

我国从2000年开始AIS岸基网络建设研究，2003年末在珠江和长江口岸进行试验并取得成功；随后我国制定AIS岸基网络建设总体规划，从2004年开始分阶段、分区域地先后投资超过5亿元人民币建设AIS岸基网络系统；截至2011年5月底，我国共建成1个国家级AIS管理维护中心、3个海区管理中心、5个水系管理中心、36个辖区管理中心，总共121座沿海基站全面覆盖我国沿海水域；同时，为促进内河航运发展，我国还建立起179座内河AIS基站，覆盖内河四级以上高等级航道，并实现内河AIS岸基网络系统与沿海AIS岸基网络系统互通互联。目前，我国AIS岸基网络系统沿海信号覆盖率达99.97%以上，信号可利用率达99.95%以上。

AIS岸基网络系统作为开放式的信息交换平台，可以搜集、整理、显示相关海事信息，能有效地加强海上安全。该系统通过为船舶值守人员和船舶交通管理服务操作人员提供更多的信息，能够在避免船舶碰撞事故的同时，为各相关用户提供船舶交通信息服务，在查找和确定肇事船舶、保障船舶航行安全、保护海洋环境、提供有效救助等方面发挥其他海事监管手段所不能及的作用；因此，该系统是海事监管手段中不可或缺的组成部分。然而，虽然目前我国海事系统的多数机构均安装了AIS设备，但是能够全面、充分利用AIS开展海事管理的机构并不多。

2AIS在海事管理中的拓展应用

2.1在海事调查中的应用

在海事调查中，AIS通过存储船舶标志和船舶航迹，实现类似“黑匣子”功能。

2009年6月28日，1艘油船在惠州港三门岛附近海域与1艘渔船碰撞后逃逸。渔船上的4名渔民获救后，向惠州海事局请求追查该肇事逃逸船舶；但事发时夜幕笼罩海面，渔民未看清逃逸船舶的船名，更无法提供逃逸船舶的其他详细资料，只是报称该船是约5 000 t的油船，加之事发地点三门岛附近海域是惠州海域与深圳海域的交汇处，这些都给追查行动造成很大困难。惠州海事局指挥中心充分发挥AIS的技术特点，从船舶的航迹、航向、航速着手，经汇集、分析搜集到的相关信息，终于锁定嫌疑船舶。由于证据确凿，该油船船长最终不得不承认肇事逃逸的事实。

2.2在船舶防污染管理中的应用

2.2.1船舶排放压载水监管

在应用AIS以前，由于技术原因，海事监管部门很难对船舶排放压载水的行为进行监控；应用AIS之后，海事监管部门可以对船舶整个航程实施监控，核对船舶是否满足压载水排放条件，从而减少或杜绝违章排放压载水的行为。

2006年6月4日，装载牛羊油的巴拿马籍油船“金露茜1”号在青岛港油船锚地进行过驳作业。6月5日19：00时该油船向青岛海事局报告驶往公海洗舱，并于当日22：40时向海事局工作人员报告返航。青岛海事局通过AIS系统快速查询“金露茜1”号的航行轨迹，发现该油船未驶出朝连岛处领海基线便掉头返航，涉嫌违法排污。在证据面前，该油船船长承认向青岛近海排放大量污水的违法事实，并接受10万元人民币的罚款处罚。

2.2.2船舶供受油作业监管

2007年10月31日，上海崇明海事处指挥分中心值班员通过AIS发现2艘供油船“博丰油供6”号和“博丰油供7”号出现在辖区内上海船厂水域，并停靠在进厂修理的外籍船舶旁边。值班员在进一步查询危防动态信息管理系统后，未发现这2艘供油船的供油作业申报信息，据此确定供油船有非法进行供油作业的嫌疑。指挥分中心立即指派附近水域巡航艇赶赴现场调查。执法人员检查发现，“博丰油供6”号已被上海海事局停止备案，“博丰油供7”号未在上海海事局备案，均不具备供油作业资格。面对执法人员的调查，油船方面先矢口否认进行供油作业，但在证据面前，船方最终不得不承认拟给外籍船舶非法供油的事实。供油公司表示，本想跳过法定程序，安排2艘未备案的供油船“速战速决”，没想到先进的监管设备让违法行为无处遁形，以后不能再有任何侥幸心理，一定严格遵守海事相关规定。可见，上海崇明海事处利用AIS不仅成功阻止一起非法供油事件，而且有力地震慑了供受油作业瞒报漏报行为。

2.3在船舶交通管理中的应用

（1）控制进出港船舶动态。通过AIS用户终端合理调配船舶进出港，在保证船舶安全的前提下，提高船舶进出港效率；同时还可纠正船舶进出港报告不实行为，维护良好的港口通航秩序。

（2）支撑中国船舶报告系统。中国船舶报告系统应用中最重要的问题是报告站的数据采集，其中以开航报和抵港报数据最难采集。AIS网络建立之后，可通过进出港船舶上的AIS自动采集上述数据，这对于中国船舶报告系统无疑是较好的补充和完善。

（3）提高交通管制效率。利用AIS的船舶自动识别功能，能减少船舶交通管理系统（Vessel Traffic Service，VTS）操作人员与船舶驾驶员在甚高频上的通话时间。目前我国各地方海事局正着手将AIS整合进VTS系统中，弥补单纯依靠雷达系统进行人工识别的不足，使VTS操作人员在任何时候都能全面掌握区域内船舶交通状况，以便提高交通管制效率。

（4）查处船舶超速违章。上海海事局利用AIS查获多起船舶超速违章。当政务受理人员向前来接受处罚的违章行政相对人出示AIS航迹图等超速违章证据后，船员们纷纷表示今后一定按照规定的航速和航路航行。

（5）协助船舶合理锚泊。通过AIS用户终端核实船舶抛锚位置，能指导船舶合理使用锚地，纠正船舶不在锚地内抛锚的行为，保证船舶安全。

（6）排除船舶误报警。2009年6月19日14：30时，威海海事局值班室接到上级命令：“新安达79”号船舶在距离石岛约处报警，要求威海海事局立即核实现场情况。由于距离较远，威海石岛海事处多次呼叫仍无法与报警船舶取得联系。值班人员随即通过AIS监控终端检索，发现在“新安达79”号附近有1艘北上的“永隆发”号船舶，该船距离石岛较近。值班人员随即呼叫“永隆发”号，并通过该船与“新安达79”号取得联系，确认“新安达79”号航行正常，报警是设备误操作所致。

（7）规范抛泥作业。随着港口经济的发展，对港池清淤等日常维护的要求提高。一般来讲，港池清淤要求挖泥船相对固定在某个港区内作业，挖出来的淤泥由倾废船运至国家划定的倾废区倾倒；但在实际倾废作业过程中，部分船舶施工不规范，并且存在不在划定区域倾倒淤泥的现象，不仅对海洋环境造成污染，破坏海洋生态系统平衡，而且妨碍过往船舶的交通安全。利用AIS对倾废活动实施全程跟踪，可以有效杜绝船舶随意倾废行为。

（8）规范引航员登离船舶行为。海事监管人员根据AIS所显示的被引领船舶航向、航速的变化，能够判断引航员登离船舶位置，从而对其登离船舶行为实施有效监控。

2.4在通航管理中的应用

2.4.1海上搜寻及救助

当船舶遇险时，可通过AIS设备发送遇险信息（如船位、船名、呼号、遇险类型等），若时间允许，还可通过AIS的短信功能发送更详尽的遇险信息（如遇险原因、自救情况、船舶状况、需要救助情况等），如此便能快速找到距离遇险地点最近的船舶，从而提高海上搜寻和救助的效率。在搜寻过程中，海上救助协调中心能对所有参与搜寻的船舶进行跟踪和导航，实现对整个搜寻过程的监控，以便有效地利用可用资源并确保搜寻范围覆盖整个搜寻区域。此外，通过AIS网络系统，出事地点附近的船舶及参与救助的船舶均能识别遇难船舶，对快速实施海上搜寻和救助十分有利。

2.4.2自动避让

AIS在远离岸站的情况下同样能与附近的AIS形成网络系统，显示周边船舶的航行动态。由于开阔水域的船舶相对较少，加之AIS将距之最近的船舶作为主要对象船舶，并具有显示其主要数据的功能，因此，即使避让不当造成两船发生碰撞事故，通过调取自动保存在AIS中的对方船舶数据，也能快速确认碰撞事实和损失情况等。在事故调查阶段，由于AIS具有自动保存最近对方船舶航行数据的功能，当事船舶无法篡改航行数据，便于事故责任的判定。此外，由于AIS工作于甚高频频段，电磁波具有绕射功能，因此，对于雷达发现不了的隐藏在大目标后面的小目标也能一目了然，大大增加船舶航行的安全性。

2.4.3船舶定线通航

利用AIS船舶流量轨迹统计分析软件，将船舶航行的历史轨迹数据归纳、统计、显示为所有船舶航行轨迹的叠加，据此可以查看船舶的习惯航路，并可检验已经规划或计划设置的航路、锚地、海事监管功能区等（特别是深水航路及航标设置）是否符合船舶安全航行的要求。

目前，港口规划设计越来越依赖AIS技术，例如，唐山港曹妃甸港区进出港航路设计、青岛港船舶定线制规划方案论证、烟台港蓬莱港区锚地规划方案调整、秦皇岛港东西锚地和重载锚地规划以及曹妃甸海域海上石油平台规划等均离不开AIS的技术支持。制定船舶定线制规划、研究船舶交通规律、采取针对性措施等涉及大量工作，需要组织相关科研人员，动用车、船等交通工具进行实地考察，还需要走访大型航运企业并进行相关统计分析等工作。如果不使用AIS，青岛港船舶定线制航路的规划、审批和确定至少需要1年才能完成；而使用AIS后，只需不到半年的时间即可完成。可见，AIS的应用不仅能使港口规划更趋合理且更符合海事管理要求，而且能节约大量人力、物力、财力和时间，极大地整合有限的海洋资源，创造更为可观的经济效益和社会效益。

2.5在航标管理中的应用

2.5.1灯浮标管理

灯浮标是容易漂移的航标，一旦漂移，容易造成船舶搁浅。由于AIS中的虚拟航标是不会移位的，因此不会发生因灯浮标漂移而造成船舶搁浅的情况。如果在配备AIS的情况下仍需要实物航标，只需在现有灯浮标标体上安装1台AIS设备。当灯浮标发生移位时，标体上的AIS设备能报告移动位置并报警，从而起到保障航行安全的作用。

2.5.2沉船标设置

从船舶沉没到沉船标抛设期间，海事管理部门可以利用AIS设置虚拟沉船标。虚拟沉船标不仅包含具体坐标位置，还包含左侧标、独立碍航标、具体的警告区域（面积）等，并对危险等级等相关信息进行备注。当因潮流等因素导致沉船移位从而需要移动沉船标时，传统沉船标移位需要花费人力和物力，而在AIS中只需轻轻点击鼠标就能完成沉船标移位。

2.5.3助航导航

海事监管部门可以通过AIS的无线数据链路实时发布最新的航行警告及潮汐和气象等信息，从而提高船舶航行安全。此外，将AIS安装在水上浮标等助航设施上，不仅有助于船舶驾驶人员识别助航标志，也有利于航标管理部门和海事监管部门监控助航标志的状态。当因恶劣天气或其他原因致使浮标移位时，监管人员可以通过设定的监控报警装置及时发现，进而采取及时措施避免航行事故。

2.5.4遥测遥控

航标管理部门利用AIS基站和中继站形成的AIS网络，可以接收AIS航标运行状态的实时信息，监控航标状况（如电池电压、灯光、航标是否移位等）。当航标发生故障时，通过AIS网络能及时了解并进行修复；当航标发生移位时，通过AIS网络则能跟踪航标并及时发布航行警告。同时，航标管理部门可以向AIS航标发布指令，遥控航标参数的改变，并控制航标信息的播发，在紧急情况下还可设置虚拟航标，对临时危险进行标志。可见，AIS有助于实现区域航标的遥测遥控，提高航标管理水平。

2.5.5航标效能评估和配布调整

利用AIS航标数据库和船舶流量轨迹统计分析软件，可协助航标管理部门快速、便捷地完成航标效能评估改造方案及航标配布调整方案的编制工作，并能提高方案的可行性。例如，青岛航标处的胶州湾航标配布、大连航标处长海水道航标配布调整、天津临港工业区大沽沙级临时航道航标配布调整以及唐山港京唐港区航标配布调整等都离不开AIS技术的支持。

3结束语

自投入使用以来，AIS以准确的数字化服务于航运，不仅为提高水上交通运输安全和效率及促进港口生产提供良好条件，而且在缩短管理者信息通报时间、提高管理效率和质量、节省资金等方面发挥重要作用，大大提高我国沿海航海保障服务水平。在此基础上，海事监管部门应提升对AIS应用的重视程度，充分发挥AIS潜在应用功能，这对提高海事行政执法、安全监督和事故分析能力，科学组织运输生产，提升工作效率均大有益处。