国内VTS信息服务发展展望

2017-12-18任亚磊董健华

航海 2017年6期

任亚磊+董健华

摘要：信息服务是VTS的基本服务，对提高船舶航行安全和效率发挥着重要作用。通过追踪国际相关技术发展方向，整理国内相关研究资料，结合自身实际工作经验，研究国内VTS信息服务的新变化，查找VTS信息服务提升存在的主要困难，总结中长期VTS信息服务的发展趋势，提出了在强化数据平台整合、推进E航海建设、促进法规标准制定、开展定制性服务等几个方面进行发力的建议，为VTS运行管理提供参考。

关键词：VTS信息服务船岸信息交互 E航海数据平台整合

信息服务（Information Service，INS）是VTS必须包含的基本服务。VTS通过向覆盖水域内的船舶提供必要、及时和有助于船舶安全航行的信息，有效提升了对重点水域、重点船舶和重点时段的服务水平，改善了辖区通航环境。当前，国内VTS信息服务的理论研究主要集中在法律责任[1]、功能提升[2-9]和服务体系建设[10-12]等方面，以上研究为国内信息服务科学化、规范化和标准化提供了重要参考。近年来，国内迎来了VTS建设和发展的小高峰，在建和已经运行的VTS中心基本覆盖了国内主要港口和重点水道，硬件水平处在世界前列，随着E航海理念的提出和数据挖掘、通信技术的发展，VTS信息服务面临着新的发展机遇，一场大的技术革新呼之欲出。本研究以VTS管理人员和值班人员的视角，结合工作经验分析国内VTS信息服务的现状和需求，梳理VTS信息服务的发展趋势，探求提升信息服务水平的发力点，为国内VTS运行管理提供参考。

1 国内VTS信息服务概述

1.1 国内VTS信息服务定义和要求

交通运输部海事局在2017年3月印发了《船舶交通服務值班指南》，将VTS信息服务定义为：在适当时机为VTS覆盖区内的船舶，或者应船舶请求提供相关信息的服务。服务要求方面，明确了VTS中心提供服务应至少包括信息服务；限定了服务对象为VTS覆盖水域内的船舶；指定VHF频道作为优先使用通信方式；申明了VTS中心可建立信息广播制度，在规定的时间或是固定间隔提供公告类信息的播发，强调了信息是必要的、及时的和有助于船舶安全航行。VTS信息服务按内容可分为：交通与航路信息、航行风险警告、气象信息、气象警告、水文信息、电子航行设备、其他信息等七大类。

1.2 国内VTS信息服务的新变化

一是，国内VTS建设获得跨越式发展，VTS国产化已初见成效，VTS信息服务呈现出智能化的发展趋势。硬件方面国内沿海主要港口和重点水道基本实现了VTS全覆盖，雷达站点、高频站点、CCTV站点，尤其是AIS基站的建设，使得信息获取能力大大增强；软件方面海事系统信息化的进程加速，以船舶管理系统为代表的平台为船舶交通管理提供了大量的辅助信息。二是，船舶信息交互能力大大增强。随着雷达性能的提升，以及AIS设备和电子海图的普及，船舶获取信息和信息可视化的能力显著增强，信息交互效率显著提升。三是，船舶对信息服务要求提高，特别是超大型船舶和部分特殊船舶，需保持一定的安全区域、并对气象条件、定位精度和通航环境等要求较高。四是，通航环境更加复杂，主要表现在船舶密度增加和大量水工、风电场、跨海大桥、跨江电缆的建设导致可通航水域减少。

1.3 国内VTS信息服务提升存在的主要困难

一是，信息发布渠道不畅、服务时间不足。VTS信息发布的主要渠道是VHF，在很多VTS中心一个VHF频道同时还承担着船位报告、锚泊申请等职能，在通航密度较大的水域常常出现信息服务被打断，导致服务效果大打折扣，某些水域VHF用于信息服务时间甚至只有2%[13]。二是，VTS中心之间信息交互不畅，资源和信息未能形成合力。由于我国 VTS 产品出于多国公司，涉及不同技术体系间的信息交换，在数据共享能力方面难度较大，至今在我国未能实现跨辖区VTS资源和信息的整合，严重影响了 VTS 功能的进一步发挥。三是，数据资源利用不足，定制化服务匮乏。随着科技的进步和以“E-航海”等为代表新型理念的推广，船舶、港口、码头乃至航标都在向着智能化方向发展，借助于各式传感器，海量的气象、水文、船舶动静态信息得以收集和汇总，对以上数据进行整合，构建海量信息实时收集、处理、应用的“水上交通大数据智能服务平台”，为船舶提供定制化服务已具有一定的技术基础，也是未来水上交通智能化发展的必然。

2 VTS信息服务发展趋势

近年来，对VTS信息服务发展影响较大的是AIS的配备、通信技术的发展和E航海理念的推广，信息服务有着高效、智能和科学的发展趋势，并已具备在近期取得跨越式发展的可能性。AIS是IMO强制配备的助航仪器之一，目前国际航行300总吨以上船舶和所有国际航行客船已普遍配备了AIS（class A），国内航行200总吨以上船舶还配备了AIS class B。AIS的普及使得海量的船舶动态、静态和航行相关信息应用成为可能，尽管AIS数据由于设置等原因存在着一定的错误率，但大量基于AIS的数据挖掘和智能应用正在蓬勃发展并逐渐成熟。通信技术方面，国际上船船交互的甚高频数据交换系统（VDES）已取得较大进展，我国东海航海保障中心也开展了海上移动服务数字广播系统（NAVDAT）研究和开发工作，再加上卫星宽带服务，船船和船岸信息交互能力大幅提升。在信息和通信技术发展的基础上，“E航海”这一以数据高度共享为基础，通过信息交换，增强船舶航行安全，提高航运效率和减少环境污染方面的理念已获得较为普遍的认可，目前IALA有超过50个E航海示范项目正在运行和开发。

2.1 VTS信息服务更加高效

目前VTS信息服务的主要通讯方式是VHF，在实际操作中常常出现因通讯信号不良、语言不同或口音问题导致沟通效果较差、甚至误解，严重的还可能造成船舶危险会遇或碰撞。E航海示范项目蒙娜丽莎（MONALISA）为代表的“航线交换”使得信息服务和交互更加高效，其基本原理是通过设计“绿色航线系统”来建立一种类似空中交通管理的海上交通管理（STM）新模型。“航线交换”基本步骤为：（1）船长向VTS提交初始航线；（2）VTS与船长共同确定最佳航线，并导入绿色航线系统；（3）船长对VTS反馈的航线确认无误并签字（数字签字）；（4）船舶按照计划航线航行（一旦船舶偏离协议的最佳航线，VTS 和船舶都会自动报警）；（5）其他船舶在航行过程中，可相互查看计划航线，实现航线交换；（6）VTS有更多的时间和精力来监管未加入该系统的船舶。endprint

2.2 VTS信息服务更加智能

传统VTS信息服务主要依赖值班员收集、判断航行环境及航行状态信息，并向船舶推送。然而，VTS值班员除了承担信息服务外，还要接收船舶动态报告、开展交通组织和助航服务，在船舶交通流密度较大水域极易因疲劳或疏忽导致服务信息发送不及时。基于AIS的数据挖掘，为更加智能地推送VTS服务信息提供了可能，此类技术创新以唐山VTS船舶监控智能语音提醒系统和福州航标处桥区综合助航信息服务系统为代表。船舶监控智能语音提醒系统可实现船舶碰撞危险智能提醒、AIS信号消失自动报警、重点关注船舶到港自动提醒、船舶接近特殊水域提醒等功能，并能通过VHF自动推送以上报警信息。桥区综合助航信息服务系统可智能识别进入桥区水域的船舶，并判定其航行动向，并通过VHF DSC自动向违规船舶发送点对点警示信息。

2.3 VTS信息服务更加科学

当前的VTS在船舶抵达港区附近水域（或VTS覆盖水域）之前，通常不会对船舶进行交通管理，而船舶也缺乏有效手段对前方的交通状况进行感知和评估。导致了在通航密度较大水域，时常出现大量船舶在狭水道内拥堵，或者大量船舶在锚地等待泊位等现象。SESAME海峡项目（马六甲和新加坡海峡安全、有效的海上交通管理）是通过为船舶提供最佳航速和航路建议，优化海上交通流量，避免密度超标的“热点水域”形成，从而避免交通拥堵，使得船舶能够在最佳时间到达港口，优化泊位，提高总体安全和效率。

2.4 通讯技术的进步将引领信息服务产生跨越式发展

除了航海传统的VDES和NAVDAT，以高容量的卫星宽带系统为代表的卫星通讯技术发展将会给海上通信和信息服务带来重大变革。随着用户的增加和技术进步，卫星通讯成本越来越低，目前已有部分远洋船舶开始使用卫星宽带进行信息交互，如果再辅以沿岸的远程WIFI，基于网页的信息交互和定制化服务将会成为可能，海上通訊不便这一技术瓶颈将会被彻底打破，信息服务的形式和内容必将迎来跨越式发展。

3 提升国内VTS信息服务的发力点

随着科技的发展，现阶段的主要技术性限制性因素如数据采集、数据通信链路、数据共享等将问题将会得到缓解，国内外E航海技术的发展也将会给信息服务带来较大的变革，提升VTS可在以下几个方面发力：

3.1 强化数据平台整合，提升数据质量

目前，随着港航及相关行业信息化的发展，船舶、港口、气象部门、航运企业和港航管理部门借助各类传感器和申报系统采集到了海量的数据和信息，但这些信息并未得到有效整合，尚未形成合力。海事系统内部也存在大量船舶基本数据、船员基本数据等静态信息、海事管理业务信息和海量船舶动态信息，这些信息散布于不同系统、被隔离与内网与外网，对不同密级的分类管理不足，信息整合和共享不足，制约着“智慧海事”的建设进程。当前，国家层面正在积极打造海事“共享数据库”，将海事内部数据进行整合，并能与其他港航相关单位进行数据交互。此外，海事系统还通过“AIS专项整治”等系列活动，提高海事数据质量，并在船舶签证取消后，积极探索加强船舶监管的电子手段，数据应用方面已经取得了较大进展。

3.2 加快岸基支持系统发展，积极推进E航海建设

岸基支持系统的发展是实现稳定、可靠信息服务的重要保障，为此要加大航标、定位和通信等方面核心技术发展力度，除了船舶信息和港口信息之外，还要注重实时水文气象信息的获取。发展方向方面，要积极关注和追踪航海先进国家E航海的建设进程，并结合国内通航环境，因地制宜的开展E航海示范项目研究。目前，国内有洋山港和天津港两个IALA E航海示范项目，均在硬件建设、软件开发和管理模式创新方面开展了积极的探索。

3.3 促进法规标准制定，为船员培训提供法律保障

未来综合航海保障的发展必将会改变船舶现有的设备和技术，要求驾驶员能够有效的接收、理解、使用和发送相关的信息，对驾驶员的知识储备、设备和仪器的操作水平也提出了更高的要求。船员培训标准的滞后，将可能导致船员在新趋势、新技术和新应用方面的脱节。

3.4 以用户需求为导向，开展定制性服务

随着数据挖掘的深入和信息交互技术的发展，为跟对用户需求为船舶提供定制性将成为新一代VTS的发展趋势。以气象导航为代表的定制性服务，已经逐步由实验走向了商业化，并创造了可观的经济价值。以新加坡为例，对某些通航密度较大的热点水域，进行更加科学和有效的交通组织和预控，也正在成为研究热点之一。此外，随着船舶大型化、专业化，部分船型对水文、气象和通航环境有特殊要求，提供科学的、有针对性的定制化信息服务也是发展方向之一。

4 结论与展望

近年来，我国VTS信息服务在硬件支持、软件开发和规范化管理方面都有了较大的进步，船岸信息交互能力明显增强，但也存在着信息发布渠道不畅、服务时间不足；VTS中心之间信息交互不畅，资源和信息未能形成合力；数据资源利用不足，定制化服务匮乏等短板。国际上信息服务有着高效、智能和科学的发展趋势，并已具备在近期取得跨越式发展的可能性。因此，我国可在强化数据平台整合，提升数据质量；加快岸基支持系统发展，积极推进E航海建设；促进法规标准制定，为船员培训提供法律保障；以用户需求为导向，开展定制性服务等几个方面进行发力，提升VTS信息化服务水平。

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