基于大数据处理技术的船载危险货物集装箱智能选箱系统开发

孙彤 刘晓东

随着全球经济贸易的快速发展，远洋运输集装箱量急剧增长，其中包括大量危险货物集装箱。2017年上海港外贸集装箱吞吐量约为4 030万TEU，其中，外高桥港区约为1 985万TEU（包括危险货物集装箱50.4万TEU）。瞒报或谎报危险货物集装箱可能引发火灾、爆炸、沉船等安全事故，进而导致人身伤亡。如何从数量庞大的船载外贸集装箱中发现谎报、瞒报危险货物集装箱，从而有效保障船舶财产安全、船员生命安全以及海洋环境安全，是亟待海事管理部门思考的问题。随着信息技术的发展，大数据处理技术被广泛应用。本文在分析船载外贸危险货物集装箱监管现状的基础上，探讨将大数据处理技术运用到船载危险货物集装箱监管中，建立船载危险货物集装箱大数据人工智能预检系统（以下简称“智能选箱系统”），以实现可量化、可预测、以安全管理需求为导向的船载危险货物集装箱监管体系，进而达到提升海事危防监管效能的目的。

1 船载外贸危险货物集装箱监管现状

在当前危险货物集装箱安全监管过程中，安全监管法规、规章等制度的落实仍基本依靠人的执行力，计算机信息管理系统被认为是辅助系统，其数据分析和决策功能未纳入管理环节，这直接导致危险货物集装箱监管存在一定程度的滞后性和被动性。从当前船载外贸危险货物集装箱开箱查验流程（见图1）来看，仍然没有满足船载危险货物集装箱监管需求的成熟的专门系统。以浦东海事局为例，由于辖区集装箱吞吐量较大，海事执法人员人工查询及核对舱单信息工作量较大且耗时较长，现有的执法人力资源越来越难以满足日益增长和复杂的执法需求。此外，由于目前所使用的舱单信息数据来源主要为进出口申报舱单，在实际操作中常常存在舱单信息不完整且准确性较低的问题，导致人力和物力虚耗。另外，谎报、瞒报危险货物集装箱案件查处部分依靠相关口岸单位的通报举报机制，海事部门的主动查处率不高。为了实现危险货物集装箱监管规范化、系统化、信息化，提升事前预防、事中处置、事后追查的能力，浦东海事局积极开发危险货物集装箱智能选箱系统。

2 基于大数据处理技术的船载危险货物集装箱智能选箱系统开发可行性

2.1 技术可行性

海事部门作为国家水路交通运输管理部门，承担着维护船舶航行安全、保护海洋环境清洁的重要职责。随着社会进步和发展，信息技术在海事监管中的应用日益广泛：一方面，船舶登记系统、船舶动态系统、危防业务平台系统等信息系统的建立为船载危险货物集装箱智能选箱系统开发提供了经验和数据参考;另一方面，网络技术的成熟以及大数据的广泛运用为船载危险货物集装箱智能选箱系统的实现提供了技术支持。

2.2 数据可行性

数据是系统的基础和灵魂。船载危险货物集装箱智能选箱系统以海事部门提供的危险货物类别数据为基础，建立危险货物品名以及危险货物商品编码基础数据库;同时，船载危险货物集装箱智能选箱系统与上海電子口岸单一窗口大数据平台共享数据，从而获取更为准确的船载危险货物集装箱信息，进而为智能选箱系统的建立奠定良好的信息基础。

2.2.1 危险货物基础数据库

危险货物品名及商品编码基础数据库的建立流程如下：前期，执法人员分析、加工《国际海运危险货物规则》中的危险化学品名录以及执法查实案件中的危险货物品名等，最终将其整合形成危险货物品名数据库;然后，依照进出口集装箱货物所对应的商品编码库，为部分危险货物商品编码，将其整合形成危险货物商品编码数据库。

2.2.2 共享数据库

共享数据库是包含进出港货物信息的动态数据库。电子口岸单一窗口为贸易管理部门协调管理职责提供平台，同时为企业办理业务提供便利，能够大大提高通关效率，目前已成为世界各国普遍接受的口岸管理模式。2016年12月底，覆盖货物进出口、运输工具、信息查询等服务项目的上海电子口岸单一窗口3.0版上线，实现贸易和运输企业一点接入，使其可以一次性递交满足监管部门要求的格式化单证和电子信息，各监管部门也能通过共享资源实施联合监管，从而及时将处理状态和结果反馈给申报人。相应地，中国电子口岸依托国家电信公网，集合海关（检验检疫）、海事、外贸、外汇、工商、税务和银行等相关业务数据，实现进出口贸易管理

部门与大通关流程间的数据共享和联网核查，向企业提供报关、网上支付、外汇核销和出口退税“一站式”电子政务服务。智能选箱系统主要从上海电子口岸单一窗口大数据平台抓取船名、航次、箱号、商品编码、货物品名、货物规格、申报单位、收发货人、货源地等关键信息。

3 基于大数据处理技术的船载危险货物集装箱智能选箱系统设计

基于大数据处理技术的船载危险货物集装箱智能选箱系统由抽验反馈模块、统计分析模块和人工智能配置模块等模块组成。

3.1 抽验反馈模块：推送和查询嫌疑目标箱

抽验反馈模块的主要功能是展示、查询大数据处理后的目标信息数据并反馈信息。该模块的数据处理方式包括：（1）主动推送，即系统后台实时推送数据;（2）模糊查询，即通过船名、航次、提单号、箱号、收发货人、货源地等目标箱单一信息，查询目标箱详细信息。为了更有针对性地筛查嫌疑目标箱，系统设置风险等级预警。风险等级指根据船期紧迫度、疑似危险品概率、收发货人及其代理人谎报或瞒报危险货物集装箱的历史记录、船公司所管理船舶谎报或瞒报危险货物集装箱的历史记录等关键信息，设定相应的风险等级算法，最终筛选出风险等级最高的嫌疑目标箱。根据风险等级，用红、橙、黄、绿等4种颜色对嫌疑目标箱进行标记。对于风险等级最高的红色嫌疑目标箱，海事执法人员优先安排执法力量核查箱内货物，然后将结果反馈至系统，形成监管闭环。

3.2 统计分析模块：统计和分析系统数据

统计分析模块反映日常海事执法情况，采用日报、周报、月报等形式，实时统计推送数量、查处数量、开箱数量等。大数据具有量大、高速、多样、高价值等特点，大数据分析是统计分析模块极其重要的功能。大数据技术的核心在于预测，其通过海量数据运算来预测未来事件发生的可能性，即通过分析海量数据来获得有巨大价值的产品和服务或深刻的洞见。根据大数定律，随机事件在经过大量样本统计后，会呈现近乎必然的统计特性。数据是智能选箱系统的基础，只有在积累海量数据后，才能运用大数据技术提取有价值的信息。例如，统计分析近几年出口烟花爆竹集装箱谎报数据，发现其近80%的境内货源地为浙江义乌。在智能选箱系统的应用过程中，可以利用统计分析模块的信息筛查功能和抽验反馈模块的模糊查询功能，精准锁定嫌疑目标箱，从而提高执法效率。

3.3 人工智能配置模块：补充和完善危险货物品名数据库

通过人工智能配置模块，海事执法人员可以根据日常执法实践，动态地修改、完善危险货物品名基础数据库。人工智能配置模块的功能包括：分析抽验反馈数据，从而完善危險货物品名数据库;分析危险货物集装箱抽验历史数据，利用分析结果完善危险货物品名数据库;通过系统的动态补偿机制和自我反馈机制，不断优化和完善数据库，从而推动智能选箱系统精准锁定嫌疑目标箱。总的来说，智能选箱系统通过危险货物基础数据库与动态共享数据的匹配，筛查出存在谎报、瞒报危险货物嫌疑的目标箱（见图2），从而大大提高执法效率。

4 基于大数据处理技术的船载危险货物集装箱智能选箱系统应用效果

基于大数据处理技术的船载危险货物集装箱智能选箱系统开发为海事部门更加有效地打击谎报、瞒报危险货物集装箱违法行为奠定了坚实的基础，具体表现在以下方面。

（1）海事部门通过智能选箱系统可以主动获取更为准确的进出口危险货物集装箱信息数据，从而走出信息孤岛，拓展可靠的信息来源，摆脱被动接收举报和通报的瓶颈，大大提升执法主动性。

（2）海事部门通过智能选箱系统可以不断完善危险货物品名等基础数据库，从而精准地筛查目标箱。

（3）计算机处理大数据的速度远远超过人工排查的速度，这在很大程度上将海事执法人员从繁复的人工数据筛查中解放出来，从而便于海事部门将更多人力和物力投入一线执法。

（4）智能选箱系统中的基础数据库可以通过系统动态补偿和自我反馈机制得到补充、完善和优化，从而不断提升数据库的完整性、准确性和针对性，增强数据处理和应用的智能性。

（5）智能选箱系统的数据统计、分析和处理功能使系统在运行过程中能够获取有共性和规律性的信息，有利于海事部门更有针对性地排查目标箱，从而大大提升海事部门执法成效。

5 基于大数据处理技术的船载危险货物集装箱智能选箱系统应用前景

基于大数据处理技术的船载危险货物集装箱智能选箱系统仅针对装船前或卸船后存在谎报、瞒报嫌疑的危险货物集装箱，在目前的海事危防监管中尚未全面覆盖至积载隔离有误的危险货物集装箱。自2018年9月15日起实施的《船舶载运危险货物安全监督管理规定》明确规定，船舶载运包装危险货物离港前，应当向海事管理机构报告装载位置清单、舱单或详细配载情况。笔者认为，可以将船舶积载隔离申报数据也纳入智能选箱系统，通过系统比对船舶贝位图与预设的贝位图，排查积载或隔离不当的危险货物集装箱。总之，智能选箱系统通过统计并分析进出本辖区港口的包装危险货物种类和船舶航行、收发货人等数据，能够实时提供本辖区危险货物集装箱水路运输安全风险等级、安全防范及事故应急处置方案，为海事部门提前采取干预处置或应急行动提供决策参考。

6 结束语

基于大数据处理技术的船载危险货物集装箱智能选箱系统是一种新型船载危险货物集装箱安全管理模式，为海事危防监管提供技术支持和行动保障，有利于提升海事执法的主动性、准确性、智能性和规律性，实现对谎报、瞒报船载危险货物集装箱的提早识别和预防预控，真正做到防患于未然。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2019-10-09）