基于解释结构模型的船舶AIS使用中的问题分析及对策

徐海滨 黄亮杰 蒋晓丹

【摘 要】 为保障船舶航行安全、提高海事监管效率，分析船舶自动识别系统（AIS）船载设备使用中存在的主要问题及影响因素，构建能反映因素间相互关系的解释结构模型，发现船员意识及操作水平、AIS设备运营及售后服务是导致AIS未正常工作的直接因素，航运企业的管理、培训和岸基支持是间接因素，海事部门的法律规范及监管是底层因素。据此提出对策建议：海事部门应完善立法，加强执法监管;航运企业应完善规章制度，加强设备及人员管理;船员应提高认知和操作水平，加强使用管理;生产商应提高产品质量和技术含量，加强配套服务。

【关键词】 船舶自动识别系统（AIS）;海事监管;解释结构模型

0 引 言

船舶自动识别系统（AIS）是集现代计算机技术、网络技术及全球定位系统（GPS）于一体的新型数字化助导航系统，在船舶航行安全和海事監管方面发挥着重要作用。在船舶航行安全方面，AIS船载设备可配合GPS通过甚高频（VHF）以一定频率自动向附近岸台和船舶发送船舶静态数据（船名、呼号、海上移动识别码、船舶种类等）、动态数据（航向、航速、经纬度等）和航次数据（船舶状态、吃水、目的港、预计抵港时间等）。AIS船载设备发送的这些信息能使邻近船舶较早发现和处理会遇局面，及时、有效采取避碰措施从而保障航行安全。在海事监管方面，AIS岸台设备可与雷达、闭路电视、无线电话及终端设备实现网络连接，构成船舶交通管理系统（VTS）。海事部门可通过VTS监控船舶是否偏离航道、走锚、安全避让，并向船舶提供通航信息。船舶发生事故后，海事部门可通过AIS设备调取船舶航行轨迹还原事故现场，推断事故原因和判定责任。[1]

AIS船载设备应常开并保持正常工作。然而在现实中，AIS船载设备使用不规范的海事处罚案件数居高不下。以宝山海事局为例，2018年因AIS船载设备使用不规范的处罚案件占比10.54%。船舶经常因AIS船载设备出现问题而“隐身”，“隐身船”在没有经常自查的情况下很难发现AIS船载设备存在问题。这不仅给船舶和通航环境带来极大安全隐患，也给海事部门跟踪和掌握船舶动态及监管造成困难。

本文分析AIS船载设备使用中存在的主要问题，构建解释结构模型分析导致AIS船载设备出现问题的因素间的相互关系，据此提出对策建议，为航运企业使用AIS船载设备加强航行安全及海事部门使用AIS船载设备提高监管效率提供参考。

1 AIS使用中的问题及影响因素

1.1 AIS船载设备使用中的问题

（1）未保持开启。AIS船载设备未保持开启状态是指船舶未在运营过程中一直开启AIS船载设备。船舶有通过AIS船载设备识别他船的权利，也有被他船识别的义务。若AIS船载设备未保持开启状态，不仅无法发挥作用，也使海事部门难以监管辖区船舶动态。

（2）未保持正常工作状态。AIS船载设备未保持正常工作状态是指因船员操作或设备故障而导致AIS船载设备未正常工作。船员不仅应保持AIS船载设备开启，还应确保其正常工作。若船员发现AIS船载设备存在问题应及时向海事部门报告，并将情况记录于航海日志，若条件允许要及时联系技术人员修理。

（3）船舶数据不准确。AIS船载设备向附近岸 台和周围船舶发送的船舶数据不准确是指AIS的船舶静态、动态及航次等数据与船舶实际情况不符。静态数据一般在装船时输入，不可随意更改;动态数据和航次数据根据船舶实际随时更新。船舶数据不准确将导致周围船舶和海事部门误判该船动态，无法快速确定避让关系，使他船难以拟定避碰措施，直接影响航行安全。

1.2 导致AIS船载设备使用中产生问题的主要因素

梳理已有相关文献并结合工作经验总结导致AIS船载设备使用中出现问题的因素，经与10位航运企业部门经理、10位高级船员、10位海事执法人员探讨，最终确定17个影响因素，见表1。

2 AIS船载设备使用中出现问题的解释结构模型

2.1 解释结构模型

解释结构模型应用实践经验及计算机辅助，通过辨识元素间关系将复杂系统分解为多级递阶子系统，使元素间错综复杂的关系层次化、条理化。本文基于解释结构模型分析导致AIS船载设备使用中出现问题的影响因素间的相互关系，步骤如下：

步骤1 分析导致AIS船载设备使用中出现 问题的影响因素间的相互关系

将表1中各因素按下式构造邻接矩阵A。邻接矩阵是指各因素通过长度为1的通路相互可到达的矩阵。

步骤3 根据可达矩阵生成可达集

定义导致AIS船载设备使用中出现问题的主要因素Sij的可达集为R（Sij）。R（Sij）表示可达矩阵R中主要因素Sij所在行矩阵元素为1的列对应的所有因素集合。Sij的前因集A（Sij）是指可达矩阵R中Sij所在列矩阵元素为1的行对应的所有因素集合。若R（Sij）=R（Sij）∩A（Sij），则Sij为最高层因素。之后在可达矩阵R中剔除对应的行和列，并继续寻找新的最高层因素。以此类推，可得AIS船载设备使用中出现问题的解释结构模型（见图1）。

2.2 模型分析

分析图1可知，导致AIS船载设备使用中出现问题的因素间具有依存或反馈关系。航运企业对AIS船载设备装船前监管缺失，船员对AIS重要性认知不足、操作水平低，AIS船载设备供电中断，AIS船载设备生产商技术水平低，AIS基站布局不完善，AIS船载设备售后服务不及时是导致AIS船载设备使用中出现问题的直接因素。航运企业雇佣不适任船员负责AIS船载设备、对船员AIS操作技能培训不足、AIS岸基支持不足、船长和部门长对责任船员和AIS船载设备管理不足、海事部门执法人员水平有限、AIS船载设备质量差是导致AIS船载设备使用中出现问题的间接因素。航运企业AIS相关规章制度不完善、海事部门AIS相关法律法规不完善、适任考试对AIS侧重程度不够、缺乏有效的AIS检测设备是导致AIS船载设备使用中出现问题的底层因素。

航运企业雇佣不适任船员负责AIS船载设备、对船员AIS操作技能培训不足、船长和部门长对责任船员和AIS船载设备管理不足将直接导致船员对AIS重要性认知不足、AIS船载设备操作水平低和AIS供电中断。航运企业对AIS岸基支持不足也将导致AIS船载设备供电中断和AIS船载设备售后服务不及时。此外，AIS船载设备质量差也可导致AIS船载设备供电中断。海事部门执法人员水平有限也可导致船员对AIS重要性认知不足。

航运企业AIS相关规章制度不完善将导致其雇佣不适任船员负责AIS船载设备、对船员AIS操作技能培训不足、AIS岸基支持不足、船长和部门长对责任船员和AIS船载设备管理不足、AIS船载设备装船前监管缺失。适任考试对AIS侧重程度不够也可导致船长和部门对责任船员和AIS船载设备管理不足。海事部门缺乏有效的AIS检测设备，可导致其执法水平有限。海事部门AIS相关法律法规不完善可导致航运企业AIS相关规章制度不完善、船长和部门长对责任船员和AIS船载设备管理不足。

3 对策建议

3.1 完善海事立法，加强执法监管

（1）完善AIS相关法律法规。海事部门应完善AIS船载设备在船舶使用、船员操作、海事监管、船舶检验等方面的法律规范，借鉴国际标准，由船检机构定期检验AIS船载设备，以此促进航运企业完善其AIS相关规章制度。

（2）适任考试增加对AIS的考查。海事部门应适当增加对AIS相关知识和技能的考查，从而提高船长、部门长、船员对AIS重要性的认知，加强船长和部门长对相关船员和AIS船载设备的管理，提高船员保持AIS船载设备处于正常工作状态的意识，关注AIS船载设备能否正常供电，在其出现故障后要能及时解决。

（3）提升AIS执法水平。海事部门应开发拓展更加便捷、先进、有效的远程监测设备，及时发现并处理“隐身船”。根据常见AIS船载设备种类加强对一线执法人员专项技能的培训，以提高执法人员取证速度和执法效率。

3.2 完善规章制度，加强设备及人员管理

（1）完善AIS相关规章制度。航运企业应根据相关法律法规和公司实际情况，从AIS船载设备装船前监管、适任船员雇佣、船长和部门长对责任船员及AIS船载设备的管理、船员对AIS船载设备的使用及维护保养、AIS岸基支持等方面制定并完善体系文件和相关规章制度，确保其落到实处。

（2）加强对AIS船载设备装船检查和相关船员的考核评估。航运企业应根据法律法规要求，确保AIS船载设备等级（A级、B级）与船舶吨位、航区相匹配;装船前保证AIS设备已型式认可，船上存有产品证书、型式认可证书或复印件，并在船舶检验证书航行设备栏签注与实际装船设备相符的AIS船载设备名称;A级AIS船载设备应有主、应急双套电源，且能自动切换;天线接头要有适当的水密措施，AIS船载设备的天线与船舶VHF天线的水平垂直距离要符合要求，保证AIS船载设备能正常工作;雇佣派遣船员应加强考核评估，确保相关船员能正常使用AIS船载设备。

（3）加強对船员操作技能培训，给予船舶必要的岸基支持。航运企业应加强管理，给予船舶必要的技术支持和经费保障，确保AIS船载设备发生故障时能及时解决问题，保证航行安全。同时应加强对相关船员的AIS操作技能培训，督促船长和部门长加强管理，提高安全意识，及时发现并解决AIS船载设备故障。

3.3 提高认知和操作水平，加强日常使用管理

（1）提高认知和管理水平。相关船员应提高对AIS重要性的认知，主动学习AIS船载设备的操作方法，船长和部门长应加强对责任船员和AIS船载设备的管理。

（2）提高操作技能。相关船员应加强学习，提高AIS操作技能，能熟练地向岸台或其他船舶发送短信，模拟预测与目标船的会遇时间和地点，并能进行设备自检和故障模拟测试。

（3）加强检查和维护管理。相关船员应加强对AIS船载设备的日常检查，经常通过其他船舶了解本船AIS船载设备是否正常工作，确保AIS船载设备保持开启状态（特殊情况除外），且重启后2分钟内能正常工作;静态数据与证书中数据保持一致;动态数据应与船舶实际情况相符。相关船员在日常工作中应定期对AIS船载设备的天线、蓄电池等进行维护管理，确保AIS船载设备能正常工作。

3.4 提高产品质量和科技水平，加强配套服务

（1）确保产品质量，提高技术含量。生产商应规范AIS船载设备生产程序，严格执行生产标准，确保AIS船载设备质量达标;政府相关部门应加强对AIS船载设备检验，杜绝不符合标准的产品流入市场。生产商还应努力提高技术创新水平，力争达到国际先进水准。

（2）合理布局AIS基站。相关部门应科学、合理地规划AIS基站网络布局，在AIS信号较弱区域应增加AIS基站数量，在有限的资金预算条件下使AIS基站网络覆盖尽可能大的水域范围，保证AIS信息传递的及时性和准确性。

（3）加强售后服务。AIS船载设备生产商、经销商、航运企业应通过大数据等相关技术建立AIS船载设备使用状况的全流程信息跟踪系统，加强售后服务，及时发现并解决问题，防止因船舶“隐身”而影响航行安全。

4 结 语

AIS船载设备使用不规范不仅给船舶和通航环境带来极大安全隐患，也给海事监管带来困难。本文总结了AIS船载设备在使用中存在的主要问题，挖掘导致问题产生的主要因素，采用解释结构模型分析因素间的相互关系。结果表明，船员意识及操作水平、AIS船载设备运营及售后是导致AIS船载设备使用中出现问题的直接因素，航运企业管理、培训和岸基支持是间接因素，海事法律规范及监管是底层因素。海事部门应完善立法、加强执法监管，航运企业应完善规章制度、加强设备及人员管理，船员应提高认知操作水平、加强使用管理，生产商应提高产品质量和技术含量、加强配套服务。

参考文献：

[1] 钟子洋.我国海事船舶动态监管方式的效能[J].水运管理，2017（4）：22-25.