科技创新维护航行安全智慧海事服务保障民生

徐鹏

摘 要：曹妃甸被誉为黄金宝地和耀眼明珠，在北方能源资源配置中发挥着重要作用。曹妃甸港区自2005年开始建设以来，码头泊位数量不断增加，迅猛的发展形势给区域经济发展带来了新的机遇，也给海事监管工作带来了新的挑战。曹妃甸海事局高度重视海事现代化工作，以智慧海事驱动发展，以科技创新引领未来，不断提升维护航行安全、服务保障民生水平，将创新理念渗入到海事服务监管中，实现“惠泽”海洋航运的目标。

关键词：智慧海事;航行安全;服务民生

中图分类号：U676.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）02-0036-02

面对曹妃甸港大建设、大发展的重要战略机遇及辖区日益复杂的水上通航环境，为切实执行好交通运输部海事“三化”建设和河北海事局“四全四系统”战略部署，以打造“一横一纵”船舶全方位智能监管模式为目标，曹妃甸海事局利用三年时间，研发了完全拥有知识产权的“智能船舶交通服务系统”（以下简称“智能交通”），实现了各信息平台间全方位跨平台应用，在完善海事监管能力、提升辖区水域重大风险源防控水平、强化民生服务保障、维护国际航行安全等方面取得了显著效果。

1 建设“智能交通”的背景和意义

1.1 落实《海事系统“十三五”发展规划》的需要

坚持创新驱动已成为新时期国家经济社会发展的客观要求，交通运输部颁布的《海事系统“十三五”发展规划》明确指出：“建设‘智慧交通，以科技创新引领海事发展转型升级”。在部海事局“大交通、大交管”的前提下，船舶监管急需在原有基础上将业务系统和交通监管优化、组合、延伸，建设实时、准确、高效的综合船舶管理服务系统，实现对船舶监管、调度、港口信息资源共享等方面内容的智能化操作管理，以更好的保证港区内船舶航行安全，提高港口运营效率。

1.2 解决服务发展任务重等挑战的需要

曹妃甸港建成泊位100余个，年吞吐能力近5亿吨，每天200左右艘次船舶进出曹妃甸港甸头水域、一港池、二港池、三港池、锚地水域等水域，400多艘次船舶来往穿梭于定线制水域，曹妃甸海事局面對着交通组织任务重、应急处置任务重、服务发展任务重等挑战。

（1）港区船舶进出港管理工作繁琐。曹妃甸港码头众多，且分属不同的企业，没有统一的管理集团。在众多船舶进出港过程中，其整体协调调度、船舶进出港排序均由曹妃甸海事局交管部门完成，整体工作量大、操作复杂，且排序结果公平性存疑，故急需开发一个智能系统以实现对船舶进出港的智能调度和排序。

（2）海事值班人员工作压力大。曹妃甸港区船舶交通流流量大，在对在港船舶监控、进出港交通组织、船舶动态确认、安全信息播发、助航信息咨询等工作均由人工操作，交管值班人员工作任务重，监管压力大。目前急需一种能够智能辅助系统，将海事监管人员从繁杂的工作中解脱出来。

（3）传统信息交换模式单一。当前港航单位、船舶和海事交管部门大多通过电话或高频这种单一模式实施信息交流，不利于多元信息的共享。需要通过开发新一代的智能系统以实现各单位之间多元信息资源的共享。

（4）到港船舶港口信息获取不便。当前，到港船舶还不能够在第一时间很全面的了解曹妃甸港区的资料信息，不能够及时了解本船对应码头、锚地的使用情况，使得船舶在航行中存在盲目性和不自信。因此，亟待搭建智能服务平台以实现信息实时共享。

（5）船舶进出港助航手段更新不及时。在船舶进出港时，港口主要通过助航标志和电子海图等方式来实现船舶的助航，手段单一、智能化程度低，且海图更新受时间影响，存在更新不及时的情况。因此，需要开发一个智能化的系统，实现进港指南的电子化，以辅助船舶进出港航行。

1.3 VTS系统功能应用的需要

近年来，我国VTS建设发展较快，但还存在不少问题：一是国内VTS主要通过国外公司购买，升级和使用培训严重依赖国外，成本较高，目前我国有许多地方海事部门将VTS仅当作单一的监控系统，浪费了大量的VTS功能资源和值班力量资源。二是无核心知识产权，存在技术壁垒，国产系统和产品无法实现很好的技术衔接。三是单一的主体用户，该系统无法有效衔接港口调度部门、海事监管部门和引航部门，无法实现监管、调度和数据共享的无缝衔接。

2 “智能交通”核心模块及主要功能

通过分析目前船舶交通服务系统和曹妃甸港海事管理的现状及不足之处，曹妃甸海事局以全方位监管模式为目标，研究开发了完全拥有知识产权的“智能交通”，实现海事执法人员（VTS值班员）应用平台、港口调度应用平台、船载应用平台与APP手机移动应用平台的全方位跨平台应用，核心模块及主要功能如下：

2.1建设VTS应用平台，推动通航管理智能化

一是开发信息化数据库模块，便捷通航环境资料管理、更新、查询;二是开发船舶动态智能监控和交通组织辅助模块，提升水上交通安全监管和海事服务能力;三是开发多源信息融合模块，统一业务信息服务流转平台;四是开发跨部门指挥协动模块，支持各级联合行动;五是开发数据统计分析模块，便捷通航环境安全形势评估。

2.2建设港口调度应用平台，推动全港调度协同化

（1）船舶进出港计划填报模块，实现了港口调度人员远程申报、调整船舶进出港计划;（2）船舶进出港动态信息公开模块，实现了进出港船舶计划及动态执行的“航班动态”式查询;（3）潮水信息显示模块，实现了潮水信息的余弦曲线式动态显示和远程查询;（4）气象信息查询模块，实现了气象信息、预警信息、安全信息的时时显示和远程查询。

2.3 建设船载应用平台，推动信息获得便捷化

（1）船舶进出港引导和航路推荐模块，实现了APP平台中船舶进港指南的数字化和动态可视化，船舶进出港航路重要标识、操作节点提醒，进出港航路推荐的自助导航;（2）通航环境电子查询模块，实现辖区通航环境的APP端远程查询;（3）潮水信息显示模块，实现了潮水信息的余弦曲线式动态显示和远程可查询;（4）气象预警信息查询模块，实现了气象信息、预警信息、安全信息的时时显示和远程可查询;（5）船舶进出港计划查询模块，实现了船舶进出港计划的远程查询。

2.4建设APP应用平台，推动信息传递即时化

（1）通航环境电子查询模块，实现了辖区通航环境的船载平台远程查询;（2）船舶进出港引导和航路推荐模块，实现了船载平台中船舶进港指南的数字化和动态可视化，船舶进出港航路重要标识、操作节点提醒，进出港航路推荐的自助导航;（3）碰撞预警模块，实现了船载平台中船舶碰撞事故的智能判断与自动语音预警;（4）障碍物预警模块，实现了船载平台中的碍航物提醒功能;（5）浅点报警模块，实现了船载平台中船舶水深浅点提醒功能;（6）走锚报警模块，实现了船载平台中船舶走锚智能判断，自动语音预警、信息提醒显示功能;（7）航道偏离报警功能，实现了船载平台中船舶航行监控和偏离自动报警。

3 “智能交通”建设历程及取得初步成效

3.1 建设历程

“智能交通”建设开发工作分为一期、二期、三期3个阶段，曹妃甸海事局联合武汉理工大学开展“基于多源时空信息集成的船舶智能交通服务”课题研究工作，并实现了研究成果的实践性转化。为确保各项技术指标紧贴现场执法人员（VTS值班员）、广大航海者的实际需求，真正发挥系统功效，服务辖区船舶航行安全，曹妃甸海事局先后赴神华中海航运有限公司、河北远洋运输集团有限公司等航运企业，大连海事局、青岛海事局、佛山海事局等兄弟单位开展现场调研，通过匿名调查问卷与邀请专家现场研讨的方式征求航运企业资深船长与高级引航员意见，对系统参数设定进行完善和调整，切实提高推動“智能交通”的实用性。

3.2 建设取得初步成效

曹妃甸船舶智能交通服务系统的构建，有效提升了交管中心的服务效率，同时减少了交管值班人员的工作量。运行以来曹妃甸海事局安全监管货物装卸同比增长26.1%;曹妃甸港区及附近水域未发生等级以上事故，同比下降100%，所有事故总直接经济损失同比下降54.2%;船舶动态或进出港计划的电话问询每日减少30余次，同比下降了80%。社会效应明显，为地方经济发展起到强力促进作用。

“智能交通”实现了船舶抵达VTS报告线至离开VTS报告线在港口所有活动（包括违章处理、安检后控制等）的全过程海事监管和服务。具体功能表现在水上交通信息感知、水上交通监控、水上交通信息处理、水上交通决策指挥和水上交通公共服务5大方面。其中，信息感知功能模块能全方位实时感知包括气象信息、水文信息、航道水位、交通情况的水上交通综合信息，为通航管理、调度提供决策依据，提高通航效率;交通监控方面具备船舶动态监管、船舶动态回看、交通流监控、定线制水域监控、船舶状态自检与智能监控、报告线监控等具体功能;交通信息分析与处理方面应能有效对船舶状态自动检查、判断、提醒和记录，结合船舶种类及船舶参数，自动给出锚泊警戒圈，自动监控，对于非锚泊水域锚泊进行报警确认，方便工作人员查询船舶信息;交通指挥决策方面具备功能区域自定义、船舶走锚预警、航道偏离预警、自定义船组、通航环境管理和联动指挥等重要功能。根据系统需求分析和功能设计，“智能交通”在设计实现过程中又被合理分解为具体的子功能模块，基于信息感知、模式识别、视频检测、数据处理等技术，依赖于目标识别、运动分析、动态目标跟踪等算法从现场交通采集交通流信息实现实时分析船舶流量、船舶速度、船舶动向、船舶类型等信息。每个模块之间既有区别又有联系，在按信息感知、系统监控、数据处理、决策指挥、公共服务五大功能需求分类基础上，根据不同部门、不同权限用户将各个模块按海事执法人员应用平台、港口调度应用操作平台、船载应用平台、 APP手机移动应用平台来划分，并进行归类。曹妃甸船舶智能交通服务系统的构建，实现了曹妃甸海事局辖区水域“全方位覆盖、全辖区联网、全过程运行、全社会服务”等目标，在一定程度上完善和改进了国外开发的VTS系统在国内应用过程中暴露展现出来的问题。

4 结语

曹妃甸海事局“智能交通”自运行以来，基本实现了船舶自进辖区到出辖区的全过程海事监管，船舶海上航行安全得到保障，辖区通航环境秩序不断优化，海事执法和服务水平逐步得到提升，解决了辖区航道资源有限与船舶进出港需求不断上升的矛盾，实现了海上交通组织和港口安全运营的和谐统一，社会效应明显，为服务民生工程及促进沿海地方经济科学发展起到了积极作用。