打造“数字孪生渔港” 破解渔业安全难题

文|象山县大数据发展中心

自去年以来，象山县立足海洋渔业区域特色，把渔业安全治理的实战实效作为出发点和落脚点，强化“平台+大脑”支撑，着力打造“数字孪生渔港”项目，努力构建渔业安全治理全国性行业标准。该项目不仅破解了传统信息化手段下无法解决的渔业安全治理“看不见”“分不清”“管不好”等一系列难题，还实现了多项技术理论、算法模型和制度成果的创新。

动态感知+数字孪生预防“看不见”的风险

建立渔船孪生模型，预防海上动态看不见。针对我国海上卫星网络通信带宽受限、成本过高导致的“洋面可视化”需求难以普及问题，象山另辟蹊径，创造性提出运用“基础信息+海上动态”的数字孪生建模思路。即只回传渔船海上航行感知到的风速、温度、湿度、压强、倾角、航速、航向等关键性、低容量数据，与政务云上存储的包括船名、作业类型、吨位、长度、船主等渔船基础信息在内的三维仿真渔船库进行匹配成像，以最小成本实现船只、洋面的三维模拟可视化，切实消除船只海上作业的监管盲区。截至目前，已测试建模拖网、流刺网、围网等三大类渔船287艘，成像时间延迟低于5秒，为下一步打造无延时感知、高智能联动的海上船只驾驶安全辅助系统提供了全新的技术方向。

建立AIS感知网络，预防设备下线看不见。针对船载设备断电后渔船位置不可见问题，象山在沿海岸线区域安装了13个AIS（船舶自动识别系统）基站，全面获取象山全域周边15海里的船只信息。同时，运用“定时点验+灰度标记”的孪生思维，将船载AIS设备最后一次在线的航速、航向、位置等信息虚拟映射到显示平台上，模拟推测出船只的停泊位置，极大减轻日常港内船只数量统计和极端气候下敦促船只回港避险的管理压力。截至目前，该系统日均监测船只1万余艘次，下线定位准确率达100%，累计发现AIS设备长期下线船只213艘，全部抄告各街道（镇乡）核查整改。

建立安全预警应用，预防航道障碍看不见。为排除水下障碍物对船只航行安全的重大威胁，象山通过社会共建模式，借助海上船只作业过程的反馈信息，迭代升级水下障碍物数据库，完善船载设备智能预警应用。通过周期性更新水下障碍位置、类别属性信息，形成水下障碍物“一张图”，大幅降低了船只在陌生海域作业时的撞礁事件发生率，切实保障了广大渔民群众的生命财产安全。截至目前，该系统已累计监测发现20类1.3万个水下障碍物，发送避障预警500万次以上。

算法识别+数据分析破解“分不清”的难题

构建网位仪识别算法，防止干扰信号分不清。近年来，渔民海面作业投放大量网位仪，船上系统受网位仪发出的干扰信号影响，误报现象频繁，导致船长精神松懈造成重大商渔船碰撞的事故时有发生。对此，象山探索构建网位仪识别算法，通过对不明信号的轨迹、漂移时速等数据进行长期积累和分析，将网位仪信号与渔船AIS信号区分开来，显著提升商渔船碰撞预警的可靠性。截至目前，该算法已识别周边海域存在的网位仪5257个，识别率90%以上。下一步，该数据与海事部门共享之后，商渔船碰撞事故发生概率将进一步降低。

构建AIS信号分析算法，防止一船多码分不清。为突破普遍存在的船载AIS信号一船多码的管理难题，象山在测试推广插卡式AIS设备的同时，探索构建了AIS信号分析算法，将相对距离始终保持恒定的多个AIS信号进行绑定，以最低成本打造一船多码库，多途径、互补式核查本地船只底数，有效杜绝船只异地挂靠行为。预计在长期的数据积累之后，一船多码的识别率将接近100%，基本消除本地、外地船只误判情形，大幅提升渔业安全监管效率。自今年7月该算法上线以来，已累计识别650余条一船多码信号。

构建船只船员算法模型，防止适航适任分不清。

根据“船适航、人适任”指导思想，象山全面梳理影响渔船适航的十一大指标和影响渔民适任的七大指标，对渔业监管的治理需求、聚焦重点、力量投入、长效管理等业务流程和工作模式进行重塑，在全国首创适航指数、适任指数两个算法模型，运用科学计算，精准发现“问题船”和“问题人”，实行三色分类管理机制。截至目前，筛选出船只适航等级优良1858艘、合格1088艘，重点监管范围缩小63.1%，安全隐患发现率55%以上。

机制重塑+数改赋能根除“管不好”的困境

建立进出港报备核查机制，避免人船进出管不好。为实现“港清、船清、人清”的渔业治理日常监管目标，象山着力打造渔船进出港报备系统，累计为2946艘渔船和31555个船员建立全周期档案，通过人员进出港主动提前报备加以登记。同时，借助运营商在航道口门或岛礁上部署700M的5G基站，对50公里范围的电子围栏区域进行手机信号识别，并与进出港报备数据进行核查比对分析，摸清进出港人、船底数，提升港口智能化、精细化管理水平。截至目前，该系统累计报告进出港渔船40余万次，报告率达98%。

“数字孪生渔港”平台截图。 象山县大数据发展中心供图

出台适航适任指数管理办法，避免船只临检管不好。为切实提升渔业安全监管效能，减轻基层渔政干部的监管压力，出台《象山县渔船适航及船员适任指数管理办法》，根据渔船适航指数和船员适任指数动态变化情况，将渔业安全监管模式由“普查式”转为“聚焦式”，从“船主被动申报”变为“大脑主动研判”，探索对长期规范作业的船只和渔民实行抽检或免检等制度，而对隐患船只、船员登船临检频次可提升5倍以上，形成从实践积累到理论构建，再到机制重塑，最后修正完善的闭环。

迭代海上“120”场景服务体系，避免应急事件管不好。借助“浙里办”服务端，象山创新构建海上“120”应用，实现医院对海上伤员的远程救助指导，同时配备技校专家提供船上设备紧急排障服务，提高海上故障救助效率。今年以来，渔政部门已出海救助42次，救治船员38人。此外，为解决3万余名船上雇工底数不清、资质不明、管理难的问题，象山积极推动船上雇工电子档案建设，从医院定点体检入手，通过政府补贴提升体检金额，在保障这类低收入人员身体健康的基础上，引导医院建立船上雇工个人健康和信息库，进一步助推救助、应急、防疫等公共服务工作成效事半功倍。