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　　探秘未来海上安全“保护神”
吕航

　　近年来一些国际组织，特别是国际海事组织（IMO）、国际航标协会（IALA）和国际电信联盟(ITU)通过共同研究，已在海上安全保障方面初获新的成果，即船舶自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem,简称AIS）的投入使用。随着互联网/数字技术、无线电及卫星技术的发展，这项新的通信技术开始日臻成熟，不日将投入使用，为海上航行的安全再添一块筹码。

　　雾里看花的通信导航

　　我们知道，在茫茫的大洋中航行，若不使自己陷于孤立无援的地步，与周围的邻船乃至岸上保持通信联系最为重要。否则，孤独已久的船舶一旦盼来他船往往会冲动地“亲热”在一起。通讯导航设备在一定程度上解决了这个问题。但事物都有缺憾，就现有的导航、通信设备而言，在船舶避碰应用中存在着诸多局限性。目前船舶间通信依靠VHF无线电话。此种方式由于是人工操作，效率低，频道也拥挤，有时由于语言障碍等原因，不能自动获得相遇船舶识别，不能及时沟通双方信息以彼此掌握对方的操纵意图。在实际航行中难以在避让操船前达成避碰协议，往往因延误宝贵时间或不明对方操船意图，采取了不相协调的避让行为而酿成碰撞事故。1999年8月14日D1轮与D2轮在上海吴淞口附近发生碰撞，两船均受到损害。究其原因，就是由于D1轮船长用VHF16频道多次呼叫而不获回答，在失去避让有效时机时又采取了不相协调的避让行动。

　　长期以来，人们对船舶自动避碰问题进行了许多的研究，诸如英国利物浦工业大学的开阔水域中多船避碰知识库系统的设计，日本东京商船大学的“海上导航专家系统”中避碰子系统，都有一定代表性。

　　各种研究的基本思路都是要建立知识库，根据分析相遇船和本船的态势及本船运动状态，查询知识库并得到避碰方案，或由推理机将相关数据、信息有机地综合成专家系统，经过学习、推理，自动给出避碰方案并实施之。在一个完整的自动避碰系统应具备的功能中，有一条长期不曾具备，因而长期影响着系统实用的功能，那就是：具有能发送（或接收）本船（或他船）的避让操船意图，并对其作出相应处理决策的功能。若没有这种功能，就做不到“知己知彼”，就构不成一个完整的避让方案。在实际海上航行中，因不明对方意图，避让不协调而酿成事故的，正是以往系统缺乏此项功能的反映！

　　AIS：是船就能看得见

　　技术和设备从来就没有绝对的完美，只有相对的优良。AIS的目的是使所有船舶都安装无线电应答器系统，使本船为其它装有无线电应答器的船舶“看得见”。船舶之间如果相互“看得见”，就意味着不须人为介入便能够连续交换重要的航行数据，包括当前航行状态和动态。

　　AIS又称全球无线电应答器系统，是“数字地球”时代的产物。它能连续自动发送船舶呼号、船位、航向、航速等避碰相关信息，少受气象和海况的干扰。

　　船舶信息中最重要的数据包括船籍、船位、航线、航速、航向、转向角速度等。只有当这些信息能自动、连续地传送给“所有”船舶时，AIS才可称为无线电自动识别系统。两段信息之间的时间间隔，将随着船速的增加而自动减少，如果船舶正在做机动航行，信息间隔则进一步减少。如果将定期船和固定航线的相关信息经常或者按照需要加在传送信息中，AIS将成为一种有效的船舶报告系统。其附加的静态信息甚至包括船名、船舶呼号和实际吃水等等。

　　由于AIS使用海上移动VHF波段交换数据，所以AIS设备的成本相对于雷达设备要低，然而它的“可视”范围却几乎等于雷达。

　　新导航系统前途光明

　　AIS的出现，为开发基于AIS信息的VTS新型船舶动态跟踪子系统提供了重要的条件。AIS基站建设费用低于雷达站，组建AIS岸基网络，可扩大海事管理部门对沿海航行船舶的监视范围。

　　无论是美国海岸警卫队的“AMVER”全球性自动化船舶报告系统，还是区域性的日本JASREP，澳大利亚的AUSREP，以及在2001年6月1日启用的中国船舶报告系统，凡进入系统的船舶均应通过无线通信，定时按照规定格式向系统报告船舶动态信息。可见，AIS融入船舶报告系统，也可作为沿岸国获取船舶及其货物资料的一种重要手段。

　　我国已建成17个VTS，分布于北仑、秦皇岛、大连黄白咀、大窑湾、连云港、烟台、上海港、天津港、长江（南一浏）、广州、湛江、海口、成山头、营口、深圳等地。基于AIS的新型航标遥测遥控系统仅由自动化航标设备及AIS应答器两部分构成，无需专门申请遥测遥控频道，无须专用的通信网建设，具有设备少、投入成本低、建设周期短、接入Internet，甚至可使全世界航标资源信息得以共享等特点，而且具有功能强大、方便易行等优越性。所以不难看出，基于AIS的新型航标遥测遥控系统也将被推广应用，具有十分广泛的市场前景。

　　更为关键的是，AIS融入国际互联网，将改变船运企业的经营方式和管理手段，推进船运企业走向电子商务模式的步伐，提高企业效益和服务水平，增强竞争能力。因此加快构建船舶运输系统互联网具有深远的战略意义和现实意义。

　　AIS上船已进入倒记时

　　从1998年IMOMSC69会议采纳了AIS性能标准后，各国大多数厂商均在按照IMO.ITU最新标准尽快改造旧产品、开发新产品。1999年，IMONAV45次会议通过AIS强制性安装决定：要求在2002年7月1日后建造的新船和2008年7月1日起在航营运船必须装备AIS。之后，世界上一些航运发达的国家先后开发出AIS产品，并有了自己的数据格式和标准。

　　欧洲、北美发展AIS较活跃。加拿大最早从1993年起先后对几种AIS技术进行了评估试验。1997年夏天，加拿大海岸警备队和航运界船舶，西海岸VTS中心，引航员等合作进行了AIS试验。瑞典北欧等一些国家，在舰船上利用全球定位和通信系统作了大量的实验工作。美国、加拿大、法国、丹麦和芬兰实验广播式AIS。阿拉斯加州的巴尔法斯VTS也设置了DSC式应答器系统。

　　理论上，澳大利亚着重于AIS概念的发展，研究AIS的应用要求、性能要求和技术标准。美国研究300吨以上的船载通用AIS装置。新加坡试验了AIS在VTS中的应用，等等。

　　2000年12月，IMOMSC73次会议又通过了AIS强制性安装议案：“按照SOLAS公约第五规则，要求所有在2002年7月1日或以后建造的，等于300总吨从事国际航运的船舶，等于500总吨不从事国际航运的货船和所有客船均须装备AIS设备；要求所有于2002年7月1日前建造的从事国际航运的各类船舶，必须在2003年7月1日前装备AIS设备。但在此期限后2年内将永久退役的船舶可被免装AIS设备。”

　　我国交通部正在行动

　　AIS是我国“十五”期间研究开发的重点。根据交通部《公路水路交通科技“十五”发展计划》的要求，目前已着手在几方面开展工作：通过组织AIS专题研讨会，研讨有关AIS的国际标准。立项研究诸如下列具有重要理论与工程应用价值的课题：一是基于AIS的新型船舶避碰专家决策系统的研究；二是基于AIS的新型VTS船舶航行安全监测与评价及其辅助决策系统的研究；三是AIS与ECDIS等相结合，构建21世纪新型船舶集成导航系统的研究。

　　船级社要制订符合中国国情的AIS国家技术标准；制订各类船舶分批限期安装AIS设备及使用管理有关条例；制订沿海AIS岸基建规划，及AIS组网的有关规定；在VTS新建、改建、扩建工程设计中考虑AIS岸台建设，研究VTS接入技术，发挥AIS在VTS中的作用；抓紧制订基于AIS的新型航标系统的规划。

　　造船企业应调研AIS设备装船有关事宜，包括分批集中安装时间性的合理选定及设备接口等配套工作。

　　海事局也将尽快制订推广应用的措施和管理规章制度。

　　中国航运科技界一直十分关注AIS的发展，但对AIS的研究尚处于起步阶段。所以相关科研院所正努力研发具有自主知识产权的AIS产品，以推进AIS国产化。


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