摘 要：內(nèi)河航道傳統(tǒng)過閘調(diào)度管理手續(xù)繁瑣，嚴(yán)重影響船舶通航效率。論文引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)，根據(jù)船舶類型及進(jìn)入待閘區(qū)的順序設(shè)計(jì)了船舶過閘智能調(diào)度管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)可簡(jiǎn)化過閘手續(xù)，節(jié)約人力物力，極大地提高了通航效率。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；船舶；過閘；智能調(diào)度

隨著數(shù)字航道建設(shè)的有序推進(jìn)，我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)信息化管控初顯成效，但是信息資源未得到充分有效利用，業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能未能完全發(fā)揮。據(jù)現(xiàn)有的船舶過閘流程顯示，船舶過閘涉及登記、繳費(fèi)、調(diào)度、過閘等環(huán)節(jié)。船舶過閘完全由人工管控，手續(xù)繁瑣，極度耗費(fèi)船員的通行時(shí)間，同時(shí)造成大量船舶處于等待狀態(tài)，航道擁堵加劇。

上海市船閘計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)，邁出了計(jì)算機(jī)票據(jù)逐漸取代手工票據(jù)堅(jiān)實(shí)的一步，但是過閘調(diào)度的信息化未能完全實(shí)現(xiàn)。江蘇省交通運(yùn)輸廳在口岸船閘展開“船舶便捷過閘系統(tǒng)（水上ETC）”的試點(diǎn)研究。通過創(chuàng)新船閘收費(fèi)管理機(jī)制并融合RFID技術(shù)，優(yōu)化收費(fèi)管理模式和流程，減少船舶過閘等候時(shí)間，提高船閘調(diào)度效率。

船載電子標(biāo)簽只能儲(chǔ)存船舶的靜態(tài)信息，且局限于地方船舶使用。為了達(dá)到航運(yùn)數(shù)字化管理的先進(jìn)水平，論文將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功運(yùn)用于船舶過閘智能調(diào)度系統(tǒng)。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通領(lǐng)域應(yīng)用的深入，船聯(lián)網(wǎng)已具備相應(yīng)的條件。2004年以來(lái)，國(guó)際海事組織和中國(guó)海事局分別要求達(dá)到一定噸位的船舶必須安裝自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)[4]。在內(nèi)河航行且不滿足強(qiáng)制安裝AIS條件的船只可通過地方海事局安裝RFID。為此，可利用AIS與船載RFID互補(bǔ)融合而構(gòu)成船聯(lián)網(wǎng)。

1.1 AIS技術(shù)

船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由岸基（基站）設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，通過VHF頻段自動(dòng)廣播或接收船舶的靜態(tài)信息（人工輸入）、動(dòng)態(tài)信息（自動(dòng)更新）、航次信息（人工輸入）、安全消息。AIS信息報(bào)告發(fā)布時(shí)間間隔為2S～3min，具體時(shí)間由船舶航行狀態(tài)確定[5]。船載AIS與安裝在過閘指揮部的AIS基站能夠順利進(jìn)行信息傳遞，實(shí)現(xiàn)船聯(lián)網(wǎng)。

1.2 RFID技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)是一種通信技術(shù)，可通過無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。射頻識(shí)別主要由船載電子標(biāo)簽與待閘區(qū)RFID閱讀器組成。船載RFID選用2.45GHz卡片式有源RFID標(biāo)簽，其有效識(shí)別距離接近100米，可存儲(chǔ)船舶名稱、代碼、船型、噸位、吃水及貨物種類等信息。由于RFID只能存儲(chǔ)船舶的靜態(tài)信息，每次出航前均需到航道管理部門重新寫入吃水及貨物等信息。

2 船舶過閘智能調(diào)度系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能分析

船舶一般的過閘程序分為的上岸、登記、繳費(fèi)、調(diào)度、過閘等環(huán)節(jié)，需要船員按照順序走完所有環(huán)節(jié)辦理手續(xù)。船舶過閘智能調(diào)度系統(tǒng)旨在借助信息技術(shù)優(yōu)化船舶過閘程序，該系統(tǒng)應(yīng)具備船舶信息自動(dòng)獲取、過閘調(diào)度、收費(fèi)結(jié)算、過閘及水文信息發(fā)布等功能。

2.2 智能調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)船舶過閘智能調(diào)度系統(tǒng)的功能分析，可將各功能分模塊并按照一定的邏輯關(guān)系整合在系統(tǒng)中。船舶過閘智能調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 智能調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 軟件數(shù)據(jù)庫(kù)選擇

船舶過閘智能調(diào)度系統(tǒng)選用SQL Server 2008作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)船舶的動(dòng)靜態(tài)信息、過閘調(diào)度信息、收費(fèi)數(shù)據(jù)、過閘日志等。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)可同時(shí)存儲(chǔ)通過AIS或船載RFID獲取的船舶信息，并以識(shí)別設(shè)備類型進(jìn)行區(qū)別。

3.2 船舶過閘智能調(diào)度管理軟件設(shè)計(jì)

待閘船舶駛?cè)氪l區(qū)域后，過閘智能調(diào)度系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別船舶的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息，系統(tǒng)根據(jù)船舶類型及進(jìn)入待閘區(qū)的順序進(jìn)行調(diào)度，在水文條件符合的情況下對(duì)普通船舶與特殊船舶進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。具體調(diào)度管理流程如圖3所示。

在船舶過閘費(fèi)用扣取前要判斷船主賬戶余額，如果余額不足，系統(tǒng)會(huì)將差額費(fèi)用數(shù)據(jù)存入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，并與船舶管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，以便及時(shí)扣費(fèi)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在船舶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，論文設(shè)計(jì)的船舶過閘智能調(diào)度系統(tǒng)能夠取代傳統(tǒng)的人工調(diào)度管理，極大地節(jié)約人力物力，提高通航效率。管理系統(tǒng)融合調(diào)度、扣費(fèi)、日志記錄等功能，為數(shù)字航道的建設(shè)起著推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]金鵬飛，何斌，等.船閘計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2007， （5）.

[2]袁學(xué)忠.江蘇內(nèi)河船舶便捷過閘系統(tǒng)的試點(diǎn)應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)，2013（6）44：45.

[3]Lei Zhou， Hu Liu， etc. Application Research of Internet of Things in Ship Lockage Management System[C]. Computer Science & Service System， 2012.

[4]國(guó)內(nèi)航行船舶船載電子海圖系統(tǒng)和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)設(shè)備管理規(guī)定[EB]. 中國(guó)海事局， 2010-4-12.

[5]船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）技術(shù)要求GB/T 20068-2006[S]. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).2006.

作者簡(jiǎn)介

靳智（1983—），男，漢族，四川巴中人，碩士，助教，主要研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制。