朱憨 張鳴鳴 王珍寧

摘要：隨著海事信息收集、整合、交換和分析的研究成果不斷涌現(xiàn)，以及E航海工程建設(shè)的逐步深入，海事服務(wù)精細(xì)化趨勢(shì)越發(fā)明顯。同時(shí)，在實(shí)踐過程中，基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確阻礙著精細(xì)化海事服務(wù)的發(fā)展。本文以長(zhǎng)江上海段南槽航道防止船舶擱淺的海事服務(wù)實(shí)際為例，梳理利用船舶AIS信息中吃水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)甄別擱淺風(fēng)險(xiǎn)的阻礙，通過擬合模型探索船舶實(shí)際吃水和船長(zhǎng)之間的定量關(guān)系，從而利用船長(zhǎng)作為替代指標(biāo)來(lái)甄別擱淺風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而通過報(bào)警臨界值的設(shè)定篩選出高風(fēng)險(xiǎn)擱淺船舶并提供防止船舶擱淺的海事服務(wù)，以期為優(yōu)化E航海背景下的海事服務(wù)提供可行路徑。

關(guān)鍵詞：E航海;南槽航道;海事服務(wù);船舶擱淺;模型擬合

0 引言

在E航海背景下，隨著GPS、BDS、AIS、電子海圖、無(wú)線電通信等數(shù)字化航海技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，豐富的信息數(shù)據(jù)來(lái)源為有效提供海事服務(wù)帶來(lái)了便利。不論是我國(guó)E航海工程[1]，還是國(guó)外E航海建設(shè)實(shí)踐[2]，E航海背景下海事服務(wù)對(duì)于提升航運(yùn)效率、增強(qiáng)航行安全和提升海上環(huán)境保護(hù)能力的作用得到了顯著的體現(xiàn)。

隨著岸基裝置布點(diǎn)覆蓋的拓展，先進(jìn)船載設(shè)備的推廣、大數(shù)據(jù)分析的深度應(yīng)用，E航海背景下信息來(lái)源途徑多樣，信息處理手段豐富，對(duì)提升海事服務(wù)效果提供了強(qiáng)有力的支撐和推動(dòng)。

同時(shí)，在實(shí)踐過程中，基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確阻礙著海事服務(wù)精細(xì)化發(fā)展。以長(zhǎng)江上海段南槽航道防止船舶擱淺的海事服務(wù)為例，因?yàn)榫哦紊尘鋮^(qū)及其附近水域存在淺點(diǎn)，防止船舶擱淺的海事服務(wù)一直是一項(xiàng)重要工作。在實(shí)踐中，約有40%的航經(jīng)船舶AIS信息中的吃水信息存在不準(zhǔn)確的情況，這使得通過吃水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)甄別擱淺風(fēng)險(xiǎn)存在困難，加大了海事服務(wù)的難度，加劇了擱淺事故發(fā)生的隱患。

1 E航海背景下防止船舶擱淺的海事服務(wù)的困境

1.1 人為因素致使信息源數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不佳

人為因素使得需人工輸入的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性無(wú)法得到有效保汪，從而引發(fā)因數(shù)據(jù)失真而導(dǎo)致不能及時(shí)提供海事服務(wù)的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致海上事故的發(fā)生，造成對(duì)通航安全的影響和對(duì)海洋環(huán)境的污染。

以長(zhǎng)江上海段南槽航道航經(jīng)船舶為例，船舶AIS中的吃水信息與實(shí)際吃水不符將導(dǎo)致交管中心因不能有效獲取真實(shí)的船舶吃水?dāng)?shù)據(jù)，而使得通過吃水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)甄別擱淺風(fēng)險(xiǎn)存在困難，無(wú)法在船舶出現(xiàn)擱淺隱患時(shí)提供切實(shí)有效的海事服務(wù)來(lái)防止船舶擱淺。

1.2傳統(tǒng)信息核實(shí)方式致使信息獲取時(shí)效性不佳

當(dāng)發(fā)現(xiàn)船舶吃水信息不準(zhǔn)確時(shí)，交管中心雖能通過VHF或者電話詢問的手段來(lái)進(jìn)行信息核實(shí)，但因VHF覆蓋范圍限制和易受天氣狀況干擾特性的影響，航行于距岸較遠(yuǎn)的九段沙警戒區(qū)下游水域的船舶時(shí)常出現(xiàn)通信不暢的狀況，信息核實(shí)時(shí)效性不佳。尤其是在大規(guī)模船舶進(jìn)出口時(shí)，交管中心在進(jìn)行交通組織時(shí)同時(shí)開展對(duì)船舶吃水信息逐一核實(shí)存在較大困難，防止船舶擱淺的海事服務(wù)效能受到制約。

2.E航海背景下防止船舶擱淺海事服務(wù)探索

文章以航經(jīng)九段沙警戒區(qū)重載散貨船為研究對(duì)象，通過擬合模型探索船舶實(shí)際吃水和船長(zhǎng)之間的定量關(guān)系，從而用船長(zhǎng)作為替代指標(biāo)用以甄別擱淺風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而通過報(bào)警臨界值的設(shè)定篩選出高風(fēng)險(xiǎn)擱淺船舶并提供防止船舶擱淺海事服務(wù)，為實(shí)踐中優(yōu)化防止船舶擱淺服務(wù)提供理論指引。

2.1理論依據(jù)

船長(zhǎng)吃水比是船型系數(shù)的一個(gè)指標(biāo)，與船的回轉(zhuǎn)性有關(guān)。船長(zhǎng)吃水比比值越小，船舶越短小，回轉(zhuǎn)越靈活，反之則越不靈活。因此，考慮到船舶操縱性，船長(zhǎng)吃水比必介于某一數(shù)值區(qū)間，存在比例關(guān)系。因此，構(gòu)建船長(zhǎng)與吃水之間擬合關(guān)系成了可能。

2.2建立模型

擬合模型設(shè)定如下：

（l）式中， 為常數(shù)項(xiàng); 為回歸系數(shù);D代表船舶吃水;L代表船長(zhǎng)。

各變量初始數(shù)據(jù)[3]描述如表l所示。

從表2的擬合結(jié)果來(lái)看，船長(zhǎng)的回歸系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)均通過顯著性檢驗(yàn)。因此，船長(zhǎng)與吃水在統(tǒng)計(jì)意義上存在一定的作用關(guān)系，即：

D=1.38+0.04L （2）

交管中心利用（3）式經(jīng)簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換，得出船長(zhǎng)的表達(dá)式（4）。

UKC=CD+TD（3）

（3）式中，UKC為富裕水深;CD為海圖水深;T代表潮高;D代表船舶吃水。

L=（CD+TUKC-l.38）/0.04（4）

交管中心可運(yùn)用（4）式，通過航海圖書資料獲取海圖水深和潮高信息，并通過確定富裕水深的臨界值，確定船長(zhǎng)的臨界值。

2.3設(shè)定規(guī)則

當(dāng)船長(zhǎng)的臨界值被確定后，交管中心便能夠通過E航海數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)定報(bào)警規(guī)則。當(dāng)船舶長(zhǎng)度超過該臨界值式，系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，提醒指揮員及時(shí)做出防止擱淺海事服務(wù)。

2.4開展服務(wù)

在做出海事防止船舶擱淺服務(wù)時(shí)，除了可以使用VHF或者電話等手段外，E航海系統(tǒng)所特有的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息服務(wù)更進(jìn)一步提升了海事服務(wù)的效果。

船舶點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息服務(wù)是結(jié)合E航海所涵蓋的電子巡航系統(tǒng)數(shù)據(jù)和船舶管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取船舶報(bào)港信息中的聯(lián)系方式，依據(jù)船舶種類、船舶位置、裝載情況，通過交管信息化平臺(tái)短信功能向高風(fēng)險(xiǎn)擱淺船舶精準(zhǔn)開展安全提醒和風(fēng)險(xiǎn)警示。

3 應(yīng)用效果

2018年5月至2019年4月，共計(jì)10艘次船舶在九段沙警戒淺點(diǎn)水域發(fā)生擱淺（見表3），且均為AIS信息中的吃水小于實(shí)際吃水，使得沒有及時(shí)有效做出防止船舶擱淺的海事服務(wù)。

將船長(zhǎng)作為替代指標(biāo)進(jìn)而甄別擱淺風(fēng)險(xiǎn)的做法自應(yīng)用以來(lái)，其有效性得到了驗(yàn)證。自2019年5月以來(lái)，在無(wú)法準(zhǔn)確獲知船舶實(shí)際吃水的情況下，49艘次具有擱淺風(fēng)險(xiǎn)的船舶被甄別并被勸返。

4 展望

E航海建設(shè)將是未來(lái)海事發(fā)展的必然趨勢(shì)。在E航海背景下，所搜集信息的準(zhǔn)確性、信息搜集的全面性、信息處理的深度性、信息傳遞的有效性將成為提升海事服務(wù)的關(guān)鍵依托。通過擬合的方式來(lái)構(gòu)建尋求數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，以此最大限度減少易受干擾的數(shù)據(jù)的影響，E航海背景下海事服務(wù)將更加趨于精細(xì)化、智能化。

后續(xù)研究中將從以下方面展開：

4.1 研究對(duì)象的擴(kuò)充

研究對(duì)象將從散貨船擴(kuò)展到客輪、集裝箱船、液化氣船等，實(shí)現(xiàn)所有船型的全覆蓋，提升防止擱淺海事服務(wù)作用的范圍。

4.2影響因素的拓展

研究的影響因素將從船長(zhǎng)拓展到船寬、型深等，探求更為精細(xì)化的替代指標(biāo)，提升防止船舶擱淺海事服務(wù)的精細(xì)化程度。

4.3方法的延展

擬合方法將引入其他計(jì)量模型或者統(tǒng)計(jì)模型，構(gòu)建更為精確化的關(guān)系，提升防止船舶擱淺海事服務(wù)的精確化程度。

參考文獻(xiàn)

[1]伊富春，邵進(jìn)興，任律珍，周世波.我國(guó)E航海工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與建議[J]世界海運(yùn)，2019，42（03）：33-38.

[2]邵進(jìn)興，任律珍，周世波.國(guó)外E航海建設(shè)經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)E航海發(fā)展的啟示[J]廣州航海學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，27（01）：13-18.

[3]數(shù)據(jù)說(shuō)明：數(shù)據(jù)基于2019年3月至4月航經(jīng)南槽的重載散貨船信息。