陳一路 鄒延鼎 交通運(yùn)輸部南海航海保障中心廣州通信中心

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各類船舶建造增多，內(nèi)河航運(yùn)增長迅速，水上運(yùn)輸變得十分繁忙，橋梁碰撞事件也隨之增多。特別是近年來，碰撞事件發(fā)生造成人民生命財產(chǎn)經(jīng)濟(jì)巨大損失，其危險性及破壞性觸目驚心。因此，橋梁防碰撞問題也就成為我們必須重視，值得思考的問題。國家《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》和交通運(yùn)輸部《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》給我們提出了指引。筆者曾參與了我國沿海、內(nèi)河VHF系統(tǒng)以及VTS/AIS系統(tǒng)建設(shè)，本文主要談?wù)勔恍┨接懶缘乃伎肌?/p>

1.橋梁通航安全現(xiàn)狀以及橋梁防碰撞警戒AIS/VHF助航系統(tǒng)

1.1 橋梁建設(shè)安全現(xiàn)狀

40年的改革開放，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)總量世界第二。我國是世界基建大國，也是世界特大橋梁建設(shè)的佼佼者，港珠澳大橋建設(shè)通車已成為我國對向外展示的一張強(qiáng)有力的亮麗名片。廣東的橋梁發(fā)展更為突出，有著得天獨厚的發(fā)達(dá)河流水系，瀕臨南海，境內(nèi)珠江水系、韓江水系，特別是珠江三角洲河網(wǎng)密布、縱橫交錯。廣東經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展也得益于水上交通快速發(fā)展。

據(jù)相關(guān)報道數(shù)據(jù)顯示，截止2018年，全省公路達(dá)21.6萬公里，其中，高速公路通車?yán)锍?018公里，位居全國第一。全省橋梁為4.56萬座，其中特大453座，大橋4376座。橋梁改變廣東交通環(huán)境，促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)大發(fā)展。橋梁建設(shè)與船舶增多是安全對立的兩面，橋船相碰也常有發(fā)生。如2007年6月15日"南桂機(jī)035"船裝載河砂，與九江大橋發(fā)生觸碰，導(dǎo)致九江大橋23號、24號、25號三個橋墩200米橋面坍塌，四輛汽車落水損毀，8人死亡，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。又如2015年10月15日“粵佛山工2038”與西江鐵路大橋碰撞；2016年3月27日“粵惠州貨5220”與西樵大橋碰撞；2016年3月21日“鷺島”號船與韶關(guān)百旺大橋碰撞等等，據(jù)不完全統(tǒng)計，近年來共發(fā)生大大小小橋梁碰撞事件有60多起，造成重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，也造成了嚴(yán)重的環(huán)境破壞，這就是我們目前橋梁航道的安全現(xiàn)狀。

為確保水上交通安全，2017年5月18日廣東省交通廳、廣東海事局聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于印發(fā)防范船舶碰撞橋梁專項治理工作方案的通知》（粵海通2017【245】號），2018年5月10日交通運(yùn)輸部辦公廳發(fā)文《關(guān)于印發(fā)橋區(qū)水域水上交通安全管理辦法的通知》（交辦海2018【52】號）等重要文件。橋梁防碰撞警戒AIS/VHF助航系統(tǒng)及應(yīng)用確實值得我們探索與思考。

1.2 橋梁防碰撞警戒AIS/VHF助航系統(tǒng)

橋梁防碰撞警戒AIS/VHF助航系統(tǒng)是利用GPS/北斗的常規(guī)數(shù)據(jù)，結(jié)合新型的集成網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代無線電通信技術(shù)，計算機(jī)信息技術(shù)、電子信息顯示技術(shù)以及水文測量、電子圍欄及虛擬AIS用戶端、激光傳感、CCTV圖像對比系統(tǒng)等技術(shù)為一體的數(shù)字助航設(shè)備綜合系統(tǒng)。防碰撞AIS/VHF助航系統(tǒng)是船舶自動識別AIS將自我定位，并與系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)對比，同時依據(jù)通航前端的激光傳感以及CCTV圖像取樣對比結(jié)果，利用系統(tǒng)警報體系或甚高頻VHF自動語音廣播模塊發(fā)出警戒提示。由岸基橋梁（基站）設(shè)施和船載設(shè)備共同完成。

2.AIS/VHF助航系統(tǒng)組成架構(gòu)及其原理

2.1 AIS/VHF助航系統(tǒng)組成架構(gòu)

橋梁防碰撞警戒AIS/VHF助航系統(tǒng)一般包括AIS（GPS/北斗）數(shù)據(jù)助航采集單元、航道實時要素監(jiān)測預(yù)警單元、廣播或一對一（VHF）通信服務(wù)單元、多元數(shù)據(jù)交換顯示單元以及一些輔助設(shè)備。

2.2 AIS/VHF助航系統(tǒng)原理

根據(jù)國際海事組織相關(guān)文件規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，船載配置的AIS設(shè)備可在無需船舶人員干預(yù)的情況下連續(xù)地、自動地發(fā)射和接收信息。當(dāng)我們以橋梁擬定為船舶同樣裝載具有AIS功能的橋梁防碰撞警戒AIS/VHF助航系統(tǒng)時，橋梁與船舶可通過AIS設(shè)備自動交換擬名、位置、狀態(tài)、航向、航速、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)相互目標(biāo)，系統(tǒng)在船舶監(jiān)控調(diào)度平臺中，采用GPS、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完成對船舶與橋（或船舶）的自動定位，對船舶進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控，并顯示在電子海圖上，同時對相遇船舶與橋梁的態(tài)勢做出準(zhǔn)確判斷，從而采取有效行動發(fā)出各種形式的預(yù)警，防止移動船舶對固定橋梁發(fā)生碰撞。

3.AIS/VHF助航系統(tǒng)技術(shù)要求及主要功能

3.1 系統(tǒng)技術(shù)要求

SOLAS公約第5章第19條要求所有300總噸以上的國際航行貨船，500總噸以上非國際航行船舶以及所有客船都應(yīng)安裝AIS.我國《國內(nèi)航行船舶船載電子海圖系統(tǒng)自動識別系統(tǒng)設(shè)備管理規(guī)定》（海船舶【2010】156號文）也詳細(xì)列明了我國沿海及內(nèi)河各種船舶安裝AIS設(shè)備時間要求。因此，系統(tǒng)應(yīng)能滿足最新的AIS國際標(biāo)準(zhǔn)，并能實現(xiàn)與航標(biāo)遙控遙測系統(tǒng)，船舶交管系統(tǒng)（VTS）中國船舶報告系統(tǒng)等中國海事局所建設(shè)的海上交通助航服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換相聯(lián)接。

系統(tǒng)應(yīng)支持國家交通運(yùn)輸部航保相關(guān)MVCF格式海圖；支持同時接入北斗和AIS數(shù)據(jù)，支持S-57、S63數(shù)據(jù)格式電子海圖，S52顯示標(biāo)準(zhǔn)；同時顯示北斗船舶和AIS船舶準(zhǔn)確狀態(tài)。船舶AIS 設(shè)備工作在兩個專用的VHF無線電頻率上，即是161.975MHZ(AIS頻道87B),162.025MHZ(AIS頻道88B)。適航船舶，特別是內(nèi)河船舶必需具備基礎(chǔ)的條件。

3.2 系統(tǒng)主要功能

系統(tǒng)具有綜合各種高科技傳感器、GPS/北斗系統(tǒng)系統(tǒng)、AIS系統(tǒng)實時監(jiān)測橋梁安全通航參數(shù)（如水流速度、通航凈高、水深等）實時采集功能，并能對設(shè)定的監(jiān)管范圍內(nèi)的通航船舶，通過VHF無線通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通過VHF自動語音廣播、告警觸發(fā)顯示功能，推送應(yīng)急信息至船舶移動用戶設(shè)備進(jìn)行通信的功能。

系統(tǒng)應(yīng)具備滿足新時代水運(yùn)業(yè)務(wù)發(fā)展新業(yè)態(tài)要求，立足主動作為，主動提醒防撞，改變以往在橋墩設(shè)置防撞欄的被動防護(hù)作法，告知預(yù)警范圍船舶，要求按規(guī)范安全通航，避免發(fā)生碰撞，保障船、橋安全。

系統(tǒng)具有多重預(yù)警模式，可通過AIS顯示告知、通過VHF公共信道廣播告知、橋梁上的預(yù)警燈光告知、通過橋岸設(shè)置的文字顯示預(yù)警告知功能。

當(dāng)然，觸發(fā)預(yù)警還要有一些可動態(tài)設(shè)置的要素。按照橋梁監(jiān)管要求，水域交通管理的具體情況，船舶通航繁忙可能引發(fā)的風(fēng)險程度等因素，可由橋梁業(yè)主研究確定橋梁監(jiān)管預(yù)警范圍。一般分為遠(yuǎn)距（10-15海里）、中距（3-10海里）、短距（0.5-3海里）。并能同時船舶軌跡回放、取證功能，能為事故還原、法律取證、證據(jù)保存、責(zé)任追究提供依據(jù)。

4.橋梁防碰撞警戒AIS/VHF助航系統(tǒng)的局限性及對策

4.1 船舶AIS使用的普及性受限

系統(tǒng)發(fā)揮功效須建立在橋船雙方都安裝相應(yīng)設(shè)備基礎(chǔ)上。事實上，不僅是中國，在世界各地，仍有大量船舶末安裝AIS系統(tǒng)，況且還有些船舶為了防監(jiān)管而可能關(guān)閉AIS，造成人為的局限性。對策是可以采取廣泛安全宣傳、加大海事監(jiān)管執(zhí)法力度，對沒有安裝AIS設(shè)備或關(guān)閉設(shè)備的船舶加重處罰，以糾正違規(guī)行為。

4.2 系統(tǒng)頻率應(yīng)用局限性

系統(tǒng)使用頻率是公共頻率（VHF的公共頻道），從語音通信的角度，在一定的橋梁監(jiān)管區(qū)域，使用同一個信道進(jìn)行廣播通信，容易造成通信干擾、阻塞，特別是在繁忙水道，多橋孔通航情況下，對無關(guān)船舶以及兩岸可能需要的通信，造成城市多余的頻譜干擾。解決對策是可以采取降低系統(tǒng)播發(fā)功率，出現(xiàn)險情時才會及時發(fā)出預(yù)警，并要所有船舶一旦進(jìn)入橋梁重點安全監(jiān)管區(qū)域，必須首先保持相應(yīng)的無線電靜默，守聽預(yù)警發(fā)布。

4.3 系統(tǒng)還沒有法定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

通過實踐摸索，一方面在航海保障工作中，鼓勵事故多發(fā)航段、重點橋梁用戶廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)逐步成熟，形成實用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)而以國內(nèi)規(guī)范要求形式，通過對使用防撞系統(tǒng)做出相關(guān)規(guī)定；另一方面加強(qiáng)國際履約參與，對我國成熟有效的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)豐富國際履約新內(nèi)涵，提出航行安全新提案。

5.結(jié)語

按照中共中央國務(wù)院印發(fā)的《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》和交通運(yùn)輸部《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》相關(guān)要求，堅持綱要“創(chuàng)新引領(lǐng)，數(shù)據(jù)賦能；共建共享，融合發(fā)展；防范風(fēng)險，保障安全；勇于探索，試點先行。”的原則，以開放包容的態(tài)度，適應(yīng)技術(shù)發(fā)展趨勢，以試點為重要手段，匯聚技術(shù)、智力、產(chǎn)業(yè)等資源，逐步形成數(shù)字交通發(fā)展的“中國經(jīng)驗”和“中國方案”。促進(jìn)海事監(jiān)管、航保服務(wù)全方位的安全觀，就能夠構(gòu)筑立體有效的水上安全防護(hù)體系。