宋兵兵

1997 年 IMO 的航行安全分委員會在第 43 次會議上通過了《關(guān)于全球船載自動識別系統(tǒng)（AIS）性能標準的建議案》，標志著AIS正式進入航海界。由于 AIS 是基于VHF 通信技術(shù)的系統(tǒng)，其不需要額外接收、發(fā)射設備投入，又能在船舶自動識別、協(xié)調(diào)避碰和船舶跟蹤管理等方面起到很大作用，因此得到廣泛應用。

從水上交通管理角度出發(fā)，為保障水上交通安全有序，我國在各個水上交通要道都設有VTS（交管中心），例如長江口、成山頭等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，特別是大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)在航海領域應用，為提高VTS精準監(jiān)管和服務能力，對船舶AIS數(shù)據(jù)真實性和完備性的要求越來越高。但是，新事物的出現(xiàn)總是會伴著各種問題，船舶AIS自身存在設計、安裝和性能等多方面的缺陷，導致設備存在隨意拆卸、開關(guān)和改裝等問題；船舶AIS在生產(chǎn)、銷售、維護等方面不規(guī)范，導致設備存在隨意買賣、質(zhì)量不合格、靜態(tài)數(shù)據(jù)隨意改等問題。諸多問題得不到解決給船船、船岸間信息互通、協(xié)調(diào)避碰帶來極大困難?！督煌◤妵ㄔO綱要》指出，到2035年交通科技創(chuàng)新體系基本建成，交通關(guān)鍵裝備先進安全。船舶AIS數(shù)據(jù)作為海事監(jiān)管服務體系的信息基石，在遠程動態(tài)感知、建設水上交通安全一體化防控體系、推進智慧海事建設方面將起到重要作用，所以加快解決船舶AIS信息不準、多套設備、隨意開關(guān)機等諸多問題對建設交通強國十分必要。

一、船載A IS及配備要求

（一）船載AIS

船舶自動識別系統(tǒng)（以下簡稱AIS），是指一種應用于船和岸、船和船之間的海事安全與通信的新型助航系統(tǒng)，常由VHF通信機、GPS定位儀和與船載顯示器及傳感器等相連接的通信控制器組成，能自動交換船位、航速、航向、船名、呼號等重要信息。裝在船上的AIS在向外發(fā)送這些信息的同時，接收VHF覆蓋范圍內(nèi)其他船舶的信息，從而實現(xiàn)自動應答。此外，作為一種開放式數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它可與雷達、ARPA、ECDIS、VTS等終端設備和INTERNET實現(xiàn)連接，構(gòu)成海上交管和監(jiān)視網(wǎng)絡，不需雷達探測也能獲得交通信息，在船舶動態(tài)監(jiān)管中有很廣泛的應用前景。

（二）AIS配備和功能要求

所有300總噸及以上的國際航行船舶，500總噸及以上的非國際航行沿海船舶，所有客船（如有免除的除外）應配備A級AIS。200總噸至500總噸沿海航行船舶，所有港作拖船和參與沿海水上水下施工作業(yè)的自航船舶，航行于內(nèi)河長江干線、珠江干線、京杭運河及黃浦江的100總噸及以上的所有船舶以及100總噸以下的液貨船和集裝箱船應配備A級或B級AIS設備，江海直達船舶應按國內(nèi)航行海船的要求執(zhí)行。

中國籍船舶配備的A級AIS應符合國際電工委員會（IEC）61993-2標準《海上導航和無線電通信設備和系統(tǒng)-自動識別系統(tǒng)（AIS）第二部分：通用自動識別系統(tǒng)（AIS）A級船載設備-操作和性能需求、測試方法和要求的測試結(jié)果》。中國籍國內(nèi)航行船舶配備的B級AIS應符合中國海事局《國內(nèi)航行船舶船載B 級自動識別系統(tǒng)（A I S）設備（SOTDMA）技術(shù)要求（暫行）》或國際電工委員會（IEC）62287-1標準《海上航行和通信設備與系統(tǒng)B級船載自動識別系統(tǒng)（AIS）第一部分：載波偵聽時分多址技術(shù)（CSTCDMA）》。

二、船舶AIS在海事監(jiān)管中所呈現(xiàn)的問題及分析

“明者因時而變，知者隨事而制”。后簽證時代，為彌補事前監(jiān)管對船舶信息掌控的缺口，強化事中事后監(jiān)管，交通運輸部海事局印發(fā)了《取消船舶進出港簽證及海事監(jiān)管模式改革實施方案》，明確了AIS在事中事后監(jiān)管中的重要作用。但是，在日常監(jiān)管過程中，船舶AIS暴露出各種問題，影響了監(jiān)管的效率。

（一）“看不見”的問題

“看不見”是指該船舶AIS信息不能被VTS系統(tǒng)或其他船舶AIS接收到，造成這種情況原因是多方面的。雖然AIS有問題的船舶比率不大，但是每一艘AIS不正常的船舶都會對局部通航安全造成很大的影響。船舶AIS信息不能被看見的原因主要有以下幾個方面。

1.不開AIS情況

有些船舶雖然按規(guī)定安裝了AIS設備，但是船員開關(guān)機隨意性大，有些船舶為逃避監(jiān)管甚至故意關(guān)閉AIS。這種不開AIS的船舶，單憑VTS或電子巡航系統(tǒng)很難發(fā)現(xiàn)其行蹤，無法實現(xiàn)遠程動態(tài)感知，增加了監(jiān)管難度。主要原因是船載AIS開關(guān)機受船員主觀控制。

2.配備多臺AIS情況

套牌AIS船舶有一定比例存在，特別是從事走私及內(nèi)河船從事海上運輸?shù)确欠ɑ顒拥拇?，為了逃避監(jiān)管而套用其他船舶的AIS信息。主要原因是船載AIS生產(chǎn)及銷售混亂，AIS靜態(tài)信息容易更改。

3.AIS功能損壞情況

按規(guī)定船舶營運期間（包括航行、靠泊和錨泊等），AIS設備應保持功能正常并處于開啟狀態(tài)，如果自動識別系統(tǒng)發(fā)生故障應及時向海事管理機構(gòu)報告。但一些中小型船舶由于缺乏專業(yè)的AIS技術(shù)和管理人員，對AIS作用認識淡薄，不能正確判斷設備所處狀態(tài)，有時設備功能損壞了船員無法及時發(fā)現(xiàn)甚至故意隱瞞故障。

4.B級AIS固有缺陷情況

國內(nèi)船載B級AIS大多采用CSTDMA通信技術(shù)，同A級AIS采用的SOTDMA（自組織時分多址）技術(shù)相比，B級CSTDMA具有成本低、協(xié)議簡單、不預約未來時隙且每次發(fā)射只占一個時隙等優(yōu)點。但也存在發(fā)送非標準VDL 消息、發(fā)送間隔超標、靜態(tài)信息未固化、開關(guān)機記錄時間顯示亂碼等缺點[1]。靜態(tài)數(shù)據(jù)不能固化的問題，為AIS靜態(tài)信息隨意更改提供了便利。

（二）管不準的問題

船舶AIS的船名、船舶移動識別碼等靜態(tài)信息不準確是管不準的主要原因。在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時代，如果僅僅利用船舶AIS有限的動、靜態(tài)信息的話，已經(jīng)不能滿足遠程感知和智能監(jiān)管的需求。海事管理機構(gòu)經(jīng)過多年的信息化建設，積累了大量船舶、船員等相關(guān)數(shù)據(jù)。以船舶AIS信息為基礎，以后臺船舶相關(guān)數(shù)據(jù)為支撐，實現(xiàn)對船舶的精準管理是未來海事監(jiān)管的趨勢。但由于船舶AIS靜態(tài)數(shù)據(jù)不準確，導致海事監(jiān)管中所獲取的船舶AIS靜態(tài)數(shù)據(jù)無法與后臺數(shù)據(jù)庫匹配，無法實現(xiàn)精準監(jiān)管。

（三）管不住的問題

違法成本偏低是管不住的主要原因。根據(jù)目前實行的《海事違法行為行政處罰裁量基準》，與AIS違章相關(guān)的處罰幾乎是最輕的。由于違法成本不高，對船東或船員的違法震懾力不足，無法觸及違法者的痛處，導致AIS相關(guān)違法行為屢禁不止。

三、提升船舶A IS治理水平

（一）船載AIS標準化，解決“看不見”的問題

1.AIS設備標準化建設

①AIS生產(chǎn)標準化

強調(diào)AIS功能的標準化，盡量做到AIS設備生產(chǎn)廠商得到市場監(jiān)管部門和海事管理部門的雙認證，保證每臺設備都是認證廠商所生產(chǎn)。在外觀上盡量做到標準化生產(chǎn)，每臺AIS設備上都要印有生產(chǎn)廠商商標，電臺九位碼不光要存儲在機器里面，在外觀上也要體現(xiàn)。做到每臺設備皆有防偽標志，有認證可追溯。

②AIS設備安裝標準化

船舶AIS安裝位置固定，解決套牌AIS的問題。每臺AIS如同船舶永久性設備一樣，在出廠之前接受檢驗。保證每艘船舶AIS設備安裝在固定位置，同時安裝位置與船體固定在一起，保證非廠商專業(yè)人員不能隨意拆卸。

③AIS設備養(yǎng)修標準化

每臺設備的銷售、安裝、調(diào)試和維修等操作都應該由專業(yè)認證的廠商來操作（可以考慮采用汽車4S店的模式），保證設備信息無法篡改、操作記錄可追溯。

2.AIS入網(wǎng)實名制解決非唯一性問題

實名制在移動通信行業(yè)已很成熟，AIS信號無論是通過基站還是通過北斗系統(tǒng)亦或通過互聯(lián)網(wǎng)傳播，都要對信號嚴格管控。如果每艘船舶通過船舶實名制到“4S”店來獲得AIS設備，通過船舶所有人實名到主管機關(guān)開通AIS入網(wǎng)，則可以解決AIS非唯一性問題。

3.AIS轉(zhuǎn)網(wǎng)解決外輪“闖關(guān)”問題

外輪通過套牌AIS等違法行為逃避主管機關(guān)監(jiān)管的行為時有發(fā)生。可考慮根據(jù)航線情況，規(guī)定外輪進出我國港口前必須向主管機關(guān)報告，主管機關(guān)根據(jù)報告船舶IMO編號隨機分配AIS入網(wǎng)識別碼，外輪根據(jù)識別碼轉(zhuǎn)接我國的AIS基站信號，轉(zhuǎn)接后AIS正常發(fā)射接收。外輪如果不轉(zhuǎn)網(wǎng)直接進入我國領海，則AIS無法接入我國AIS網(wǎng)絡。沒有AIS信號的外輪進出口岸很容易被VTS發(fā)現(xiàn)，這樣就能盡最大可能遏制外輪未進行進出口岸報告而直接進入我國港口，有效維護國家主權(quán)和安全。

4.加強AIS設備培訓解決管理不到位問題

完善船員培訓體系，在船員考試發(fā)證和知識更新培訓中重點加強對AIS設備的相關(guān)培訓，提高船員對船舶AIS的認知和重視程度，同時也提高船員對AIS設備的管理能力。

（二）數(shù)據(jù)互聯(lián)，解決“管不準”的問題

大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的應用，正推動著水上交通各領域向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化加速躍升，為提升水上交通安全保障能力提供了新動能。

1.提高AIS信號的傳播能力

通常AIS信號是通過AIS基站進行傳播，使用VHF頻段無線電，傳播距離在50 n mile之內(nèi)，同時信號還容易受制于各種干擾。為提高船舶AIS的傳播距離和信號質(zhì)量，可以考慮發(fā)展衛(wèi)星或互聯(lián)網(wǎng)AIS。當前世界各國對星載AIS接收機均給予高度重視，美國已經(jīng)發(fā)射了多顆AIS偵察衛(wèi)星[2]。同時，歐空局也組織歐洲多個國家聯(lián)合研制發(fā)射了搭載AIS偵察載荷的衛(wèi)星[3]。隨著北斗系統(tǒng)的全面運用，AIS信號通過衛(wèi)星傳播的可行性值得研究。

2.提升信息的雙向交換能力

通過研究船岸間AIS信息的雙向、便捷、高效流通，主管機關(guān)可以在自己轄區(qū)利用AIS平臺點對點傳輸一些航行安全類信息，例如天氣、船流量、預警等，船舶也可以通過AIS設備與主管機關(guān)開展數(shù)據(jù)交流，實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向流通。

3.提升基于AIS信息的數(shù)據(jù)整合能力

船舶AIS靜態(tài)數(shù)據(jù)包括船名、船籍港等不宜改變的數(shù)據(jù)，動態(tài)數(shù)據(jù)包括航行狀態(tài)、上一港、目的港、配員和裝貨等情況，定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括船速、船首向等動態(tài)數(shù)據(jù)，船檢數(shù)據(jù)包括建造、檢驗等數(shù)據(jù)，監(jiān)管數(shù)據(jù)包括船舶進出港報告、安全監(jiān)督、協(xié)查、重點跟蹤、船公司和誠信等相關(guān)信息。作為主管機關(guān)如何將數(shù)據(jù)整合利用，是實現(xiàn)智能監(jiān)管的基礎。以一艘船來講，如果把這些數(shù)據(jù)整合到同一云臺上，只要主管機關(guān)將船舶AIS與管理平臺或移動執(zhí)法終端相匹配，就能實現(xiàn)對船舶的精準監(jiān)管。

4.提高AIS數(shù)據(jù)的應用價值

近年來，國家對環(huán)境保護越來越重視，人們對環(huán)保需求越來越高，特別是2016年1月在重慶召開的推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展座談會上，習近平總書記為長江治理開出了治本良方“共抓大保護、不搞大開發(fā)”，走“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”之路。船舶污染作為污染源之一，其污染物主要包括廢氣、廢水、廢油和垃圾污染。對船舶污染物有效評估對長江生態(tài)保護尤為重要。朱倩茹等[4]采用動力計算法，以船舶AIS 數(shù)據(jù)為基礎，通過在珠三角區(qū)域的大量調(diào)研和數(shù)據(jù)資料收集分析，統(tǒng)計梳理了船舶大氣污染排量計算過程中包括遠洋船、沿海船和內(nèi)河船在內(nèi)的主要參數(shù)的推薦均值或推演公式，通過典型地區(qū)的應用驗證了方法的可行性。姚鑫等[5]以2010年長江口水域的船舶交通流數(shù)據(jù)為基礎，根據(jù)AIS數(shù)據(jù)中包含的船舶尺度數(shù)據(jù)計算各類船型的發(fā)動機功率，然后運用基于AIS數(shù)據(jù)的模型計算船舶排放清單及排放分擔率，最后對船舶排放的空間分布進行分析。由此可見，以準確的船舶AIS數(shù)據(jù)為基礎，可以做更多有價值的研究。今后，可以考慮依托AIS數(shù)據(jù)，在船舶大氣污染物排放、生活污水排放、含油污水排放、生活垃圾排放、危險貨物載運情況等領域做延伸研究。

5.研究智能AIS在航海保障中的應用

航標是最基本最普遍也是目前最有效的航海保障設施，但是傳統(tǒng)航標存在諸多問題，例如經(jīng)常被船舶撞擊、漂失、移位和燈損等，很容易給航行安全帶來威脅。如果將特別制作的AIS與航標結(jié)合，將航標的基礎數(shù)據(jù)、氣象、水文等信息通過傳感器輸送到航標AIS中，讓航標這種不動的“物”與AIS的網(wǎng)絡互聯(lián)起來，再與管理部門的數(shù)據(jù)終端對接，既可以為航標管理提供參考，又可以為船舶提供導航和一定信息服務，實現(xiàn)航標智能化。

（三）嚴格執(zhí)法，解決管不住的問題

1.提高AIS設備的檢測效率

2017年上海海事局開發(fā)了“AIS智能檢定儀”，用于檢測AIS設備的性能標準和工況。如果AIS設備工況異常，檢定儀將顯示相關(guān)信息，提醒執(zhí)法人員進一步核實船舶AIS設備可能存在的深層次問題。但該檢測儀器在使用更便捷、檢驗更有效率方面還有一定的提升空間，應再作改進，以提高執(zhí)法效率。

2.加大AIS違章處罰力度

加大對不正常使用AIS行為的打擊力度。對船舶AIS設備的管理責任人而言，要加大罰款和扣分力度，倒逼船員重視AIS設備管理。對船公司而言，要加強體系審核并提出缺陷整改意見?，F(xiàn)場檢查過程中，將AIS性能和操作放入必查項。VTS和電子巡航系統(tǒng)要完善船舶AIS信號丟失報警功能，讓沒有AIS信號的船舶無處遁形。沒收套牌AIS設備，增加違法成本。2019年10月28日，上海海事局對115臺涉海運輸內(nèi)河船舶套牌AIS設備進行了集中公開銷毀活動，有力震懾了套牌AIS違法行為。

聯(lián)合市場監(jiān)管等相關(guān)執(zhí)法單位加大對AIS生產(chǎn)廠商、設備銷售和維修保養(yǎng)公司的管理，完善AIS設備從生產(chǎn)、使用到報廢全生命周期的監(jiān)管，真正做到“一船一碼” “一碼一船”，保證AIS設備的唯一性和可靠性。

四、結(jié)語

《交通強國建設綱要》提出科技創(chuàng)新富有活力、智慧引領，推動大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、超級計算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合，推進數(shù)據(jù)資源賦能交通發(fā)展。海事管理機構(gòu)經(jīng)過20年的發(fā)展，在信息化建設等方面雖然有長足發(fā)展，但距離“陸海空天”立體監(jiān)管，距離遠程動態(tài)感知、精準管理，距離交通強國建設的要求還有一定差距。本文提出的通過對船舶AIS設備管理，AIS信號網(wǎng)絡治理，AIS數(shù)字功能深度挖掘和基于AIS的遠程感知、控制體系建設，可為智慧海事建設提供有力支撐。