黃輝江 廣州港引航站

目前針對船只在行進(jìn)過程中造成行進(jìn)偏航、行進(jìn)路線錯誤等問題，導(dǎo)致耗費較多的人力、資源與時間，為提高船只行進(jìn)的效率，實現(xiàn)穩(wěn)定按照規(guī)定路線行進(jìn)的目的，本文在船只行進(jìn)過程中采用AIS船舶監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行引航，通過研究分析，確定該方法的可行性，主要通過AIS的實時更新功能，能夠?qū)⒋暗奈恢眠M(jìn)行記錄與報告，加強(qiáng)與地面之間的聯(lián)系，繼而確定船只的行進(jìn)軌跡，選擇最優(yōu)化的路徑，還能夠獲取其他航行軌跡的圖像，從中獲取經(jīng)驗，保障下一次的航行過程中減少失誤，本文通過實驗論證該方法的優(yōu)越性，通過實驗對比進(jìn)行論證，該方法可引導(dǎo)船只的行進(jìn)路程、時間較少，實現(xiàn)提高行進(jìn)過程中的穩(wěn)定性。

1.基于AIS船舶監(jiān)控系統(tǒng)的引航方法

1.1 實時更新船只航進(jìn)位置

A IS船舶監(jiān)控系統(tǒng)主要在通信方面具有強(qiáng)大的功能，能夠加強(qiáng)海上船只與陸地之間的溝通，使整個通訊過程具有較高的穩(wěn)定性，當(dāng)運用AIS船舶監(jiān)控系統(tǒng)后，對船只的整個相關(guān)信息都會進(jìn)行歸納處理，進(jìn)而對陸地的指揮部進(jìn)行傳送，可以起到實時更新船只最新情況的功能。

在船只行進(jìn)過程中，由于海上風(fēng)浪、天氣等多種外界條件因素的不穩(wěn)定性，行進(jìn)中會遇見很多困難，因此對船只的掌控性要求更高，需要對船只的情況進(jìn)行實時地更新了解，因此基于AIS船舶監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)船只自身的詳細(xì)信息，例如船只的重量、行進(jìn)速度、行進(jìn)路線、儲備資源等相關(guān)信息，對船只本身起到了實時監(jiān)控的作用，又由于AIS系統(tǒng)與陸地之間形成的緊密關(guān)系網(wǎng)，能夠?qū)ΡO(jiān)控到的船只信息提供實時的匯報，以此保障陸地指揮部門能夠隨時指導(dǎo)行進(jìn)船只的最新情況。

1.2 確定船只行進(jìn)軌跡

在船只進(jìn)行航行時，需要按照原定的規(guī)劃路線進(jìn)行行進(jìn)，但是在過程中會因為多種不可控制的外界因素而需要更改行進(jìn)路線，因此對船只的行進(jìn)軌跡的確定也需要進(jìn)行最優(yōu)化合理的分析與設(shè)定。

由于AIS船舶監(jiān)控系統(tǒng)其本身具有一定綜合性的功能，其中包括計算功能，在其系統(tǒng)自身記錄了船舶勞氏數(shù)據(jù)信息、港口的基本信息以及潮汐、氣象等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過對監(jiān)測到的多種類型信息不斷的歸納與整合，從而對船只行進(jìn)的路線進(jìn)行二次規(guī)劃，因此可以對海上的具體情況進(jìn)行數(shù)據(jù)計算分析，通過不斷推算的數(shù)據(jù)，從多種角度進(jìn)行船只行進(jìn)路線的規(guī)劃，通過海上風(fēng)速以及方向，對船只行進(jìn)路程造成的影響而進(jìn)行推測，設(shè)計最優(yōu)化的船只行進(jìn)路線。

通過A IS監(jiān)控系統(tǒng)與船只的導(dǎo)航系統(tǒng)，將兩者功能結(jié)合從而確定船只的行進(jìn)軌跡。

1.3 實現(xiàn)船只軌跡追蹤

通過上述基于A IS船舶監(jiān)控系統(tǒng)的船只行進(jìn)路線的規(guī)劃，確定船只繼續(xù)行進(jìn)的方向后，將船只規(guī)劃行進(jìn)圖傳送到陸地上，通過定位功能實現(xiàn)船只軌跡的追蹤。

在對船只進(jìn)行追蹤時主要通過GPS定位系統(tǒng)，保持其通信過程良好，通過AIS系統(tǒng)對船只信息進(jìn)行讀取，能夠監(jiān)控到船只的信息數(shù)據(jù)包括：海圖數(shù)據(jù)IHO5-53、位置定位、畫面轉(zhuǎn)播等信息，可以通過多種類型的視頻格式對船只的航行進(jìn)行視頻記錄，通過直播的方式與地面取得聯(lián)系，因此能夠?qū)Υ坏能壽E進(jìn)行實時追蹤，使船只在航行過程中能夠獲得較為準(zhǔn)確的指揮，保障船只的安全性與穩(wěn)定性。

A IS船舶監(jiān)控系統(tǒng)還能夠?qū)Υ坏男畔⑦M(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)行進(jìn)路線上出現(xiàn)其他船只，會對該船只進(jìn)行信息監(jiān)測，被錄入到系統(tǒng)中的不同型號的船只，其信息會被識別出來，當(dāng)出現(xiàn)不能識別的船只信息時，則多數(shù)會認(rèn)為該船舶出現(xiàn)失控或航行狀態(tài)異常，因此提高了船只行進(jìn)的安全性，以此實現(xiàn)對其他船只的軌跡追蹤。

1.4 獲取其他航行軌跡圖

在船只航行的過程中，除了需要保障行進(jìn)過程中的安全穩(wěn)定性外，還應(yīng)該對航行的路線進(jìn)行總結(jié)與分析，通過不斷地學(xué)習(xí)進(jìn)行優(yōu)化，可通過AIS船舶監(jiān)控系統(tǒng)獲取其他航行的路線軌跡圖。

對于船只的行進(jìn)路線進(jìn)行規(guī)劃，使其在航進(jìn)過程中不斷更新最優(yōu)化的航行軌跡圖，還可根據(jù)其他船只的航行軌跡圖進(jìn)行分析與歸納，在同一片海域中不同船只的航進(jìn)路線也是不同的，因此可以觀察分析其他船只的航進(jìn)軌跡圖，對其進(jìn)行避免碰撞，從時間上、路線上避免多個船只同時航進(jìn)同一個路線，因此可以減少船只航進(jìn)過程中的堵塞情況、正確地引導(dǎo)船只的行進(jìn)軌跡。

表1 實驗A、B組實驗結(jié)果數(shù)據(jù)表

2.實驗論證分析

2.1 實驗準(zhǔn)備階段

通過本文設(shè)計的基于A IS船舶監(jiān)控系統(tǒng)在引航過程中的應(yīng)用研究方法，與傳統(tǒng)的引航方法相比具有高效性與穩(wěn)定性，通過對照實驗進(jìn)行論證，實驗A組為本文設(shè)計的引航方法，實驗B組為傳統(tǒng)引航方法，最終實驗結(jié)果以船只航進(jìn)時間、路程以及安全系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 實驗結(jié)果及分析

通過兩組實驗對比分析，得出實驗A、B兩組實驗結(jié)果如下表所示。

如上表所示，實驗A 組全程的航行時間為2h35min，實驗B組為2h58min，兩者之間在時間上的差值為23min，航行路程實驗A組少于實驗B組，實驗A組為1286km，實驗B組為1541km，兩者之間的差值為255km，節(jié)約了船只的能源，最后安全系數(shù)實驗A組為0.96，實驗B組為0.85，兩者間相差0.11，因此實驗A組在引航過程中，耗費時間較短、路程較少，安全系數(shù)更高。

通過實驗對比論證分析，得出本文設(shè)計的基于AIS船舶監(jiān)控系統(tǒng)的引航方法能夠為船只在航經(jīng)過程中提供更加穩(wěn)定正確的引航工作，節(jié)約航行時間與路程，提高船只航行過程中的安全系數(shù)。

3.結(jié)束語

本文對A IS船舶監(jiān)控系統(tǒng)在船只引航過程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，通過A IS系統(tǒng)對船只的敏感度，確保其能夠?qū)崟r更新船舶航行的位置信息，確定船只的行進(jìn)軌道，通過對行進(jìn)軌道的規(guī)劃實現(xiàn)船只的軌跡追蹤，同時還能夠獲取其他航行的軌跡圖，增加了船只航行過程中的安全性和穩(wěn)定性，能夠保障陸地實時接受到船只航行的地理位置與相關(guān)信息，使陸地的指揮部門更容易對船只行進(jìn)的路線進(jìn)行規(guī)劃，提高船只的靈敏度，避免發(fā)生碰撞。