孫榮

【摘 要】 為優(yōu)化和完善長江三峽水上GPS綜合應用系統(tǒng)，保障三峽-葛洲壩水域正常通航秩序，分析“三峽GPS船舶”過閘申報中的各種違規(guī)行為，指出違規(guī)申報的4種手段，研究防止船舶違規(guī)申報行為的技術方法，對三峽GPS系統(tǒng)存在的缺陷提出解決方案。

【關鍵詞】 三峽GPS系統(tǒng);船舶過閘;違規(guī)申報

0 引 言

長江三峽水上GPS綜合應用系統(tǒng)（以下簡稱“三峽GPS系統(tǒng)”）實現(xiàn)了對裝有三峽GPS船載終端的入網船舶（以下簡稱“三峽GPS船舶”）航行情況的實時監(jiān)控，通過調度系統(tǒng)的接口實現(xiàn)了遠程過閘申報、計劃發(fā)布等功能。自2008年三峽GPS系統(tǒng)上線以來，三峽GPS船舶已達余艘，中心系統(tǒng)與船載終端日均信息交互數約條。三峽GPS系統(tǒng)為三峽河段過閘船舶提供了一種全新的申報方式，為船方帶來了極大的便利，也提高了船舶申報過閘時效，創(chuàng)造了較好的經濟效益和社會效益。但在實際使用過程中，長江三峽通航管理局（以下簡稱“三峽局”）發(fā)現(xiàn)有船舶在申報通過三峽-葛洲壩船閘過閘計劃時，未嚴格遵守《三峽工程初期運行期通航管理辦法》《GPS船舶申報過閘管理辦法》（修訂版）相關規(guī)定，通過謊報、瞞報過閘信息等違規(guī)手段申報船舶過閘計劃，達到投機過閘目的，嚴重擾亂了三峽-葛洲壩水域通航秩序，影響到通航管理工作。

1 三峽GPS船舶過閘違規(guī)申報行為

三峽GPS系統(tǒng)應用已有十多年，系統(tǒng)數據庫積累了大量的船舶基礎數據。對已有的船舶基礎數據進行數據分析，可以較清晰地對歷史記錄中的正常申報船舶信息特點與違規(guī)申報船舶信息特點進行對比，分辨出違規(guī)船舶數據信息的特點。根據對三峽GPS系統(tǒng)收集的歷史違規(guī)情況分類，違規(guī)申報手段有以下4種：

（1）利用政策漏洞：船舶出閘即申報。

（2）偽造定位信息：主要表現(xiàn)為GPS終端機卡分離申報、船機分離申報、拔掉GPS終端天線申報。

（3）基于通信協(xié)議偽造信息：通過他船主機申報（私自更改GPS船載終端內的注冊信息替他船違規(guī)申報）;通過編程序偽造申報（私自編寫模擬申報軟件來實現(xiàn)違規(guī)申報）。

（4）違規(guī)取消申報：通過他船主機或編程序偽造取消申報。

分析研究船舶基礎數據庫及違規(guī)申報行為，得出以下結論：

（1）利用政策漏洞類的違規(guī)申報手段屬于鉆政策空子。

（2）偽造定位信息的違規(guī)申報手段屬于鉆船載終端硬件設計漏洞。當前的船載終端設備基本都是2005年左右設計的產品，經過多年使用，船方已經了解其中的一些缺陷，并能加以利用。如果在到錨區(qū)內拔掉定位天線，終端將始終上傳最后一次的定位信息，使船舶即使在遠離到錨區(qū)時也能實現(xiàn)到錨定位。

（3）基于通信協(xié)議偽造信息和違規(guī)取消申報的違規(guī)申報手段發(fā)生的原因是：各個終端廠家、分中心為了與系統(tǒng)聯(lián)網，就必須掌握通信協(xié)議。經過多年的運行，因人員流動等因素，該協(xié)議已經被擴散。一旦掌握了通信協(xié)議，就可以利用任何一臺終端、計算機在任何位置模擬任何數據和指令，對系統(tǒng)的數據真實性造成嚴重影響。雖然這種情況對GPS系統(tǒng)運行并不會造成影響，但會嚴重干擾通航秩序，給整個三峽通航業(yè)務帶來重大影響。

2 解決方案

三峽GPS系統(tǒng)的上線運行，為過閘船舶提供了新型的過閘申報方式，經過幾年的運營推廣，已逐漸被船舶用戶接受并成為首選的過閘申報手段;但三峽GPS系統(tǒng)需要升級和完善，以更好地滿足應用和管理需求。

三峽GPS系統(tǒng)由中心系統(tǒng)、監(jiān)控平臺、船載終端和通信網絡組成，各個部分之間通過標準數據接口協(xié)議進行數據通信，完成信息之間的數據交互，實現(xiàn)船舶監(jiān)控、遠程申報、自動到錨等功能。系統(tǒng)經過多年的穩(wěn)定運行，提高了船舶的通航效率，船方逐漸了解和掌握了系統(tǒng)規(guī)則，出現(xiàn)了一些違規(guī)使用三峽GPS系統(tǒng)的行為，如通過謊報使船舶不排隊或少排隊，以達到提前過閘的目的。部分船方利用虛假數據申報過閘，破壞申報規(guī)則，給三峽通航秩序造成了不良影響。

升級和改造原有VTS、GPS等系統(tǒng)，接入船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）等各種渠道的定位信息數據（如手機定位和手機基站定位信息），采用一定的算法進行甄別、校驗和修正，最終發(fā)布可信度較高的定位數據，并以此作為三峽通航基礎數據存儲在數據中心。

按照應用系統(tǒng)架構的整體規(guī)劃，通過數據交換平臺供各種業(yè)務系統(tǒng)使用。這種應用模式，通過多種渠道的冗余，避免因出現(xiàn)“單點故障”而無法獲取定位信息，特別是在轄區(qū)以外的各種鏈路、設備發(fā)生故障造成信息中斷，以及海事局維修不及時的情況下，也可以得到船舶的定位數據，避免生產業(yè)務受到影響。此外，其他各種通航建筑物、航道、航標等設備設施的定位信息也要統(tǒng)一按照上述標準納入到定位信息管理中，作為基礎數據實現(xiàn)統(tǒng)一管理。具體可以從以下4個方面著手：

（1）針對船舶出閘即申報的情形，可以在調度系統(tǒng)中通過該船申報到錨信息進行時間的控制，禁止其出閘即申報。這項功能已經在升船機航運調度系統(tǒng)中得到實現(xiàn)。

（2）針對偽造定位信息造成定位信息的失真情形，可以通過在系統(tǒng)中增加一個定位信息的校驗功能加以解決。建立定位信息預處理模塊，通過引入AIS數據甚至是第三方（電信）的基站數據，對船舶位置進行校驗，以確認真實的位置信息，若無法校驗船舶位置信息則將其納入到可疑范圍，要求到錨申報。通過這個方法可以提前發(fā)現(xiàn)船舶申報過閘問題。但是，這個辦法需要重建現(xiàn)有系統(tǒng)，工程量很大，實施周期較長。當前可以通過事后比對的方式對船舶行為進行篩查，分析船舶到錨時間點前后的行為，找到可疑行為后再進行人工確認。新增開發(fā)數據校驗的程序模塊，需配套加強對船舶開機行為的管理，明確不開機的船舶不納入計劃編制。確認造假船舶，加設黑名單名錄。

（3）針對系統(tǒng)無法判斷通過通信協(xié)議模擬的到錨信息的真實性情形，雖然通過增加定位信息校驗功能能夠阻止到錨環(huán)節(jié)偽造行為，但因通信協(xié)議是公開的，無法避免違規(guī)取消申報的行為。要徹底解決該問題，應對通信協(xié)議進行升級，并改變現(xiàn)有的系統(tǒng)與終端、中心與分中心的聯(lián)網方式。具體做法是：重新制訂并加密通信協(xié)議;升級中心系統(tǒng)和船載終端軟件;船載終端廠家不再掌握通信協(xié)議，三峽局對終端平臺進行選型，并開發(fā)相應的終端軟件交付廠家進行安裝和發(fā)售;對中心 分中心模式進行改造，中心系統(tǒng)為統(tǒng)一所有數據入口，中心系統(tǒng)將可以發(fā)布的數據發(fā)布到相應平臺供其他分中心使用，不接受分中心回傳的涉及船舶調度的信息。

（4）針對違規(guī)取消申報的情況，可以改進當前調度系統(tǒng)，關閉取消申報的功能，采取傳真形式向三峽局取消申報，避免給船方造成影響。

3 結 語

筆者從現(xiàn)狀、技術等多角度出發(fā)，分析三峽GPS船舶過閘申報中違規(guī)行為的特點，研究防止船舶過閘違規(guī)申報行為的技術方法，對三峽GPS系統(tǒng)的缺陷進行研究并提出解決方案，不斷優(yōu)化和完善系統(tǒng)，使得船舶通行更加便捷。

近期完善措施只是在一定程度上解決目前存在的部分問題，無法從根本上改善系統(tǒng)功能性、穩(wěn)定性等問題。從三峽通航管理應用發(fā)展的角度看，還需要對三峽GPS系統(tǒng)進行全新的需求分析、全面的系統(tǒng)規(guī)劃和整體的升級改造，引入新的技術手段和方法，滿足三峽航運現(xiàn)代化發(fā)展的需求。