港口引航中新技术运用的可行性

王晓海

【摘要】 针对港口船舶引航的新特点、新问题,要提升港口引航的业务管理水平,必须采取航海新技术,使航海新技术在港口引航管理中不断得到应用。以几个重要的航海新技术来分析在港口引航中新技术运用的可行性。

【关键词】 港口;引航;新技术;应用;可行性

随着港口引航业务发展越来越快,不断增长的船舶总量、大型化和专业化的运输船舶给通航环境造成了较大的压力。港口船舶引航业务发展迅速,要求越来越高。各个港的引航艘次年年快速增加(见表1)。

从上表可以看出港口船舶引航业务正在快速的发展,要做好船舶引航业务的压力也越来越大。近年来,集装箱运输蓬勃发展,港口船舶呈现引航时间紧、频率高、以及港口航道资源受到限制等新特点,在这种情况之下,港口引航业务需要新技术的武装。港口引航业务水平要提高,必须依靠改善交通环境、提高交通质量和效率,以高新技术改进传统的港口引航工作方法,来提升港口引航生产的管理水平。运用高新技术进行信息化管理并不是简单地用计算机自动程序代替原有的手动操作程序,先要对原有的工作流程进行分析、改造,重新组织、调整,使整个工作程序更合理化,在此基础上再综合各种港口引航中的新技术,才能取得良好效果。就目前来讲,在港口引航中新技术包括应用GPS(Global Position System)定位技术、AIS(Automatic Identification System)技术、计算机网络技术,以及先进的通信技术等。着重探讨新技术在引航调度系统、引航监控系统、引航导航系统三方面中的运行可行性。

一、新技术在引航导航中的运用

保证船舶及船上人员生命安全是船长、驾驶员和引航员在航行过程中的首要职责。在能见度良好的开阔域,具有资格的船舶驾驶员按照海员通常做法和好船艺要求操纵船舶保障航行安全是比较容易做到的,在进出港的水深受限的航道内航行尤其是能见度低的情况下,即使是具有丰富经验的船舶驾驶员加以特别谨慎的驾驶也很难保证航行安全。众所周知,准确的船位、船艏向和航速对航行安全是至关重要,传统的纸质海图作业定位方法具有滞后、效率低、误差大、不连续等特点,不利于船舶的安全航行。

电子海图具有携带方便、容易保存、容易改正、可以放大、缩小等优点,DGPS具有定位准确的特点。利用电子海图及DGPS进行精确定位,对船舶进行监视是未来保障船舶航行安全的主要手段。利用GPS和电子海图相结合作为船舶助航设施,这个在现实中是可行的,GPS的出现克服了传统引航系统的局限性,GPS精度高、可连续导航、具有很强的抗干扰能力,能提供多维的时空位置速度信息,不受天气因素的影响,GPS港口引航系统主要用在港口、码头的船舶调度管理,进港船舶引导等方面,以确保港口、码头航行的安全和秩序。

为了更好的引航导航,引航员可配带导航仪上船引航,这个措施主要是利用港口个性化的特点,为船舶提供更好的引航服务。可以向IMO(Intemational Maritime Oganization,国际海事组织)建议,规定船舶在驾驶台专门设置引航员上船工作平台,在此平台上配置常用电源、AIS接口等,供引航员利用导航仪为船舶引航。引航导航仪主要由一台计算机、GPS和无线SIM(Subseriber Identity Module,客户身份识别卡)组成,它的导航功能与船舶的电子海图系统导航设备相似。引航员的导航仪还兼有与引航机构进行船、陆间信息交流的功能,将被引船舶的动态信息传输至引航监控系统,而引航机构发布的引航调度信息,引航员可以通过引航导航仪实时获取。

二、新技术在引航调度中的运用

引航调度是指通过网络由港口经营人或船舶代理人或船东直接向引航机构提出引航申请,或者由引航机构根据申请人的申请自己手工输人,引航机构根据港口情况、船舶情况以及引航人员资源条件、身体状况,合理指派合适的引航员,制定引航计划。引航调度申请内容包括船舶的静态资料,包括船名、国籍、船东、船舶总长、船舶型深、船舶宽度和航次动态数据(包括船舶吃水、出发港、目的港、装载货物数量和性质)等。引航调度要根据《引航艇轮班表》、《引航员等级和船舶对应关系》、《汽车驾驶员轮班表》等相关规定,调配人(引航员)、车、艇等,根据船期要求并通过计划航线自动计算出引航员登船时间或离船时间。

在传统的引航事务中,由港口经营人提出船期要求,通过电话或传真直接或通过代理向引航机构申请要求指派引航员,引航机构根据本港所有船舶的船期要求,调度指派引航员上船引航,并安排引航员登、离船的水陆交通衔接。在过去船舶数量不多、引航计划变化不大、船期要求不紧、引航员人数不多的情况下,靠人工利用电话或传真基本上能满足港口引航任务的需要。在船舶数量多、船期变化大、时间要求紧的状况下,上述单一的手段有时会应接不暇。

在现在港口引航业务压力大的现状下,必须应用新技术建设一个高效的引航调度系统,实现信息处理自动化、信息传输网络化。具体的实施方式可以是,当港口经营人有了船期信息,运用新技术做成的系统就会自动作出引航计划后利用网络技术、短信平台、手机虚拟专用网等实时发布信息,让引航员、汽车、艇等有关各方直接通过网络等各种手段,主动访问引航船期,了解自身任务。这样的引航调度系统可衍生出引航费收、考核等子系统,规范船舶引航费收,做到正确、准确;也规范了对引航员、船员、驾驶员的管理,做到公平、公正。

对港口调度来说,船舶轮廓按比例显示在图上更能直观地反映该船的大小尺寸,可以实时掌握泊位的利用情况。实际上在海上避碰中,船舶的大小按比例显示也是非常有用的,毕竟船舶是有一定尺度的,尤其是大型船舶,不仅仅是一个点。大多港口的VTS(Vessel Traffic System,船舶交管系统)运作良好,若与AIS系统等结合在一起,与引航机构资源共享,提高港口引航调度的准确性,这无疑会对港口通航安全起到更好的作用。

三、新技术在引航监控中的运用

港口业务量的不断扩大使得港口的通航密度逐渐增加,对引航员的引航工作实施安全监控已成为各引航机构的主要工作之一。有引航机构曾利用VHF(Very High Frequeney,甚高频)等手段进行监控。如今若利用电子海图技术、GPS、AIS等先进技术,加上适当的通信技术,使在陆上实现对海上的引航情况实时进行监控成为可能。具体的方法可以是,由引航员带定位仪上船,通过无线通信网络如GPRS(General Paeket Radio Serviee,通用分组无线服务)或CDMA等发回置信息,叠加在电子海图上。船上AIS在发送船舶信息的同时,也将AIS设备本身在船上的位置坐标一并发送,这样,利用设置在岸上的AIS接收器,陆上对装有AIS设备的到港船舶的监控就显得更容易,同时还提高了船舶位置信息监控的精度。

要做好引航监控中的工作,可以尝试建立船舶动态监控系统,使用DGPS对船舶实施高精度定位,利用AIS技术获取本船及整个海区内所有装配AIS设备的其他船舶的实时信息,并以船舶的实际尺度按照电子海图当前比例尺在电子海图上进行叠加显示,再将本船信息、引航员信息经压缩编码后通过GPRS网络、GPRS与企业内部网的接入点送入企业内部网络。企业内部网络将得到的数据处理后送入Oracle数据库并保证与服务器连接的各个监控终端同步显示。这样就可以把动态的引航监控工作做的更好。目前,该系统已在部分引航站得到应用。实践证明,该系统能够更加有效地保障船舶在通过狭窄航道、浅水域及在能见度不良情况下的安全航行,符合相关的国际标准。

四、运用新技术建立一个港口引航管理综合系统

为了更好的进行港口引航管理,可以将港口引航管理做成一个综合系统,这个系统融合计算机软件、GPS卫星定位、GIS (Geographical Information System,地理信息系统)、无线数据通讯、GPRS等多种应用技术,形成集引航管理、拖轮管理、船舶动态监控、GIS管理、决策于一体的引航体系。整个体系包括船舶(含拖轮)用电子海图导航系统、陆上海图监控管理综合系统(引航一拖轮一AIS),引航作业管理系统和VTS及视频监控系统等部分。这一体系综合运用计算机软件、GPS卫星定位、无线通信、AIS、航海地理学、视频监控等多种技术,和港口引航领域多年的经验,采用国家标准海图资料的海上地理信息系统(GIS)平台,实现船舶海上导航、陆上监控和引航作业管理的统一。

该体系具有海图、航海和生产数据的信息处理与控制功能,可以设计引航方案,模拟引航生产流程,建立引航信息资料库,通过接入网络,采用EDI技术实现船期预报、引航申请等。通过这一体系还可以建立起港口海域所有往来船舶及港作船舶的监控中心和网络中心,动态监控和管理所有引航船舶、拖轮以及周边海域AIS船舶;全天候实时监测港口及其周边海域的所有船只(包括进出港船、渔船、轮渡等杂船)的在航和停泊状态,实现港口综合生产指挥控制中心对船舶生产作业的高效实时动态指挥。

随着我国的进出口贸易的飞速发展,港口的吞吐量日益剧增,这对港口的引航管理提出了新的挑战。传统的引航方法不仅工作强度大,受制因素多。新技术的产生和发展为港口引航的发展提供了良好的契机,在实际的港口引航工作中,应积极应用新技术,不断探索新技术的应用方式,在实践中发挥新技术省事、省力、高效的综合作用,使港口引航工作做的更好。

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