AIS系统在槟城二桥项目中的应用

    王立志

    摘 要：本文介绍了AIS系统的组成、功能和应用AIS系统的意义，着重介绍了AIS系统在槟城二桥项目中的应用，该系统的应用，不仅加强了泥驳在航道行船安全，还加强了海事等有关部门对泥驳的监控，对于各方都有益。

    关键词：AIS系统 航道行驶安全 项目应用

    船舶自动识别系统（Automatic Identification System， 简称AIS系统）由岸基（基站）设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。船舶自动识别系统（AIS）由舰船飞机之敌我识别器发展而成，配合全球定位系统（GPS）将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频（VHF）频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶之动静态资讯，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动，对船舶在航道的行驶安全有很大帮助。

    AIS的概况

    1、AIS系统的组成

    船台设备。一个典型的AIS船台由GPS接收机，1台VHF发射机、2台VHF TDMA接收机、1台VHF DSC接收机、数据处理器、调制解调器和显示器等组成。GPS提供船舶的位置，航向、航速等信息；数据处理器将GPS提供的数据进行存储和处理，将数据编码后送入调制器，对来自解调器的接收信号进行解码、存储并送入显示器。调制解调器是对船舶数据进行调制后送入通信机发射，对来自接收机的接收信号进行解调后送入数据处理器；VHF通信单元用于发射和接收已调信号，能接受岸台呼叫，能自动应答岸台寻问；显示器主要用于显示电子海图等图像和数据。

    岸台系统。由一系列岸台联网而成。一个典型的岸台由VHF TDMA收发机、VHF DSC接收机、基站控制器（BSC）、网络设备、控制软件和应用软件组成。AIS基站收发机遵从ITU-RM.1371建议案《AIS技术特性标准》，可安装在VIS系统中或作为AIS沿海网络的核心单元。借助基站控制器（BSC），基站收发机可以相互连接实现对海岸线的覆盖。收发机还可配置为转发站。

    2、AIS系统的功能

    对于300总吨以上能够从事国际运输的船舶，500总吨及以上不从事国际航运的货船和所有客船，均需要安装AIS的设备，以提高船舶行驶的安全性。AIS应有如下功能：①自动向合适配备的岸台、其他船舶和航空器提供信息，包括船舶识别、类型、位置、航向、航速、航行状态和其他与安全有关的信息；②自动接收来自其他船舶的有关信息；③识别船只、检测和跟踪船舶；④与岸基设施交换数据；⑤AIS系统可以起到定位导航的功能；⑥可以设定危险区域和警戒区，当船舶进入警戒区或船与船之间的距离小于设定的安全距离是，就会发出报警；⑦系统可对历史的监控记录进行管理和重新放映。

    3、应用AIS系统的意义

    通过使用AIS系统，加强了船舶间避免碰撞的措施。由于AIS 能够自动、连续提供包括船位、航向、航速、航行状态、船名、呼号、船长和吃水等大量的周围的船舶动静态信息， 并且不受天气和海况的干扰， 具有可靠的通信设施，这些都大大减小了船舶之间在航道上发生碰撞的可能性。

    拓宽海事管辖海域和协调能力。通过AIS 网络， 可以对沿岸主要航道航线的船舶进行交通管理， 充分利用AIS 的监督和管理手段，实施交通安全统一管理和交通组织。提高船舶通航效率， 对船舶污染海域的肇事船舶判断准确性提高， 对船舶遇险搜救更加直接， 扩大了船舶交通管理体系和周边协调管理。

    减小了船舶因航道上航标移位或者漂浮而引起船舶发生搁浅、触礁等的事故率。灯标、浮标等航标容易受到水流的影响产生移位或者漂浮，船舶在进出港口或者能见度不良的情况下通过狭水道都需要他们的帮助。一旦不在原来的位置就很可能给船舶带来事故，比如船舶的搁浅、触礁等。在现行灯标体上安置1台AIS设备，灯标发生移位时，移位了的灯标上的AIS设备就能把移动了的位置报告出来并报警，这对航行安全是非常有益的，可以有效地减少因为看错灯标或者定位错误而产生的事故率。

    为搜救部门提供船舶信息及搜救决策服务。AIS 可以自动、连续发送船舶航行信息， 将其接入无线-有线通信网， 再送入船舶报告系统的计算中心。由中心按系统要求对所有船舶按规定时间、周期及所需的信息建立数据库， 并结合中心拥有的船舶静态数据、电子海图及气象数据等， 按用户要求进行分析、处理， 为搜救部门提供船舶信息及搜救决策服务， 也可作为沿岸国获取船舶及其货物资料的一种手段。

    AIS系统在槟城二桥项目中的应用

    1、槟城二桥项目简介

    马来西亚槟城第二跨海大桥是中马两国政府间合作的的EPC合同项目，建设规模巨大，是马来西亚20年来最大的土建工程。大桥拟定线位连接槟城侧的Batu Maung和大陆侧的Batu Kawan，线路全长约23.5km，其中跨越Penang海峡的海上桥部分长约16.5km。大桥设计为“s”形平面曲线和两次起伏的立面曲线，由双向四车道和双向两排摩托车道组成。主桥拟为预应力混凝土双塔斜拉桥，跨径布置为117.5+240+117.5m，塔高为103.28m。中国港湾工程有限责任公司承包海上桥部分，主要由主桥和引桥组成，全桥长16.3公里。其中有两部分的水位较浅，不能满足打桩船等大型施工船舶的吃水要求，所以需要疏浚。马来西亚对环境保护的要求较高，规定必须使用抓斗式挖泥船挖泥，不允许使用耙吸船或绞吸船，并规定了具体的卸泥区域。政府部门为了确保施工船舶的航行安全，并确保泥驳将疏浚土完全运送到指定的区域卸泥，要求本工程中所有的施工船舶必须安装AIS系统，所有运泥驳船还必须加装开底传感器。

    2、AIS系统的应用

    本项目中AIS系统除了具备上述功能外，还与开底传感器配合使用，使船舶在航道上航行安全和对环境的影响得到有效控制。

    当船只安装完AIS系统以后，向当地的海事部门申请一个海上移动服务识别码（MMSI）后，便可以使用，海事部门也可以对该船只进行监控。该系统中有一个黑匣子，里面装有信号卡，每隔30秒发送一次信号，海事部门和相关的政府机关可以通过固定的电视频道和固定的网址对船只进行实时监控。

    由于马来西亚的政府部门对环保的要求较高，为防止运泥驳船在航道上偷卸、漏泄泥，要求在运泥驳船安装开底传感器。当泥驳在航道上开底卸泥或漏泥时，传感器将信号传给信号卡，再由信号卡发出信号，通过传输，在电脑上记录下泥驳开底的时间和位置。通过设置，如果泥驳在指定卸泥区域外面开底卸泥，信号卡将会给承包商、业主及相关政府部门监控人员的手机发送信息，通知他们有关泥驳违规卸泥的时间、地点、泥驳编号的详情，有利于环保的有效控制。

    由于泥驳在航道上重复往返于挖泥点和卸泥点，船长可以通过水位研究和实测，制定一条最合理的在航道上航行的路线，输入到AIS系统中，设置航线导航。通过这种设定，当航行偏离设定航线1.5海里时，系统将会自动报警，大大提高了航行的经济性，并可避免因偏离航线导致的搁浅。类似地，在系统中以卸泥区域中心为圆点、以0.5海里为半径的区域设为目的区域，当船只进入该区域后便会发出警示信号，驳船方可开底卸泥，这一措施确保了泥驳在指定区域内卸泥的准确性。另外，通过设定，系统可对周围8海里的船只进行观测，防止与其他船在航道上只发生碰撞。

    结论

    AIS+开底传感器系统在槟城二桥项目中的应用，不仅加强了泥驳的在航道上的行船安全，还使得疏浚对环境的影响得到了有效的控制。通过建立该系统，无论承包商、业主还是海事局、环境局等有关部门都可以对施工船舶进行实时监控，为把该工程建成安全、环保工程奠定了基础。

    参考文献：

    [1].牛健春.AIS在VTS船舶交通管理系统中的作用.航海技术，2003年，第1期：38-39.

    [2].梅燕.谈AIS在海事管理中的应用.航海技术，2007年，第6期：38-39.

    [3].兰培真，韩斌，陈伯雄等.基于AIS的港口船舶引航系统的研究.中国航海，2007年，第3期：17-21.

    [4].林春景.基于AIS的船舶代理业务监控系统.厦门科技，2005年，第5期：42-44.

    [5].刘志刚.船舶自动识别系统在船舶交通管理系统中的应用.航海工程，2007年，36（2）：123-125.

    （作者单位：中国港湾工程有限责任公司）