AIS系統(tǒng)在檳城二橋項(xiàng)目中的應(yīng)用

王立志

摘 要：本文介紹了AIS系統(tǒng)的組成、功能和應(yīng)用AIS系統(tǒng)的意義，著重介紹了AIS系統(tǒng)在檳城二橋項(xiàng)目中的應(yīng)用，該系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅加強(qiáng)了泥駁在航道行船安全，還加強(qiáng)了海事等有關(guān)部門對泥駁的監(jiān)控，對于各方都有益。

關(guān)鍵詞：AIS系統(tǒng) 航道行駛安全 項(xiàng)目應(yīng)用

船舶自動識別系統(tǒng)（Automatic Identification System， 簡稱AIS系統(tǒng)）由岸基（基站）設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，是一種新型的集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息顯示技術(shù)為一體的數(shù)字助航系統(tǒng)和設(shè)備。船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）由艦船飛機(jī)之?dāng)澄易R別器發(fā)展而成，配合全球定位系統(tǒng)（GPS）將船位、船速、改變航向率及航向等船舶動態(tài)結(jié)合船名、呼號、吃水及危險(xiǎn)貨物等船舶靜態(tài)資料由甚高頻（VHF）頻道向附近水域船舶及岸臺廣播，使鄰近船舶及岸臺能及時(shí)掌握附近海面所有船舶之動靜態(tài)資訊，得以立刻互相通話協(xié)調(diào)，采取必要避讓行動，對船舶在航道的行駛安全有很大幫助。

AIS的概況

1、AIS系統(tǒng)的組成

船臺設(shè)備。一個(gè)典型的AIS船臺由GPS接收機(jī)，1臺VHF發(fā)射機(jī)、2臺VHF TDMA接收機(jī)、1臺VHF DSC接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理器、調(diào)制解調(diào)器和顯示器等組成。GPS提供船舶的位置，航向、航速等信息；數(shù)據(jù)處理器將GPS提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和處理，將數(shù)據(jù)編碼后送入調(diào)制器，對來自解調(diào)器的接收信號進(jìn)行解碼、存儲并送入顯示器。調(diào)制解調(diào)器是對船舶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后送入通信機(jī)發(fā)射，對來自接收機(jī)的接收信號進(jìn)行解調(diào)后送入數(shù)據(jù)處理器；VHF通信單元用于發(fā)射和接收已調(diào)信號，能接受岸臺呼叫，能自動應(yīng)答岸臺尋問；顯示器主要用于顯示電子海圖等圖像和數(shù)據(jù)。

岸臺系統(tǒng)。由一系列岸臺聯(lián)網(wǎng)而成。一個(gè)典型的岸臺由VHF TDMA收發(fā)機(jī)、VHF DSC接收機(jī)、基站控制器（BSC）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制軟件和應(yīng)用軟件組成。AIS基站收發(fā)機(jī)遵從ITU-RM.1371建議案《AIS技術(shù)特性標(biāo)準(zhǔn)》，可安裝在VIS系統(tǒng)中或作為AIS沿海網(wǎng)絡(luò)的核心單元。借助基站控制器（BSC），基站收發(fā)機(jī)可以相互連接實(shí)現(xiàn)對海岸線的覆蓋。收發(fā)機(jī)還可配置為轉(zhuǎn)發(fā)站。

2、AIS系統(tǒng)的功能

對于300總噸以上能夠從事國際運(yùn)輸?shù)拇埃?00總噸及以上不從事國際航運(yùn)的貨船和所有客船，均需要安裝AIS的設(shè)備，以提高船舶行駛的安全性。AIS應(yīng)有如下功能：①自動向合適配備的岸臺、其他船舶和航空器提供信息，包括船舶識別、類型、位置、航向、航速、航行狀態(tài)和其他與安全有關(guān)的信息；②自動接收來自其他船舶的有關(guān)信息；③識別船只、檢測和跟蹤船舶；④與岸基設(shè)施交換數(shù)據(jù)；⑤AIS系統(tǒng)可以起到定位導(dǎo)航的功能；⑥可以設(shè)定危險(xiǎn)區(qū)域和警戒區(qū)，當(dāng)船舶進(jìn)入警戒區(qū)或船與船之間的距離小于設(shè)定的安全距離是，就會發(fā)出報(bào)警；⑦系統(tǒng)可對歷史的監(jiān)控記錄進(jìn)行管理和重新放映。

3、應(yīng)用AIS系統(tǒng)的意義

通過使用AIS系統(tǒng)，加強(qiáng)了船舶間避免碰撞的措施。由于AIS 能夠自動、連續(xù)提供包括船位、航向、航速、航行狀態(tài)、船名、呼號、船長和吃水等大量的周圍的船舶動靜態(tài)信息， 并且不受天氣和海況的干擾， 具有可靠的通信設(shè)施，這些都大大減小了船舶之間在航道上發(fā)生碰撞的可能性。

拓寬海事管轄海域和協(xié)調(diào)能力。通過AIS 網(wǎng)絡(luò)， 可以對沿岸主要航道航線的船舶進(jìn)行交通管理， 充分利用AIS 的監(jiān)督和管理手段，實(shí)施交通安全統(tǒng)一管理和交通組織。提高船舶通航效率， 對船舶污染海域的肇事船舶判斷準(zhǔn)確性提高， 對船舶遇險(xiǎn)搜救更加直接， 擴(kuò)大了船舶交通管理體系和周邊協(xié)調(diào)管理。

減小了船舶因航道上航標(biāo)移位或者漂浮而引起船舶發(fā)生擱淺、觸礁等的事故率。燈標(biāo)、浮標(biāo)等航標(biāo)容易受到水流的影響產(chǎn)生移位或者漂浮，船舶在進(jìn)出港口或者能見度不良的情況下通過狹水道都需要他們的幫助。一旦不在原來的位置就很可能給船舶帶來事故，比如船舶的擱淺、觸礁等。在現(xiàn)行燈標(biāo)體上安置1臺AIS設(shè)備，燈標(biāo)發(fā)生移位時(shí)，移位了的燈標(biāo)上的AIS設(shè)備就能把移動了的位置報(bào)告出來并報(bào)警，這對航行安全是非常有益的，可以有效地減少因?yàn)榭村e燈標(biāo)或者定位錯誤而產(chǎn)生的事故率。

為搜救部門提供船舶信息及搜救決策服務(wù)。AIS 可以自動、連續(xù)發(fā)送船舶航行信息， 將其接入無線-有線通信網(wǎng)， 再送入船舶報(bào)告系統(tǒng)的計(jì)算中心。由中心按系統(tǒng)要求對所有船舶按規(guī)定時(shí)間、周期及所需的信息建立數(shù)據(jù)庫， 并結(jié)合中心擁有的船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)、電子海圖及氣象數(shù)據(jù)等， 按用戶要求進(jìn)行分析、處理， 為搜救部門提供船舶信息及搜救決策服務(wù)， 也可作為沿岸國獲取船舶及其貨物資料的一種手段。

AIS系統(tǒng)在檳城二橋項(xiàng)目中的應(yīng)用

1、檳城二橋項(xiàng)目簡介

馬來西亞檳城第二跨海大橋是中馬兩國政府間合作的的EPC合同項(xiàng)目，建設(shè)規(guī)模巨大，是馬來西亞20年來最大的土建工程。大橋擬定線位連接檳城側(cè)的Batu Maung和大陸側(cè)的Batu Kawan，線路全長約23.5km，其中跨越Penang海峽的海上橋部分長約16.5km。大橋設(shè)計(jì)為“s”形平面曲線和兩次起伏的立面曲線，由雙向四車道和雙向兩排摩托車道組成。主橋擬為預(yù)應(yīng)力混凝土雙塔斜拉橋，跨徑布置為117.5+240+117.5m，塔高為103.28m。中國港灣工程有限責(zé)任公司承包海上橋部分，主要由主橋和引橋組成，全橋長16.3公里。其中有兩部分的水位較淺，不能滿足打樁船等大型施工船舶的吃水要求，所以需要疏浚。馬來西亞對環(huán)境保護(hù)的要求較高，規(guī)定必須使用抓斗式挖泥船挖泥，不允許使用耙吸船或絞吸船，并規(guī)定了具體的卸泥區(qū)域。政府部門為了確保施工船舶的航行安全，并確保泥駁將疏浚土完全運(yùn)送到指定的區(qū)域卸泥，要求本工程中所有的施工船舶必須安裝AIS系統(tǒng)，所有運(yùn)泥駁船還必須加裝開底傳感器。

2、AIS系統(tǒng)的應(yīng)用

本項(xiàng)目中AIS系統(tǒng)除了具備上述功能外，還與開底傳感器配合使用，使船舶在航道上航行安全和對環(huán)境的影響得到有效控制。

當(dāng)船只安裝完AIS系統(tǒng)以后，向當(dāng)?shù)氐暮Ｊ虏块T申請一個(gè)海上移動服務(wù)識別碼（MMSI）后，便可以使用，海事部門也可以對該船只進(jìn)行監(jiān)控。該系統(tǒng)中有一個(gè)黑匣子，里面裝有信號卡，每隔30秒發(fā)送一次信號，海事部門和相關(guān)的政府機(jī)關(guān)可以通過固定的電視頻道和固定的網(wǎng)址對船只進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

由于馬來西亞的政府部門對環(huán)保的要求較高，為防止運(yùn)泥駁船在航道上偷卸、漏泄泥，要求在運(yùn)泥駁船安裝開底傳感器。當(dāng)泥駁在航道上開底卸泥或漏泥時(shí)，傳感器將信號傳給信號卡，再由信號卡發(fā)出信號，通過傳輸，在電腦上記錄下泥駁開底的時(shí)間和位置。通過設(shè)置，如果泥駁在指定卸泥區(qū)域外面開底卸泥，信號卡將會給承包商、業(yè)主及相關(guān)政府部門監(jiān)控人員的手機(jī)發(fā)送信息，通知他們有關(guān)泥駁違規(guī)卸泥的時(shí)間、地點(diǎn)、泥駁編號的詳情，有利于環(huán)保的有效控制。

由于泥駁在航道上重復(fù)往返于挖泥點(diǎn)和卸泥點(diǎn)，船長可以通過水位研究和實(shí)測，制定一條最合理的在航道上航行的路線，輸入到AIS系統(tǒng)中，設(shè)置航線導(dǎo)航。通過這種設(shè)定，當(dāng)航行偏離設(shè)定航線1.5海里時(shí)，系統(tǒng)將會自動報(bào)警，大大提高了航行的經(jīng)濟(jì)性，并可避免因偏離航線導(dǎo)致的擱淺。類似地，在系統(tǒng)中以卸泥區(qū)域中心為圓點(diǎn)、以0.5海里為半徑的區(qū)域設(shè)為目的區(qū)域，當(dāng)船只進(jìn)入該區(qū)域后便會發(fā)出警示信號，駁船方可開底卸泥，這一措施確保了泥駁在指定區(qū)域內(nèi)卸泥的準(zhǔn)確性。另外，通過設(shè)定，系統(tǒng)可對周圍8海里的船只進(jìn)行觀測，防止與其他船在航道上只發(fā)生碰撞。

結(jié)論

AIS+開底傳感器系統(tǒng)在檳城二橋項(xiàng)目中的應(yīng)用，不僅加強(qiáng)了泥駁的在航道上的行船安全，還使得疏浚對環(huán)境的影響得到了有效的控制。通過建立該系統(tǒng)，無論承包商、業(yè)主還是海事局、環(huán)境局等有關(guān)部門都可以對施工船舶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為把該工程建成安全、環(huán)保工程奠定了基礎(chǔ)。

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（作者單位：中國港灣工程有限責(zé)任公司）