基于解釋結(jié)構(gòu)模型的船舶AIS使用中的問題分析及對策

徐海濱 黃亮杰 蔣曉丹

【摘 要】 為保障船舶航行安全、提高海事監(jiān)管效率，分析船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）船載設(shè)備使用中存在的主要問題及影響因素，構(gòu)建能反映因素間相互關(guān)系的解釋結(jié)構(gòu)模型，發(fā)現(xiàn)船員意識及操作水平、AIS設(shè)備運營及售后服務(wù)是導(dǎo)致AIS未正常工作的直接因素，航運企業(yè)的管理、培訓(xùn)和岸基支持是間接因素，海事部門的法律規(guī)范及監(jiān)管是底層因素。據(jù)此提出對策建議：海事部門應(yīng)完善立法，加強執(zhí)法監(jiān)管;航運企業(yè)應(yīng)完善規(guī)章制度，加強設(shè)備及人員管理;船員應(yīng)提高認知和操作水平，加強使用管理;生產(chǎn)商應(yīng)提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量，加強配套服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】 船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）;海事監(jiān)管;解釋結(jié)構(gòu)模型

0 引 言

船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）是集現(xiàn)代計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及全球定位系統(tǒng)（GPS）于一體的新型數(shù)字化助導(dǎo)航系統(tǒng)，在船舶航行安全和海事監(jiān)管方面發(fā)揮著重要作用。在船舶航行安全方面，AIS船載設(shè)備可配合GPS通過甚高頻（VHF）以一定頻率自動向附近岸臺和船舶發(fā)送船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)（船名、呼號、海上移動識別碼、船舶種類等）、動態(tài)數(shù)據(jù)（航向、航速、經(jīng)緯度等）和航次數(shù)據(jù)（船舶狀態(tài)、吃水、目的港、預(yù)計抵港時間等）。AIS船載設(shè)備發(fā)送的這些信息能使鄰近船舶較早發(fā)現(xiàn)和處理會遇局面，及時、有效采取避碰措施從而保障航行安全。在海事監(jiān)管方面，AIS岸臺設(shè)備可與雷達、閉路電視、無線電話及終端設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，構(gòu)成船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）。海事部門可通過VTS監(jiān)控船舶是否偏離航道、走錨、安全避讓，并向船舶提供通航信息。船舶發(fā)生事故后，海事部門可通過AIS設(shè)備調(diào)取船舶航行軌跡還原事故現(xiàn)場，推斷事故原因和判定責任。[1]

AIS船載設(shè)備應(yīng)常開并保持正常工作。然而在現(xiàn)實中，AIS船載設(shè)備使用不規(guī)范的海事處罰案件數(shù)居高不下。以寶山海事局為例，2018年因AIS船載設(shè)備使用不規(guī)范的處罰案件占比10.54%。船舶經(jīng)常因AIS船載設(shè)備出現(xiàn)問題而“隱身”，“隱身船”在沒有經(jīng)常自查的情況下很難發(fā)現(xiàn)AIS船載設(shè)備存在問題。這不僅給船舶和通航環(huán)境帶來極大安全隱患，也給海事部門跟蹤和掌握船舶動態(tài)及監(jiān)管造成困難。

本文分析AIS船載設(shè)備使用中存在的主要問題，構(gòu)建解釋結(jié)構(gòu)模型分析導(dǎo)致AIS船載設(shè)備出現(xiàn)問題的因素間的相互關(guān)系，據(jù)此提出對策建議，為航運企業(yè)使用AIS船載設(shè)備加強航行安全及海事部門使用AIS船載設(shè)備提高監(jiān)管效率提供參考。

1 AIS使用中的問題及影響因素

1.1 AIS船載設(shè)備使用中的問題

（1）未保持開啟。AIS船載設(shè)備未保持開啟狀態(tài)是指船舶未在運營過程中一直開啟AIS船載設(shè)備。船舶有通過AIS船載設(shè)備識別他船的權(quán)利，也有被他船識別的義務(wù)。若AIS船載設(shè)備未保持開啟狀態(tài)，不僅無法發(fā)揮作用，也使海事部門難以監(jiān)管轄區(qū)船舶動態(tài)。

（2）未保持正常工作狀態(tài)。AIS船載設(shè)備未保持正常工作狀態(tài)是指因船員操作或設(shè)備故障而導(dǎo)致AIS船載設(shè)備未正常工作。船員不僅應(yīng)保持AIS船載設(shè)備開啟，還應(yīng)確保其正常工作。若船員發(fā)現(xiàn)AIS船載設(shè)備存在問題應(yīng)及時向海事部門報告，并將情況記錄于航海日志，若條件允許要及時聯(lián)系技術(shù)人員修理。

（3）船舶數(shù)據(jù)不準確。AIS船載設(shè)備向附近岸 臺和周圍船舶發(fā)送的船舶數(shù)據(jù)不準確是指AIS的船舶靜態(tài)、動態(tài)及航次等數(shù)據(jù)與船舶實際情況不符。靜態(tài)數(shù)據(jù)一般在裝船時輸入，不可隨意更改;動態(tài)數(shù)據(jù)和航次數(shù)據(jù)根據(jù)船舶實際隨時更新。船舶數(shù)據(jù)不準確將導(dǎo)致周圍船舶和海事部門誤判該船動態(tài)，無法快速確定避讓關(guān)系，使他船難以擬定避碰措施，直接影響航行安全。

1.2 導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中產(chǎn)生問題的主要因素

梳理已有相關(guān)文獻并結(jié)合工作經(jīng)驗總結(jié)導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的因素，經(jīng)與10位航運企業(yè)部門經(jīng)理、10位高級船員、10位海事執(zhí)法人員探討，最終確定17個影響因素，見表1。

2 AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的解釋結(jié)構(gòu)模型

2.1 解釋結(jié)構(gòu)模型

解釋結(jié)構(gòu)模型應(yīng)用實踐經(jīng)驗及計算機輔助，通過辨識元素間關(guān)系將復(fù)雜系統(tǒng)分解為多級遞階子系統(tǒng)，使元素間錯綜復(fù)雜的關(guān)系層次化、條理化。本文基于解釋結(jié)構(gòu)模型分析導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的影響因素間的相互關(guān)系，步驟如下：

步驟1 分析導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn) 問題的影響因素間的相互關(guān)系

將表1中各因素按下式構(gòu)造鄰接矩陣A。鄰接矩陣是指各因素通過長度為1的通路相互可到達的矩陣。

步驟3 根據(jù)可達矩陣生成可達集

定義導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的主要因素Sij的可達集為R（Sij）。R（Sij）表示可達矩陣R中主要因素Sij所在行矩陣元素為1的列對應(yīng)的所有因素集合。Sij的前因集A（Sij）是指可達矩陣R中Sij所在列矩陣元素為1的行對應(yīng)的所有因素集合。若R（Sij）=R（Sij）∩A（Sij），則Sij為最高層因素。之后在可達矩陣R中剔除對應(yīng)的行和列，并繼續(xù)尋找新的最高層因素。以此類推，可得AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的解釋結(jié)構(gòu)模型（見圖1）。

2.2 模型分析

分析圖1可知，導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的因素間具有依存或反饋關(guān)系。航運企業(yè)對AIS船載設(shè)備裝船前監(jiān)管缺失，船員對AIS重要性認知不足、操作水平低，AIS船載設(shè)備供電中斷，AIS船載設(shè)備生產(chǎn)商技術(shù)水平低，AIS基站布局不完善，AIS船載設(shè)備售后服務(wù)不及時是導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的直接因素。航運企業(yè)雇傭不適任船員負責AIS船載設(shè)備、對船員AIS操作技能培訓(xùn)不足、AIS岸基支持不足、船長和部門長對責任船員和AIS船載設(shè)備管理不足、海事部門執(zhí)法人員水平有限、AIS船載設(shè)備質(zhì)量差是導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的間接因素。航運企業(yè)AIS相關(guān)規(guī)章制度不完善、海事部門AIS相關(guān)法律法規(guī)不完善、適任考試對AIS側(cè)重程度不夠、缺乏有效的AIS檢測設(shè)備是導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的底層因素。

航運企業(yè)雇傭不適任船員負責AIS船載設(shè)備、對船員AIS操作技能培訓(xùn)不足、船長和部門長對責任船員和AIS船載設(shè)備管理不足將直接導(dǎo)致船員對AIS重要性認知不足、AIS船載設(shè)備操作水平低和AIS供電中斷。航運企業(yè)對AIS岸基支持不足也將導(dǎo)致AIS船載設(shè)備供電中斷和AIS船載設(shè)備售后服務(wù)不及時。此外，AIS船載設(shè)備質(zhì)量差也可導(dǎo)致AIS船載設(shè)備供電中斷。海事部門執(zhí)法人員水平有限也可導(dǎo)致船員對AIS重要性認知不足。

航運企業(yè)AIS相關(guān)規(guī)章制度不完善將導(dǎo)致其雇傭不適任船員負責AIS船載設(shè)備、對船員AIS操作技能培訓(xùn)不足、AIS岸基支持不足、船長和部門長對責任船員和AIS船載設(shè)備管理不足、AIS船載設(shè)備裝船前監(jiān)管缺失。適任考試對AIS側(cè)重程度不夠也可導(dǎo)致船長和部門對責任船員和AIS船載設(shè)備管理不足。海事部門缺乏有效的AIS檢測設(shè)備，可導(dǎo)致其執(zhí)法水平有限。海事部門AIS相關(guān)法律法規(guī)不完善可導(dǎo)致航運企業(yè)AIS相關(guān)規(guī)章制度不完善、船長和部門長對責任船員和AIS船載設(shè)備管理不足。

3 對策建議

3.1 完善海事立法，加強執(zhí)法監(jiān)管

（1）完善AIS相關(guān)法律法規(guī)。海事部門應(yīng)完善AIS船載設(shè)備在船舶使用、船員操作、海事監(jiān)管、船舶檢驗等方面的法律規(guī)范，借鑒國際標準，由船檢機構(gòu)定期檢驗AIS船載設(shè)備，以此促進航運企業(yè)完善其AIS相關(guān)規(guī)章制度。

（2）適任考試增加對AIS的考查。海事部門應(yīng)適當增加對AIS相關(guān)知識和技能的考查，從而提高船長、部門長、船員對AIS重要性的認知，加強船長和部門長對相關(guān)船員和AIS船載設(shè)備的管理，提高船員保持AIS船載設(shè)備處于正常工作狀態(tài)的意識，關(guān)注AIS船載設(shè)備能否正常供電，在其出現(xiàn)故障后要能及時解決。

（3）提升AIS執(zhí)法水平。海事部門應(yīng)開發(fā)拓展更加便捷、先進、有效的遠程監(jiān)測設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)并處理“隱身船”。根據(jù)常見AIS船載設(shè)備種類加強對一線執(zhí)法人員專項技能的培訓(xùn)，以提高執(zhí)法人員取證速度和執(zhí)法效率。

3.2 完善規(guī)章制度，加強設(shè)備及人員管理

（1）完善AIS相關(guān)規(guī)章制度。航運企業(yè)應(yīng)根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)和公司實際情況，從AIS船載設(shè)備裝船前監(jiān)管、適任船員雇傭、船長和部門長對責任船員及AIS船載設(shè)備的管理、船員對AIS船載設(shè)備的使用及維護保養(yǎng)、AIS岸基支持等方面制定并完善體系文件和相關(guān)規(guī)章制度，確保其落到實處。

（2）加強對AIS船載設(shè)備裝船檢查和相關(guān)船員的考核評估。航運企業(yè)應(yīng)根據(jù)法律法規(guī)要求，確保AIS船載設(shè)備等級（A級、B級）與船舶噸位、航區(qū)相匹配;裝船前保證AIS設(shè)備已型式認可，船上存有產(chǎn)品證書、型式認可證書或復(fù)印件，并在船舶檢驗證書航行設(shè)備欄簽注與實際裝船設(shè)備相符的AIS船載設(shè)備名稱;A級AIS船載設(shè)備應(yīng)有主、應(yīng)急雙套電源，且能自動切換;天線接頭要有適當?shù)乃艽胧珹IS船載設(shè)備的天線與船舶VHF天線的水平垂直距離要符合要求，保證AIS船載設(shè)備能正常工作;雇傭派遣船員應(yīng)加強考核評估，確保相關(guān)船員能正常使用AIS船載設(shè)備。

（3）加強對船員操作技能培訓(xùn)，給予船舶必要的岸基支持。航運企業(yè)應(yīng)加強管理，給予船舶必要的技術(shù)支持和經(jīng)費保障，確保AIS船載設(shè)備發(fā)生故障時能及時解決問題，保證航行安全。同時應(yīng)加強對相關(guān)船員的AIS操作技能培訓(xùn)，督促船長和部門長加強管理，提高安全意識，及時發(fā)現(xiàn)并解決AIS船載設(shè)備故障。

3.3 提高認知和操作水平，加強日常使用管理

（1）提高認知和管理水平。相關(guān)船員應(yīng)提高對AIS重要性的認知，主動學(xué)習AIS船載設(shè)備的操作方法，船長和部門長應(yīng)加強對責任船員和AIS船載設(shè)備的管理。

（2）提高操作技能。相關(guān)船員應(yīng)加強學(xué)習，提高AIS操作技能，能熟練地向岸臺或其他船舶發(fā)送短信，模擬預(yù)測與目標船的會遇時間和地點，并能進行設(shè)備自檢和故障模擬測試。

（3）加強檢查和維護管理。相關(guān)船員應(yīng)加強對AIS船載設(shè)備的日常檢查，經(jīng)常通過其他船舶了解本船AIS船載設(shè)備是否正常工作，確保AIS船載設(shè)備保持開啟狀態(tài)（特殊情況除外），且重啟后2分鐘內(nèi)能正常工作;靜態(tài)數(shù)據(jù)與證書中數(shù)據(jù)保持一致;動態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)與船舶實際情況相符。相關(guān)船員在日常工作中應(yīng)定期對AIS船載設(shè)備的天線、蓄電池等進行維護管理，確保AIS船載設(shè)備能正常工作。

3.4 提高產(chǎn)品質(zhì)量和科技水平，加強配套服務(wù)

（1）確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高技術(shù)含量。生產(chǎn)商應(yīng)規(guī)范AIS船載設(shè)備生產(chǎn)程序，嚴格執(zhí)行生產(chǎn)標準，確保AIS船載設(shè)備質(zhì)量達標;政府相關(guān)部門應(yīng)加強對AIS船載設(shè)備檢驗，杜絕不符合標準的產(chǎn)品流入市場。生產(chǎn)商還應(yīng)努力提高技術(shù)創(chuàng)新水平，力爭達到國際先進水準。

（2）合理布局AIS基站。相關(guān)部門應(yīng)科學(xué)、合理地規(guī)劃AIS基站網(wǎng)絡(luò)布局，在AIS信號較弱區(qū)域應(yīng)增加AIS基站數(shù)量，在有限的資金預(yù)算條件下使AIS基站網(wǎng)絡(luò)覆蓋盡可能大的水域范圍，保證AIS信息傳遞的及時性和準確性。

（3）加強售后服務(wù)。AIS船載設(shè)備生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、航運企業(yè)應(yīng)通過大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)建立AIS船載設(shè)備使用狀況的全流程信息跟蹤系統(tǒng)，加強售后服務(wù)，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，防止因船舶“隱身”而影響航行安全。

4 結(jié) 語

AIS船載設(shè)備使用不規(guī)范不僅給船舶和通航環(huán)境帶來極大安全隱患，也給海事監(jiān)管帶來困難。本文總結(jié)了AIS船載設(shè)備在使用中存在的主要問題，挖掘?qū)е聠栴}產(chǎn)生的主要因素，采用解釋結(jié)構(gòu)模型分析因素間的相互關(guān)系。結(jié)果表明，船員意識及操作水平、AIS船載設(shè)備運營及售后是導(dǎo)致AIS船載設(shè)備使用中出現(xiàn)問題的直接因素，航運企業(yè)管理、培訓(xùn)和岸基支持是間接因素，海事法律規(guī)范及監(jiān)管是底層因素。海事部門應(yīng)完善立法、加強執(zhí)法監(jiān)管，航運企業(yè)應(yīng)完善規(guī)章制度、加強設(shè)備及人員管理，船員應(yīng)提高認知操作水平、加強使用管理，生產(chǎn)商應(yīng)提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量、加強配套服務(wù)。

參考文獻：

[1] 鐘子洋.我國海事船舶動態(tài)監(jiān)管方式的效能[J].水運管理，2017（4）：22-25.