基于互聯(lián)網(wǎng)+的液貨船審查與動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)

中海油能源發(fā)展（天津）股份有限公司銷售服務(wù)分公司 張 政 許 琦

上海海事大學(xué)商船學(xué)院 秦庭榮 馬國(guó)梁

上海邁利船舶科技有限公司 祝佳樂(lè)

液貨船準(zhǔn)入審查是石油公司根據(jù)船舶檢查、船公司管理評(píng)審結(jié)果等綜合信息，判定船舶可否準(zhǔn)入其公司進(jìn)行液貨運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。近年來(lái)，隨著海上石油開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)目焖僭鲩L(zhǎng)，以及國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)境的日趨重視，液貨船準(zhǔn)入審查已經(jīng)成為各大石油公司用船前的必經(jīng)環(huán)節(jié)，同時(shí)也給用船單位帶來(lái)巨大工作壓力。一方面，傳統(tǒng)的審核、準(zhǔn)入工作流程中存在著大量的手動(dòng)操作，非數(shù)字化的輸入方式導(dǎo)致工作效率低下；另一方面，先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，優(yōu)越的評(píng)估算法，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等，因?yàn)闇?zhǔn)入審查的非數(shù)字化現(xiàn)狀而不能很好的切入和結(jié)合。此外，對(duì)于已經(jīng)準(zhǔn)入的液貨船在后期的裝卸貨以及海上運(yùn)輸環(huán)節(jié)也缺乏進(jìn)一步的跟蹤和反饋?；诖?，建立一套閉環(huán)數(shù)字化液貨船準(zhǔn)入審查及其海上運(yùn)輸?shù)膭?dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)已經(jīng)成為該行業(yè)亟需解決的問(wèn)題。

液貨船準(zhǔn)入審查

在石油行業(yè)中，OCIMF作為目前最權(quán)威的非盈利組織，針對(duì)液貨船提出了船舶檢查報(bào)告系統(tǒng)（SIRE）和液貨船管理自評(píng)估（TMSA）兩大主要安全檢查手段，前者對(duì)象為液貨船本身，后者為液貨船所在的船公司。而作為石油公司等用船單位除了采納OCIMF的海事管理理念及其良好作業(yè)實(shí)踐外，還會(huì)綜合考慮其他因素。通常情況下，液貨船審查過(guò)程包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：

1、對(duì)船公司管理狀況的審查，通常通過(guò)TMSA評(píng)估實(shí)現(xiàn)。TMSA通過(guò)關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)（KPI）的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)船公司SMS體系的自評(píng)估，包含實(shí)現(xiàn)KPI四個(gè)階段良好做法。船公司根據(jù)KPI進(jìn)行自評(píng)估，識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)，找出公司安全管理現(xiàn)狀與行業(yè)期望之間的差距。用船單位則根據(jù)TMSA報(bào)告對(duì)船公司進(jìn)行管理評(píng)審，督促其依據(jù)行業(yè)良好作業(yè)實(shí)踐，制定明確的船舶管理水平提升方案。

2、對(duì)船舶檢查報(bào)告的審查。SIRE程序就液貨船而言，主要是通過(guò)船舶檢查問(wèn)卷（Vessel Inspection Questionnaire，VIQ）的方式對(duì)要用的船舶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)全方位檢查，形成VIQ報(bào)告。該報(bào)告已成為船舶能否進(jìn)入液貨運(yùn)輸市場(chǎng)的重要判斷依據(jù)。

3、對(duì)船舶在終端碼頭作業(yè)反饋情況的審查。船舶在陸地碼頭或海上外輸終端，包括浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置（FPSO）、浮式儲(chǔ)油裝置（FSO）和固定外輸平臺(tái)等進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)，管理方對(duì)上述操作過(guò)程進(jìn)行安全評(píng)估，形成反饋報(bào)告。

4、對(duì)船舶在船旗國(guó)或港口國(guó)監(jiān)督檢查情況的審查。船旗國(guó)和港口國(guó)分別對(duì)自己國(guó)家和抵港的外國(guó)船舶實(shí)施安全檢查。就液貨船檢查而言，其檢查內(nèi)容和VIQ檢查存在著廣泛的交集，可以作為VIQ檢查的很好補(bǔ)充。

5、對(duì)船舶以往發(fā)生事故及事故調(diào)查報(bào)告情況的審查。船舶事故報(bào)告可以側(cè)面反映出該船船況、船上人員操作技能水平，以及船公司的管理水平。

6、對(duì)船舶入級(jí)情況的審查。主要審查該船船級(jí)社情況，包括船旗國(guó)/船級(jí)社變更情況，要查明經(jīng)常變動(dòng)船級(jí)和船籍的原因。

7、其他因素：包括船齡、VIQ報(bào)告中的一些影響打分的參考項(xiàng)目等。

綜上所述，量化評(píng)估系統(tǒng)中包括對(duì)船舶檢查報(bào)告、船公司管理評(píng)估報(bào)告、船旗國(guó)和港口國(guó)監(jiān)督檢查情況、碼頭終端反饋情況、船舶發(fā)生的事故及事故調(diào)查報(bào)告、船舶入級(jí)情況以及其他情況的評(píng)估，這些因素共同決定該評(píng)估系統(tǒng)對(duì)于液貨船的最終評(píng)分。

圖1給出了液貨船準(zhǔn)入審查的基本流程。圖中，船公司負(fù)責(zé)向石油公司申請(qǐng)船舶準(zhǔn)入前的安全檢查，并提交TMSA檢查報(bào)告進(jìn)行自評(píng)估；石油公司委派第三方檢查機(jī)構(gòu)完成對(duì)船公司具體船舶的安全檢查并上傳船舶檢查報(bào)告；用船單位業(yè)務(wù)主管將對(duì)TMSA和船舶檢查報(bào)告進(jìn)行審核打分，并充分考慮到船舶的其他因素后進(jìn)行綜合評(píng)分；用船單位部門(mén)經(jīng)理負(fù)責(zé)對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行審核及修改并將結(jié)果反饋給用船單位總經(jīng)理，最終決定該船能否通過(guò)準(zhǔn)入審核。

圖1 液貨船準(zhǔn)入審查的基本流程

液貨船實(shí)時(shí)跟蹤

通過(guò)審核后準(zhǔn)入的液貨船，則進(jìn)入石油公司的商業(yè)營(yíng)運(yùn)層面。以往石油公司對(duì)液貨船指導(dǎo)和監(jiān)督僅限于準(zhǔn)入審查。實(shí)際上，一艘船舶在進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng)后的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)不但能準(zhǔn)確反饋前期準(zhǔn)入審查的效果，也更能反映出船公司和船舶人員的管理質(zhì)量。而對(duì)于石油公司而言，掌握準(zhǔn)入后船舶的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)石油公司在海事安全方面的閉環(huán)管理，進(jìn)一步提升公司的精細(xì)化管理水平。

為此，構(gòu)建基于AIS信息的準(zhǔn)入船舶運(yùn)營(yíng)實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含以下幾大部分：

1、電子海圖展示：接入電子海圖，疊加在地圖窗口中。

2、船舶實(shí)時(shí)定位：實(shí)時(shí)地圖上展示準(zhǔn)入后的液貨船位置，也可以依據(jù)船號(hào)進(jìn)行查詢和定位。

3、船舶軌跡回放：根據(jù)時(shí)間段對(duì)船舶的行進(jìn)軌跡進(jìn)行展示播放。

4、船位信息調(diào)?。焊鶕?jù)船號(hào)等信息獲取指定船舶后的船位信息。

5、對(duì)上述AIS信息進(jìn)行云備份，方便對(duì)該數(shù)據(jù)的進(jìn)一步信息挖掘。挖掘的信息主要包含船舶的準(zhǔn)時(shí)靠離泊信息、準(zhǔn)時(shí)裝卸貨信息、海上航行時(shí)船舶工況信息、航行行為分析（包含違章操作、危險(xiǎn)駕駛等行為分析）。

審查與跟蹤系統(tǒng)構(gòu)建

為適應(yīng)各使用場(chǎng)景需要，選擇B（Browser）/S（Server）為主，移動(dòng)端App和C（Client）/S（Server）為輔的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

液貨船基本信息的收集、審核流程、實(shí)時(shí)跟蹤等應(yīng)用，主要基于瀏覽器（Browser）端進(jìn)行操作，維護(hù)和升級(jí)只需在服務(wù)器（Server）端完成。

液貨船現(xiàn)場(chǎng)檢查、碼頭終端檢查數(shù)據(jù)反饋主要基于移動(dòng)端App實(shí)現(xiàn)。

檢查報(bào)告離線編輯器則采用C/S架構(gòu)，滿足在不具備互聯(lián)網(wǎng)接入條件下，完成檢查報(bào)告的編輯與匯總。

基于安全考慮，在DMZ(非軍事)區(qū)部署Nginx作為反向代理，對(duì)外提供服務(wù)，前端采用Vue技術(shù)，后端采用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，選擇通用性較好的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL作為應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，Apache Kafka配合非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)Cassandra/Hbase及Hadoop處理AIS等海量數(shù)據(jù)。

圖2中，VIQ報(bào)告數(shù)據(jù)、TMSA報(bào)告數(shù)據(jù)等液貨船審查數(shù)據(jù)通過(guò)PC-Web端、PC-APP端 和 移動(dòng)APP端進(jìn)入液貨船審查與動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)，AIS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)另一個(gè)接口直接進(jìn)入該系統(tǒng)。所有準(zhǔn)入審查業(yè)務(wù)、審查結(jié)果和AIS對(duì)船舶的實(shí)時(shí)顯示均可以通過(guò)PC-Web端、PC-APP端和移動(dòng)APP端三種形式進(jìn)行可視化展示。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

基于此，提出一套基于互聯(lián)網(wǎng)+理念的智能化、數(shù)字化的液貨船準(zhǔn)入審查與動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合智能手機(jī)技術(shù)、船用AIS技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等開(kāi)發(fā)出一套支持PC客戶端訪問(wèn)和移動(dòng)客戶端錄入信息的新系統(tǒng)。液貨船準(zhǔn)入審查模塊有利于實(shí)現(xiàn)審核流程自動(dòng)化，使得液貨船準(zhǔn)入審查工作變得有序、高效和科學(xué)；液貨船動(dòng)態(tài)跟蹤模塊有利于反饋準(zhǔn)入審查的效果，實(shí)現(xiàn)石油公司在海事安全方面的閉環(huán)管理。系統(tǒng)總體構(gòu)架見(jiàn)圖3所示。

圖3 基于互聯(lián)網(wǎng)+的液貨船審查與動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)

結(jié)束語(yǔ)

基于互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)、智能手機(jī)技術(shù)等，構(gòu)建了石油公司的液貨船準(zhǔn)入審查與動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)，主要研究工作如下：

1、構(gòu)建了液貨船準(zhǔn)入審查模塊。該模塊實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)入審查流程自動(dòng)化，提升了審查工作的有序性、高效性和科學(xué)性；

2、提出了基于AIS數(shù)據(jù)的液貨船動(dòng)態(tài)跟蹤模塊。該模塊有利于反饋準(zhǔn)入審查的效果，實(shí)現(xiàn)石油公司在海事安全方面的閉環(huán)管理；

3、實(shí)現(xiàn)了基于互聯(lián)網(wǎng)+的液貨船審查與動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于液貨船準(zhǔn)入審查模塊和動(dòng)態(tài)跟蹤模塊，利用互聯(lián)網(wǎng)+理念將智能手機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)、船用AIS技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行融合，對(duì)石油公司用船全程監(jiān)管進(jìn)行了閉環(huán)式開(kāi)發(fā)，大大提升了石油公司在海事安全管理方面的精細(xì)化管理水平。

系統(tǒng)在后期開(kāi)發(fā)中可以加入海洋石油支持船檢查等數(shù)據(jù)，進(jìn)一步豐富該系統(tǒng)，這也是下一階段的研究方向。

韓國(guó)試航全自主船，下半年還有大動(dòng)作

韓國(guó)現(xiàn)代重工(HHI)進(jìn)行了一艘全自主游船的試航行，該船在狹窄的10公里長(zhǎng)的浦項(xiàng)運(yùn)河中航行。

現(xiàn)代重工通過(guò)其新建立的專門(mén)從事自主航行技術(shù)的公司Avikus展示了船舶從出發(fā)和航行到返回和停靠的所有階段的完全自主導(dǎo)航。本次展示使用了一艘12座游船進(jìn)行。

據(jù)該公司稱，智能導(dǎo)航輔助系統(tǒng)(HiNAS)基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和智能停泊輔助系統(tǒng)(HiBAS)自動(dòng)識(shí)別物體和路線，以提醒碰撞風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)使用光檢測(cè)和距離修正(LiDAR)，以及特殊的攝像頭，船舶能夠探測(cè)并繞過(guò)障礙物和其他意外情況。

該游船通過(guò)控制中心的5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，由于網(wǎng)絡(luò)的低延遲，控制塔中的操作人員能夠監(jiān)控來(lái)自船舶的實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)，并獲得360度的視頻圖像。

現(xiàn)代重工表示，旗下Avikus公司將在研發(fā)自主導(dǎo)航技術(shù)方面持續(xù)努力，將其應(yīng)用擴(kuò)展至所有類型的船舶，包括客船和貨船。