智能船舶進(jìn)出港安全的問題及發(fā)展建議[摘要]VesselTrafficSystem[關(guān)鍵詞]智能船舶智能化VTS系統(tǒng)智能航標(biāo)目錄引言 1第一章概述 2智能船舶概述 2智能船舶關(guān)鍵功能和技術(shù) 2智能船舶特點及運作方式 4第二章智能船舶發(fā)展現(xiàn)狀 6智能船舶發(fā)展歷程 6我國智能船舶目前所處階段 8VTS與智能船舶進(jìn)出港安全的關(guān)系 9第三章智能船舶進(jìn)出港安全的問題 12智能船舶進(jìn)出港安全的問題 12智能船舶信息交流 13第四章VTS對智能船舶進(jìn)出港安全的發(fā)展建議 15VTS智能化 15航標(biāo)智能化 16結(jié)論 18參考文獻(xiàn) 20引言第一章概述1.1智能船舶概述1.1.1智能船舶定義根據(jù)中國船級社把智能船舶定義為通過傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，自動感知和獲取船舶本身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù)。它還以計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用于船舶的導(dǎo)航、管理、維護與保養(yǎng)，實現(xiàn)船舶在貨物運輸中的智能化操作，使船舶更安全、更環(huán)保、更經(jīng)濟、更高效REF_Ref28962\r\h[1]。1.1.2智能船舶的自主化層級跟據(jù)國際海事組織IMO公布的“海上自主水面船舶MASS”可將智能船舶自主化等級分為四個等級。第一級：配備自動化處理和決策支持的船舶：減少在船人員和控制船上系統(tǒng)和功能。有些操作可以通過船舶自身完成或者通過岸站進(jìn)行遙控，在有船員在船的情況下，由船員進(jìn)行操作第二級：海員在船但實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控：從其它地點控制和運營船舶，海員在船可以對船舶進(jìn)行操作。第三級:實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控但海員不在船：從其它地點控制和運營船舶。無海員在船。第四級:完全自主船舶：船舶操作系統(tǒng)可自行對出現(xiàn)的問題進(jìn)行決策并采取行動REF_Ref29805\r\h[2]。1.2智能船舶的關(guān)鍵功能及技術(shù)智能船舶是一個龐大并且復(fù)雜的系統(tǒng)主要體現(xiàn)在智能航行、智能船體、智能機艙、智能能效管理、智能貨物管理。1.2.1智能船舶關(guān)鍵功能（1）智能航行：是指通過利用先進(jìn)的感知技術(shù)和傳感器信息融合技術(shù)和感知船舶航行所需要的信息，通過計算機技術(shù)對所獲取的信息進(jìn)行深度處理，從而規(guī)劃出有利于航行的最佳航線及航速，除此之外還要能夠自動避開障礙物以及他船，能夠在各種復(fù)雜情況中行駛，實現(xiàn)自主航行。（2）智能船體：通過對船體正常狀態(tài)下有關(guān)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，作為船體正常狀態(tài)的參考依據(jù)，通過傳感器搜索檢測船體有關(guān)數(shù)據(jù)，為船體維修保養(yǎng)提供輔助決策。（3）智能機艙：由各種傳感器，通過對設(shè)備的監(jiān)測為智能系統(tǒng)提供各類數(shù)據(jù)和信息，得到機艙內(nèi)設(shè)備的運作狀況和健康情況，為設(shè)備的維修、使用、保養(yǎng)等方面的決策提供參考。（4）貨物智能管理：通過各種傳感器對貨物及貨艙的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行采集，通過大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)等，實現(xiàn)對貨艙及貨艙內(nèi)的貨物進(jìn)行監(jiān)測、報警，提出最佳裝卸方案，對貨物進(jìn)行智能化管理。（5）智能能效管理：通過對船舶航行狀態(tài)、能耗高低、船舶裝載、主機狀況、航線特點等信息，為船舶提供最佳配載以及優(yōu)化航速，從而提高船舶能效管理水平REF_Ref1667\r\h[3]。由這些內(nèi)容構(gòu)成智能集成平臺運作方式如下圖1-1。圖1-1智能集成平臺功能1.2.2智能船舶關(guān)鍵技術(shù)（1）信息感知技術(shù)：通過使用各種傳感設(shè)備及其他信息感知設(shè)備對船舶本身以及所處的環(huán)境周圍進(jìn)行信息收集，通過信息處理技術(shù)對所采集的大量信息進(jìn)行分類整理，為船舶決策提供參考，是智能船舶能夠安全可靠運營的前提。（2）通信導(dǎo)航技術(shù)：通信技術(shù)是為船舶本身以及和岸站、船舶、航標(biāo)之間進(jìn)行交流，導(dǎo)航技術(shù)是為了指導(dǎo)船舶在大洋上航行，主要通過衛(wèi)星導(dǎo)航。（3）航線規(guī)劃技術(shù)：在航行中，船舶能夠通過對所要航行水域內(nèi)的環(huán)境、水流、交通相關(guān)的信息進(jìn)行分析，自動規(guī)劃出最安全、最優(yōu)、最節(jié)能的航線。（4）狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)：通過對船舶運行時船體及設(shè)備的的各項指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，對比船舶正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)信息通過故障診斷技術(shù)分析判斷出故障部位，從而進(jìn)行相關(guān)部位的維修與保養(yǎng)，保障船舶安全運營REF_Ref30572\r\h[4]。1.3智能船舶特點及運作方式1.3.1智能船舶特點隨著人們對智能技術(shù)的研究更加深入智能船舶已經(jīng)成為未來航運業(yè)發(fā)展的方向，作為未來能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)船舶在海上從事貨物運輸?shù)闹悄艽皯?yīng)該具備以下特點：具有感知能力：即通過各種傳感器以及監(jiān)視器能夠感知船舶自身船體、設(shè)備以及周邊環(huán)境的能力。具有記憶和思維能力：即能夠?qū)λ眯畔⑦M(jìn)行存儲，通過利用所得信息進(jìn)行分析、計算、比較、聯(lián)想、判斷、決策。具有學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力：通過對相關(guān)知識的學(xué)習(xí)以及在實際使用中環(huán)境 之間的相互作用，不斷學(xué)習(xí)累積知識并適應(yīng)環(huán)境變化。具有行為決策能力：即通過所采集信息對自身以及周邊環(huán)境做出判斷，給出決策指導(dǎo)船岸人員，甚至控制船舶。1.3.2智能船舶運作方式智能船舶自主航行系統(tǒng)主要由智能感知中心、智能決策中心、決策執(zhí)行機構(gòu)三個部分組成如圖1-2。圖1-2智能船舶自主航行系統(tǒng)智能感知中心：主要是通過增加傳感器及設(shè)備以達(dá)到對船舶內(nèi)外環(huán)境的感知。外部環(huán)境包括風(fēng)、流、浪相關(guān)信息以及對于海域內(nèi)船舶及障礙物的探測等。內(nèi)部環(huán)境包括對船體本身及各種設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況的信息進(jìn)行采集。智能決策中心：智能決策中心屬于船舶的大腦，對于傳感器及設(shè)備采集船舶內(nèi)外環(huán)境的各種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行集中分析處理，判斷出問題在哪里，并且給出決策。決策執(zhí)行機構(gòu)：該機構(gòu)主要控制船舶車、舵、消防、壓載等設(shè)備，對智能決策中心下達(dá)的指令進(jìn)行執(zhí)行，并且將運行的結(jié)果反饋給智能決策中心，以達(dá)到對船舶狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)分析的目的，為下一步?jīng)Q策提供參考。第二章智能船舶發(fā)展現(xiàn)狀2.1智能船舶發(fā)展歷程目前，全球工業(yè)的發(fā)展都朝向智能化、信息化邁進(jìn)，作為世界貿(mào)易大動脈的航運業(yè)也緊跟時代潮流，智能船舶也終將是未來航運發(fā)展的主旋律，世界上主要的造船大國都已將智能船舶的發(fā)展作為未來發(fā)展的方向。2.1.1國外智能船舶的發(fā)展目前全球范圍內(nèi)各國航運界對智能船舶的研發(fā)熱火朝天，其中在智能船舶研發(fā)領(lǐng)域處于先進(jìn)水平的國家包括日本、韓國、以及歐洲的芬蘭以及挪威。日本船級社已經(jīng)將研發(fā)智能船舶的工作作為重點，并且加強政府民間合作，由日本政府機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)多家國內(nèi)大型企業(yè)共同合作，研發(fā)了多種智能船舶系統(tǒng)，以解決智能船舶的導(dǎo)航問題。創(chuàng)立了“海事業(yè)大數(shù)據(jù)中心”與IBM合作開發(fā)應(yīng)用在機艙內(nèi)對機艙內(nèi)各種傳感器傳出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的軟件，這些數(shù)據(jù)及分析結(jié)果對于未來智能船舶的機艙內(nèi)設(shè)備的維護和保養(yǎng)的提供了決策依據(jù)。并且在目前智能船舶關(guān)鍵技術(shù)以及設(shè)備并未有具體的國際標(biāo)準(zhǔn)，日本政府也在積極進(jìn)行推進(jìn)這項事務(wù)。韓國作為造船大國其智能船舶的研究主要是由民間的企業(yè)進(jìn)行。其中現(xiàn)代重工對智能船舶的研究方向主要是智能船舶的應(yīng)用。2011年，在現(xiàn)代重工的推動下與韓國電子通信研究院共同研發(fā)了世界上第一艘“智能船舶”，在2013年又推出智能船舶2.0的研究成果及推廣計劃。目前歐洲已經(jīng)對于智能船舶開展大量的研究，所取得的成果也是非常顯著的。芬蘭已經(jīng)宣布在2025年研制出第一艘無人駕駛的貨船，第一艘無人拖輪如圖2-1，也已經(jīng)在歐洲開始投入使用，英國羅爾斯羅伊斯公司作為船舶設(shè)備的生產(chǎn)商也已經(jīng)開始了對智能船舶的研發(fā)，并準(zhǔn)備將自主研發(fā)的第一艘智能船舶在未來的十年智能投入運營。圖2-1無人拖輪及遠(yuǎn)程遙控2.1.2國內(nèi)智能船舶的發(fā)展我國智能船舶的發(fā)展相較于其他國家屬于比較晚，但是已經(jīng)在智能船舶研發(fā)上取得了不小的成績。我國提出了全球首部《智能船舶規(guī)范》，并且在國內(nèi)也不斷推出相關(guān)政策支持智能船舶的研發(fā)，目前國內(nèi)也有很多企業(yè)及單位加入對智能船舶的研發(fā)中，其中以中船集團研制的“大智號”如圖2-2為例，該船是我國自主研發(fā)并實現(xiàn)運營的智能散貨船也是全球首艘智能船舶，它的出現(xiàn)是我國智能船舶的發(fā)展道路上的重要成就。作為我國遠(yuǎn)洋運輸行業(yè)中的龍頭老大中遠(yuǎn)海運集團旗下的上海船舶運輸研究所對于智能船舶的研發(fā)也取得了不小的成就，其中該公司研發(fā)的智能"1+3"平臺并成功應(yīng)用在210K散貨船等多種船型上。圖2-2大智號我國自主研發(fā)的第一艘具備自主航行功能的“筋斗云0號”貨船如圖2-3，已經(jīng)完成裝載貨物的首航。已經(jīng)為我國智能船舶的研究帶來巨大的成就。圖2-3筋斗云0號盡管目前國內(nèi)智能船舶發(fā)展勢頭迅猛，但是目前我國對智能船舶的研發(fā)仍處于國際海事組織提出的“E-航?！奔軜?gòu)的第一階段只能對船舶設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，距離真正實現(xiàn)完全自主的運營的船舶仍有很大差距。2.2我國智能船舶目前所處階段IMO根據(jù)船舶自動化程度將智能船舶劃分為四個等級：具有自動化處理和決策支持的船舶、有船員在船但實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的船舶、無船員在船實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的船舶、完全自主控制的船舶。2.2.1我國智能船舶所處階段目前我國智能船舶的研發(fā)仍處于第一階段，“大智”號作為我國第一艘自主研發(fā)并投入運營的智能船舶，其主要還是繼“大智”輪之后，我國已經(jīng)相繼研發(fā)出四艘智能示范船并且均已交付使用，并已經(jīng)開始研發(fā)智能船舶的第二階段，開始向船舶減少人員配備、船舶遠(yuǎn)程控制以及部分功能實現(xiàn)自主操作發(fā)展。近些年來，我國相繼推出《智能船舶發(fā)展行動計劃(2019—2021年)》、《智能航運發(fā)展指導(dǎo)意見》、《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》、《基于船岸協(xié)同的船舶智能航行與控制關(guān)鍵技術(shù)》等文件，預(yù)示著我國對智能航運的發(fā)展與規(guī)劃所表現(xiàn)出來的決心。2.2.2目前智能船舶操縱對VTS的要求智能船舶的發(fā)展就如同人類學(xué)習(xí)的過程由低到高、由深到淺，而目前智能船舶的發(fā)展仍處于初級階段，主要體現(xiàn)在是船舶人員減少，船舶智能化程度提高，部分工作可以依靠船舶本身或者通過岸基對船舶進(jìn)行遠(yuǎn)程控制來完成。拿我國第一艘智能船舶“大智”號可以根據(jù)預(yù)設(shè) 要求，可以自行規(guī)劃航線，并且能夠自動對暗礁以及過往船只進(jìn)行避讓 。船舶本身配備 健康診斷系統(tǒng)，可以對發(fā)生故障部位發(fā)出預(yù)警，并提出解決方案。全船配備500個傳感器，可以及時收集船舶內(nèi)外數(shù)據(jù)，用于船舶分析所處環(huán)境以及自身健康狀況，為船舶安全運營保駕護航，對大大減少了對人員的需求。船舶的智能化對VTS的要求也逐漸提高，由于港口復(fù)雜的環(huán)境，僅僅依靠目前船舶智能化水平并不能保證船舶能夠安全進(jìn)出港，所以對于VTS的依靠并不少于傳統(tǒng)船舶。但在船舶信息化、智能化的環(huán)境下VTS所發(fā)揮的作用就捉襟見肘了，主要問題在于信息的收集、共享、處理方式需要做出改變。傳統(tǒng)VTS對于信息的收集有限，不能夠為智能船舶提供所需要的足夠信息，并且各岸基系統(tǒng)之間信息相對孤立，故不能對信息進(jìn)行融合，提高信息的可靠性。對于所得信息的處理能力有限，僅僅依靠VTS值班員對所得信息進(jìn)行分析下達(dá)，指令的操作方式顯然不適用于智能船舶的管理。2.3VTS與智能船舶進(jìn)出港安全的關(guān)系2.3.1VTS的作用VTS系統(tǒng)的主要功能是為所管轄水域內(nèi)的船舶提供信息服務(wù)、助航服務(wù)和交通組織服務(wù)，協(xié)助進(jìn)行聯(lián)合服務(wù)和應(yīng)急服務(wù)，以及保護管轄水域內(nèi)的海洋環(huán)境。VTS的系統(tǒng)的信息服務(wù)，可以為轄區(qū)內(nèi)的船舶提供周圍船舶的動態(tài)包括位置、航向、目的地等，對VTS水域內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行通報包括淺灘、暗礁、禁航區(qū)等，對一些區(qū)域內(nèi)的氣象、能見度、助航設(shè)備的狀況等，進(jìn)行提前告知大大提高航行安全。助航服務(wù)是指VTS中心在得到船舶的請求或者VTS中心提前發(fā)現(xiàn)危險時，提示并協(xié)助船舶做出航行決策。交通組織服務(wù)是在VTS值班員對所轄水域船舶進(jìn)行航行監(jiān)控和組織交通，能夠維護水上秩序，保障良好的通航環(huán)境，提高整個水域的通航效率。2.3.2VTS系統(tǒng)運作方式VTS系統(tǒng)主要是由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用組成，如圖2-1，其中信息采集來源主要是通過通信設(shè)備、監(jiān)視設(shè)備、助航設(shè)備，通過船上人員于岸基人員的溝通以及設(shè)備的傳感器所采集的信息統(tǒng)一發(fā)給VTS中心，通過對傳感器所采集到的信息利用計算機進(jìn)行處理并顯示在雷達(dá)綜合圖像顯示、交通信息字符顯示等REF_Ref4940\r\h[5]。圖2-4VTS信息結(jié)構(gòu)通過計算機處理雷達(dá)信息，可以更加直觀的對船舶實行實時監(jiān)控，當(dāng)船舶發(fā)生船舶偏離航道，或者發(fā)生碰撞擱淺危險等時計算機發(fā)出警報，值守人員通過通訊設(shè)備與船舶取得聯(lián)系詢問情況，并且協(xié)助船舶處理險情。2.3.3傳統(tǒng)VTS局限性隨著智能船舶技術(shù)的飛速發(fā)展VTS也將對會面臨很多困境，盡管VTS可以從各種渠道獲取各類信息，但是缺乏由于信息的處理手段，信息融合、信息交換的效率也很低，與船舶之間溝通也主要是通過VHF通信，對于VTS來說如何為智能船舶提供服務(wù)來說也是很大的挑戰(zhàn)。以下幾個方面是目前VTS中主要存在的問題。過于依賴人工：目前VTS的管理模式主要依靠人工，在當(dāng)今信息化、智能化時代快速發(fā)展的背景下，僅靠人工已經(jīng)不能VTS發(fā)展的需要，應(yīng)以計算機智能代替人工，是未來VTS的發(fā)展趨勢。信息處理能力不足：VTS通過雷達(dá)、AIS、CCTV、VHF等通信子系統(tǒng)可以收集大量船舶信息，但由于缺乏有效的信息整合處理平臺，導(dǎo)致信息處理效率低。影響VTS對船舶服務(wù)缺乏準(zhǔn)確性。信息共享率低：VTS屬于岸基系統(tǒng)，與同屬于岸基系統(tǒng)的岸基AIS網(wǎng)絡(luò)、GMDSS、航標(biāo)系統(tǒng)、船位報告系統(tǒng)和航運部門的信息系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)分別在船舶不同領(lǐng)域提供服務(wù)，系統(tǒng)之間不能夠聯(lián)系，不能實現(xiàn)信息共享。盡管這樣有利于保護各自信息安全，但是同樣限制了信息的共享。交通組織服務(wù)效率低：目前的VTS交通服務(wù)方式基本是通過VTS值班員根據(jù)規(guī)定向船舶提供的，這種方式對值班員業(yè)務(wù)素質(zhì)要求很高。但是并不能達(dá)到預(yù)防可能發(fā)生的交通狀況要求。第三章智能船舶進(jìn)出港安全問題3.1影響智能船舶進(jìn)出港安全問題智能船舶進(jìn)出港并不同于傳統(tǒng)船舶，傳統(tǒng)船舶進(jìn)出港與VTS溝通主要依靠VHF（VeryHighFrequency）甚高頻通訊，對于船舶上的突發(fā)情況可以及時溝通處理，而智能船舶并不能做到，對于設(shè)備故障，以及港口復(fù)雜的環(huán)境不能夠做到隨機應(yīng)變等都是對于智能船舶以及VTS的挑戰(zhàn)。3.1.1設(shè)備故障智能船舶在進(jìn)出VTS報告線時可能會發(fā)生，通信系統(tǒng)故障，從而不能及時向VTS報告，使得VTS對于船舶的監(jiān)管不能達(dá)到預(yù)期要求，會對所監(jiān)管海域以及船舶本身產(chǎn)生安全隱患。智能船舶在航行中一旦出現(xiàn)火災(zāi)火警，如何確實是否是傳感器問題，或者是真的發(fā)生火災(zāi)，全部依靠港口進(jìn)行排除問題，對港口無疑是一項巨大的挑戰(zhàn)。智能船舶在進(jìn)出港時如果發(fā)生定位系統(tǒng)故障，VTS僅僅依靠雷達(dá)來對智能船舶進(jìn)行定位位置不夠準(zhǔn)確，而目前港口所用的航標(biāo)僅僅是用來給船舶進(jìn)行確定自己位置，而在未來智能船舶已經(jīng)成為無人船，在傳統(tǒng)船舶上如果定位系統(tǒng)出現(xiàn)問題，VTS值班員可以使用的定位方法很多可以通過VHF與VTS進(jìn)行溝通不斷報告自己的位置，而智能船舶在這方面顯然還需要很長的路要走。在海上發(fā)電機出現(xiàn)故障導(dǎo)致全船斷電也是目前智能船舶主要的問題，斷電的原因有很多，目前的船上可以采取的方法很多，通過人為切斷某些保護，依靠人工監(jiān)控排除問題。而智能船舶在出現(xiàn)這中問題時還是很難解決會影響到船舶安全。3.1.2對港口及周邊復(fù)雜環(huán)境不夠了解智能船舶在進(jìn)出港時不能夠向傳統(tǒng)船舶一樣可以派人保持瞭望，特別是在航道中進(jìn)出港時，航道內(nèi)的通航條件較為復(fù)雜，以舟山港為例，舟山漁場上旺汛高峰時漁船達(dá)1萬艘、漁民在15萬人以上。如此數(shù)量的漁船對船舶的通航無疑帶來了很大的挑戰(zhàn)，經(jīng)常會發(fā)生漁船與商船的碰撞事故。漁船與商船碰撞事故如圖3-1。圖3-1漁船與商船碰撞事故由于港口及航道內(nèi)的自然環(huán)境并不是一成不變的，船舶可以在規(guī)劃航線時通過查閱資料，及海圖規(guī)劃出合適的航線，規(guī)避航道內(nèi)的危險區(qū)域，重要的還是通過人的觀察對當(dāng)時的情況做出判斷，從而對船舶進(jìn)行操縱避開危險，而智能船舶只能通過已知的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行規(guī)劃航線，對發(fā)現(xiàn)應(yīng)急問題的能力有限，特別是對航道內(nèi)未及時更新的危險區(qū)域，對于智能船舶進(jìn)出港的危險大大增加。3.2智能船舶信息交流對于智能船舶來說最重要的就是信息交流，通過對于所得信息的處理，人工智能能夠?qū)Υ跋逻_(dá)正確指令保證船舶進(jìn)行安全的生產(chǎn)。智能船舶進(jìn)出港時最重要的就是如何與VTS以及與傳統(tǒng)船舶之間的信息交流，而這也是目前智能船舶存在的問題。3.2.1智能船舶與VTS的信息交流目前VTS收集信息主要是依靠雷達(dá)子系統(tǒng)、AIS提供，然而與船舶的實時溝通還是通過VHF通訊，然而對于未來智能無人船舶來說與VTS的溝通會有很大障礙，由VTS值班員與船舶駕駛員的溝通變?yōu)榕c人工智能之間的溝通，對于VTS所管轄水域內(nèi)船舶之間的協(xié)調(diào)會帶來很大挑戰(zhàn)，以及VTS對智能船舶提出的安全相關(guān)的信息，智能船舶的人工智能理解并且及時的進(jìn)行調(diào)整及應(yīng)對。當(dāng)智能船舶在海上遭遇突發(fā)情況能否及時發(fā)現(xiàn)自己的問題并以何種方式報告給VTS，并且怎樣配合VTS處理遇見的問題，這些問題都是在智能船舶投入使用時將會出現(xiàn)的問題。3.2.2智能船舶與傳統(tǒng)船舶的信息交流當(dāng)未來智能船舶真正的投入運營以后，不可避免的會與傳統(tǒng)船舶相遇。傳統(tǒng)船舶之間判斷可以通過羅經(jīng)方位判斷法、舷角判斷法、桅燈水平張角法等來判斷兩船是否有碰撞危險，當(dāng)然必不可少的是通過人員瞭望以及通過VHF溝通如何避讓，然而當(dāng)傳統(tǒng)船舶與智能無人船會遇時兩船將通過何種方式進(jìn)行避讓，通過怎樣的溝通能夠使得兩船避免碰撞，盡管這些問題可以通過人工智能計算，但是當(dāng)在海況復(fù)雜的海域，智能船舶的各種傳感器并不能得到可靠的信息，這樣得來的方法必然是不可取的。第四章VTS對智能船舶進(jìn)出港安全的發(fā)展建議4.1VTS智能化隨著我國海上交通的蓬勃發(fā)展，以及目前人工智能、信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)告訴發(fā)展的現(xiàn)在，催生了智能航運、智能港口、智能監(jiān)管等概念，包括目前航運界對船舶的安全、環(huán)保、經(jīng)濟、高效的要求不斷提高，智能船舶已然成為未來船舶發(fā)展的重點，由此智能VTS也被提出，發(fā)展智能VTS能夠提高VTS對管轄地區(qū)的監(jiān)管效率，提高交互服務(wù)水平。而我國作為航運大國，則更應(yīng)該注重VTS的發(fā)展。因此我國的VTS應(yīng)當(dāng)達(dá)到世界一流水平，以實施有效的保障水域交通的安全以及水域環(huán)境。全面提升服務(wù)、監(jiān)管水平、減輕人員工作負(fù)擔(dān)。4.1.1實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通傳統(tǒng)VTS尚未實現(xiàn)統(tǒng)一管理平臺以及統(tǒng)一管理體系，對于數(shù)據(jù)尚且不能實現(xiàn)互通互聯(lián)，單一的VTS尚處于數(shù)據(jù)孤島，由于現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及5G技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)將這些新型技術(shù)與傳統(tǒng)VTS結(jié)合，對于傳統(tǒng)VTS進(jìn)行升級，建立一個數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的大數(shù)據(jù)時代，提高數(shù)據(jù)融合度和開發(fā)程度，不再使得一個單一的VTS成為一座信息孤島，對于各個VTS建立統(tǒng)一管理體系，以降低數(shù)據(jù)共享成本，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)融合。對于目前VTS各個系統(tǒng)所采集的信息進(jìn)行整合與應(yīng)用，從而實現(xiàn)不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的共享與發(fā)布?？梢越㈩愃茷g覽器/服務(wù)器相結(jié)合的方式，通過建立VTS數(shù)據(jù)庫既便于數(shù)據(jù)的查詢，又可以通過各個VTS對信息的上傳，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換與共享，建設(shè)智能化船舶管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各系統(tǒng)之間互聯(lián)互通，提高VTS對船舶的監(jiān)管和服務(wù)效率減少值班人員工作負(fù)擔(dān)。4.1.2提高信息綜合處理能力目前VTS系統(tǒng)主要的數(shù)據(jù)來源包括雷達(dá)、船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）、CCTV監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)據(jù)、甚高頻（VHF）語音數(shù)據(jù)等，然而由于現(xiàn)在全球貿(mào)易的發(fā)展，船舶數(shù)量的大大增加導(dǎo)致航道內(nèi)通航密度增大，港口及航道內(nèi)的通航環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜，又因為智能技術(shù)的發(fā)展未來船舶朝著智能化發(fā)展對于所需數(shù)據(jù)的種類不斷增多，對于信息處理的質(zhì)量以及效率的要求也逐漸增大，僅僅依靠值班的人員的服務(wù)和協(xié)調(diào)顯然已經(jīng)不能滿足未來航運發(fā)展的需要。所以未來VTS在注重數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的同時也應(yīng)當(dāng)提高信息的綜合處理能力，往智能化方向發(fā)展用計算機代替人工，對信息進(jìn)行整合處理，提高信息處理的質(zhì)量和效率。4.1.3提升信息化服務(wù)水平由于目前船舶交通環(huán)境及管理的要求，對于VTS的監(jiān)管能力和服務(wù)水平提出了更高的要求，而在現(xiàn)代社會越來越多的政務(wù)信息可以通過手機或者網(wǎng)絡(luò)來查詢大大節(jié)省時間，也提高了政務(wù)系統(tǒng)信息化服務(wù)水平。結(jié)合目前新興媒體和互聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)VTS電子政務(wù)建設(shè)，可以通過手機app或者互聯(lián)網(wǎng)對交通查詢、信息發(fā)布、業(yè)務(wù)辦理、船岸數(shù)據(jù)交互等功能。通過推進(jìn)VTS電子政務(wù)建設(shè)以及海上交通服務(wù)等，多方面信息服務(wù)模式的發(fā)展能夠大大提升了信息化服務(wù)水平。4.2航標(biāo)智能化隨著我國航運事業(yè)的飛速發(fā)展，僅僅依靠雷達(dá)、船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）、VHF技術(shù)對航道及航道內(nèi)的船舶進(jìn)行監(jiān)控已經(jīng)無法滿足，這些技術(shù)能夠獲得信息也變得有限。所以智能航標(biāo)系統(tǒng)被提出，以應(yīng)對航運事業(yè)的高速發(fā)展。2005年，我國成功研制并投入使用的首個AIS航標(biāo)建成，2008年。上海航標(biāo)處研發(fā)的AIS航標(biāo)一體燈，經(jīng)過長時間的實際運行使用，得到了大量的數(shù)據(jù)，經(jīng)過對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，得到結(jié)論AIS航標(biāo)一體燈各項性能指標(biāo)穩(wěn)定，使得AIS航標(biāo)一體燈的使用可靠性得到驗證。2009年，上海航標(biāo)研發(fā)中心組織完成對AIS航標(biāo)一體燈安裝、管理、養(yǎng)護培訓(xùn)。為我國航標(biāo)智能化打下堅實基礎(chǔ)REF_Ref5880\r\h[6]。圖4-1 我國上海AIS航標(biāo)針對目前我國智能航標(biāo)發(fā)展還存在很多問題，例如，目前國內(nèi)航標(biāo)的功能相對獨立，無法實現(xiàn)信息共享，對于航道內(nèi)的環(huán)境以及航標(biāo)的位置不能實時掌握。由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒有應(yīng)用在航標(biāo)上，導(dǎo)致人們無法獲取航道內(nèi)通航環(huán)境信息，因此不能實時提供航運服務(wù)。智能航標(biāo)就是要信息傳輸技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)真正的應(yīng)用在航標(biāo)上，通過各種傳感器能夠獲取航標(biāo)的工作狀態(tài)和偏移狀態(tài)、航道內(nèi)環(huán)境以及船舶信息與狀態(tài)，能夠及時發(fā)現(xiàn)航標(biāo)故障減少人工巡游成本，通過自主獲取船舶及航道內(nèi)的環(huán)境的信息，與VTS實現(xiàn)實時信息共享有利于VTS對航道內(nèi)的船舶實現(xiàn)更加精準(zhǔn)的監(jiān)控，更好的為船舶提供服務(wù)。結(jié)論隨著人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的等技術(shù)的逐漸成熟，這些技術(shù)應(yīng)用的范圍也越來越廣泛的應(yīng)用在交通運輸方面，隨著無人駕駛技術(shù)在飛機以及汽車上的應(yīng)用，航運界對智能船舶的呼聲也愈加強烈，所以在未來船舶的發(fā)展方向一定是智能化、無人化。由于未來船舶的智能化，同樣在影響著整個航運業(yè)，本文從智能船舶的發(fā)展對未來VTS發(fā)展所產(chǎn)生的影響，從未來智能船舶進(jìn)出港將會出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析。提出VTS將如何應(yīng)對這些問題的方法，從而使得VTS更夠更好的適應(yīng)未來航運界的發(fā)展，更好監(jiān)控以及服務(wù)智能船舶安全進(jìn)出港。本文分析了未來智能船舶進(jìn)出港可能出現(xiàn)的安全問題，通過利用由于筆者知識儲備有限，對于未來船舶進(jìn)出港可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析不夠全面，主要包括。本論文對智能船舶相關(guān)法律法規(guī)尚不夠全面，有待完善本