信息化建設在危險貨物集裝箱檢查中的應用

陳慧鋒+劉俊艷

摘 要：文章探討了如何將信息化技術應用到積載隔離檢查中，介紹了青島海事局前灣海事處積載隔離檢查專家系統實際應用典型案例，效果表明智能檢查系統大幅提高了載運危險貨物集裝箱配載的監管效能。

關鍵詞：信息化建設 危險貨物 積載隔離 海事部門

隨著現代物流業與口岸集裝箱業務的快速發展，集裝箱船舶進出港艘次日益頻繁，因載運危險貨物集裝箱積載、隔離不符合《國際海運危險貨物規則》（以下簡稱《國際危規》）要求，而致使船舶運輸存在風險的現象也日益增多。青島海事局前灣海事處集裝箱危險貨物監管業務量近年急劇上升，2013年，青島前灣港船舶載運集裝箱進出港9320艘次，進出港危險貨物集裝箱18.65萬TEU，單純依靠現有前灣海事處從事危險貨物監管的工作人員來人工檢查危險貨物集裝箱之間的積載隔離問題已是不可能完成的任務。

為加強對船載危險貨物集裝箱的監管，前灣海事處與青島港（集團）有限公司信息中心共同研發前灣積載隔離檢查專家系統。自系統投入運行以來，監管范圍逐步覆蓋了海事、碼頭、船公司、外理、危險品庫等應用領域，體現出良好的應用效果，集裝箱危險貨物瞞報查處率、集裝箱危險貨物配載違法查處率、集裝箱危險貨物裝箱質量缺陷查處率，分別比系統使用前提高了470%、580%、360%，并且節省大量人力、物力，提高了海事監管效能和碼頭通關效率，實現了海事集裝箱危險貨物監管過程的自動化與智能化，整體應用水平達到國內領先水平。同時該系統的投入使用有效保證了船舶載運集裝箱危險貨物的安全，為碼頭、船公司創造了可觀的經濟效益，充分體現了新時期、新形勢下海事執法手段先進、嚴格高效、靈活便民的特點，為打造山東半島藍色經濟區提供有力的航運安全保障。據統計，2010年至今，前灣海事處共糾正五十多起船載危險貨物集裝箱不符合《國際危規》有關積載、隔離規定要求情況，未發生一起因配載問題造成的安全事故。

危險貨物集裝箱積載隔離檢查規則

積載隔離涉及規則量大，并且規則復雜。對任何集裝箱危險貨物，船上積載隔離操作必須滿足以下幾個方面的要求：

遵守《國際危規》中對危險貨物積載隔離的一般原則性規定。具體包括積載隔離的一般規定、與生活居住處所有關的積載隔離、海洋污染物的積載隔離，特別是有關1-9類危險貨物的一般積載隔離規定要求等內容。

滿足危險貨物的特殊積載隔離要求。即使是屬于同一大類的危險貨物，由于物理化學性質差別較大，相應的安全積載隔離要求往往也存在較大差別，只遵守某類危險貨物的一般原則性要求還不足以保證特定某種危險貨物的積載隔離安全。在特殊積載隔離規定要求中首先提及的就是該危險貨物的積載類代碼，如果對該危險貨物有特殊安全積載隔離要求也在此載明。

滿足船舶《符合證明》內載明的具體裝載隔離要求。按照《國際海上人命安全合約》（簡稱SOLAS公約）的規定，凡是1984年9月1日后建造的載運固體危險貨物的船舶都必須持有證明船舶相關結構和設備達到公約特別規定要求的《符合證明》。該船舶文書是集裝箱船舶載運危險貨物的重要文件，在該文書的附件中列明船舶各個貨物處所適合裝載的危險貨物的種類情況以及相關要求。

信息管理系統工作原理

根據積載隔離檢查規則，積載隔離檢查專家系統對青島口岸集裝箱危險品主要類別、特點進行深入研究，建立專家系統來完成隔離檢查工作。積載隔離檢查專家系統的構建主要包括：知識庫和知識表示，推理控制策略及推理機，解釋機制三部分。具體流程見圖1。

圖1 積載隔離檢查專家系統檢查流程圖

1、積載隔離檢查專家系統知識庫和知識表示

知識庫是專家系統用于存放事實和規則的地方，知識庫的建立實際上是解決專家知識和經驗的表達問題。建造專家系統的中心任務是建立知識庫，其關鍵在于知識的表示，即如何將人類專家的知識和經驗表示為計算機能識別、理解和運用的形式。一個專家系統的能力取決于知識庫中知識的數量和質量。系統中，如何將隔離要求轉化為知識庫規則是關鍵一步。例如：“積載類D，貨物運輸組件應遮蔽使其不受陽光直射并遠離熱源”，表示該危險貨物只能積載于甲板上，而且在甲板上積載時還要注意遮蔽陽光直射，即（層號）≥82 and 無陽光直射and遠離熱源）。

知識庫主要包括規則庫、事實庫和解釋庫三部分。知識庫涵蓋了積載隔離檢查的所有規則和資料，并可根據實際政策、法規變化進行更新。

2、積載隔離檢查專家系統推理控制策略及推理機

知識表示是積載隔離檢查專家系統賴以生存的基礎，而推理控制策略則是該系統的靈魂，它決定推理機的效率，也強烈影響推理的結果。知識的選擇是推理機的關鍵，能否迅速找到與解答有關的知識，直接影響推理的效果。積載隔離檢查系統過程是知識推理的過程，其涉及的知識多且各知識間存在相互影響、相互制約的關系。

推理機由推理控制程序和黑板構成，控制程序負責處理推理結構和控制推理去向，黑板則用于保存這些中間結果。需保存的中間結果主要有當前使用的規則，已用過的規則，可用規則以及當前規則執行情況等。推理機的主要任務就是選擇知識和運用知識。一般是利用搜索法反復從復雜的系統中找出需要的知識。搜索策略集中于研究對經常用來描述問題領域的網絡或樹形結構進行搜索的方法，目前積載隔離檢查專家系統使用的搜索技術很多，常用的有廣度優先搜索和深度優先搜索等。本專家系統的推理機構主要采用數據驅動的正向推理策略。主要檢驗模塊（箱間依賴性檢驗）規則搜索時采用表驅動搜索策路。

積載隔離檢查專家系統開始運行時，用戶需提供簡單的原始信息，系統推理機掃描規則庫后，將每一條規則的前提部分和這些原始信息相匹配，若匹配成成功則該規則被激活，從而產生新的可用信息。新的信息和原始信息一起作為設計信息，重復以上過程直到產生預期的結論或所有匹配條件均用完為止。

具體推理流程如下：endprint

圖2 積載隔離檢查專家系統推理流程圖

推理控制策略：

2.1規則的激活

判斷規則是否可用，一般是較為復雜的問題，其間還需考慮規則的表達方式和規則為真的形式。從算法中判斷可用規則的實質，就是利用數據庫中的數據，或事實經某種或簡或繁的操作而判定規則的前提（命題）是否為真。它與規則的表達形式緊密相關。在積載隔離檢查系統中為了程序實現上的方便，采用較為簡單的匹配。積載隔離檢查專家系統中的規則采用產生式系統：如果 <事實> 那么 <結論>

在事實部分，采用簡單的陳述，沒有比較、邏輯判斷以及計算等復雜的操作，這樣，只要將規則前提中的條件逐個跟數據庫中的事實作簡單的匹配，若所有條件均能匹配，該規則為激活。

2.2 沖突消解策略

若規則前提中所有條件，均和中間數據庫中的事實相匹配，則規則激活，被激活的規則可能不止一條，一般的專家系統是從中選擇一條最適合的規則來執行，并將結果存入中間數據庫。

積載隔離檢查專家系統具有特殊性，需對不合法信息逐條進行檢查、記錄，并得到最終結論。所以，系統對S中的規則逐條執行，并記錄結果為非的執行結果，最終的查驗結論由S中規則執行結果進行“與運算”得到。

3、解釋機制

積載隔離檢查專家系統解釋機制根據記錄的當前執行規則，到解釋庫中尋找該規則對應的解釋，并調用相應的解釋處理程序，作出解釋。主要包括各個規則之間的邏輯關系及各個規則的推理結果等。

前灣積載隔離檢查專家系統應用案例

1、功能演示

2011年5月4日，前灣海事處執法人員通過模塊對靠泊于前灣港69泊位的“達通青島”（KANG PING）輪進行危險貨物集裝箱積載隔離檢查（圖3），通過后臺檢查發現050382貝位箱號為UNXU9249184的裝有甲酸的集裝箱與070582貝位箱號為SNCU8000951的裝有糠醇的集裝箱之間不滿足特殊隔離要求（圖4）。經執法人員打開分貝圖檢查后，確認兩個箱子的預配確實不滿足積載隔離的要求（圖5）。隨后，執法人員登輪進行現場確認，船方承認在進行預配時僅僅參考了隔離表的一般要求而為對貨物的特殊隔離規定進行查閱。

圖3 總船圖

圖4 隔離檢查結果

圖5 危險貨物集裝箱分貝圖

2、典型應用

2.1危險貨物之間不滿足隔離表的規定要求

2011年1月17日，執法人員通過模塊發現靠泊于青島前灣港81泊位的英國籍“強威（SCI PRESTIGE）”輪積載于171184貝位的集裝箱（內裝貨物“過氧化氫水溶液”UN 2014，5.1類）與積載于191182貝位的集裝箱（內裝貨物“甲酸”UN 1779，8類）應滿足《國際危規》隔離表中"隔離"的要求，但兩個集裝箱的水平投影相鄰。由于大部分船舶在預配時均會參考隔離表，因此類似于此類情況極少發生。

2.2 危險貨物之間不滿足特殊隔離規定要求

2.2.1酸類和堿類之間不滿足特殊隔離要求

2010年4月30日，執法人員通過模塊發現靠泊于青島前灣港81泊位的馬紹爾群島籍“世騰法羅（CAPE FERROL）”輪積載于130182、130382、150182貝位的集裝箱（內裝貨物“氫氧化鉀”UN 1813，8類）與積載于150382貝位的集裝箱（內裝貨物“硫酸”UN 2796，8類）不滿足《國際危規》規定的"隔離"的要求。

由于大多數的酸類和堿類危險貨物均屬于8類腐蝕品，隔離表中無要求，而船上負責配載的大副在預配時往往不會翻閱《國際危規》第二冊中每種貨物的特殊積載隔離要求，因此此類情況占到全部違規現象的90%以上，在前灣轄區甲酸（UN1779，8類）與糠醇（UN2874，6.1類）、偏硅酸鈉（UN3253，8類）之間不符合積載隔離規定的情況時有發生。

2.2.2氧化性物質之間不滿足特殊隔離規定要求

2010年8月18日，執法人員通過模塊發現靠泊于青島前灣港71泊位的巴拿馬籍“肇慶河（ZHAO QING HE）”輪積載于010482貝位、030482貝位、030884貝位集裝箱（內貨物均為“次氯酸鈣” UN2880， 5.1類）與積載于030684貝位的集裝箱（內裝貨物為“硝酸銨”UN1942， 5.1類）不滿足《國際危規》規定的"隔離"的要求。《國際危規》中，除爆炸品外，就數有機過氧化物、氧化劑與其他有關類別物質的隔離要求最多也最為嚴格。

結 語

隨著航運經濟的不斷發展，通過集裝箱船舶運輸的危險貨物日漸增多，加強對于載運危險貨物集裝箱船舶的配載檢查在海事危防監管工作中顯得尤為重要。加強危防科技和信息化建設，以先進的技術手段輔助海事執法，必將成為各級海事機構危防工作的重點。加大現代計算機技術在危防工作的應用力度，將是海事“三化”建設的一個重要發力點。

參考文獻：

[1] 錢俊君.把握機遇 深化改革，實現湖南水運安全發展[J]，中國水運，2014（4）：18-19.

[2] 徐志華. R FI D技術與內河海事現代監管水平提升[J]，中國水運，2014（4）：43-45.

[3] 趙曉俊，孫大金.江蘇海事與江蘇移動聯合打造綜合管理信息平臺[J]，中國海事，2014（2）：65-66.

[4] 侯麗聯.淺析海事業務系統的應用及管理中國水運，2013（6）：34-35.

（作者單位：青島海事局）endprint

圖2 積載隔離檢查專家系統推理流程圖

推理控制策略：

2.1規則的激活

判斷規則是否可用，一般是較為復雜的問題，其間還需考慮規則的表達方式和規則為真的形式。從算法中判斷可用規則的實質，就是利用數據庫中的數據，或事實經某種或簡或繁的操作而判定規則的前提（命題）是否為真。它與規則的表達形式緊密相關。在積載隔離檢查系統中為了程序實現上的方便，采用較為簡單的匹配。積載隔離檢查專家系統中的規則采用產生式系統：如果 <事實> 那么 <結論>

在事實部分，采用簡單的陳述，沒有比較、邏輯判斷以及計算等復雜的操作，這樣，只要將規則前提中的條件逐個跟數據庫中的事實作簡單的匹配，若所有條件均能匹配，該規則為激活。

2.2 沖突消解策略

若規則前提中所有條件，均和中間數據庫中的事實相匹配，則規則激活，被激活的規則可能不止一條，一般的專家系統是從中選擇一條最適合的規則來執行，并將結果存入中間數據庫。

積載隔離檢查專家系統具有特殊性，需對不合法信息逐條進行檢查、記錄，并得到最終結論。所以，系統對S中的規則逐條執行，并記錄結果為非的執行結果，最終的查驗結論由S中規則執行結果進行“與運算”得到。

3、解釋機制

積載隔離檢查專家系統解釋機制根據記錄的當前執行規則，到解釋庫中尋找該規則對應的解釋，并調用相應的解釋處理程序，作出解釋。主要包括各個規則之間的邏輯關系及各個規則的推理結果等。

前灣積載隔離檢查專家系統應用案例

1、功能演示

2011年5月4日，前灣海事處執法人員通過模塊對靠泊于前灣港69泊位的“達通青島”（KANG PING）輪進行危險貨物集裝箱積載隔離檢查（圖3），通過后臺檢查發現050382貝位箱號為UNXU9249184的裝有甲酸的集裝箱與070582貝位箱號為SNCU8000951的裝有糠醇的集裝箱之間不滿足特殊隔離要求（圖4）。經執法人員打開分貝圖檢查后，確認兩個箱子的預配確實不滿足積載隔離的要求（圖5）。隨后，執法人員登輪進行現場確認，船方承認在進行預配時僅僅參考了隔離表的一般要求而為對貨物的特殊隔離規定進行查閱。

圖3 總船圖

圖4 隔離檢查結果

圖5 危險貨物集裝箱分貝圖

2、典型應用

2.1危險貨物之間不滿足隔離表的規定要求

2011年1月17日，執法人員通過模塊發現靠泊于青島前灣港81泊位的英國籍“強威（SCI PRESTIGE）”輪積載于171184貝位的集裝箱（內裝貨物“過氧化氫水溶液”UN 2014，5.1類）與積載于191182貝位的集裝箱（內裝貨物“甲酸”UN 1779，8類）應滿足《國際危規》隔離表中"隔離"的要求，但兩個集裝箱的水平投影相鄰。由于大部分船舶在預配時均會參考隔離表，因此類似于此類情況極少發生。

2.2 危險貨物之間不滿足特殊隔離規定要求

2.2.1酸類和堿類之間不滿足特殊隔離要求

2010年4月30日，執法人員通過模塊發現靠泊于青島前灣港81泊位的馬紹爾群島籍“世騰法羅（CAPE FERROL）”輪積載于130182、130382、150182貝位的集裝箱（內裝貨物“氫氧化鉀”UN 1813，8類）與積載于150382貝位的集裝箱（內裝貨物“硫酸”UN 2796，8類）不滿足《國際危規》規定的"隔離"的要求。

由于大多數的酸類和堿類危險貨物均屬于8類腐蝕品，隔離表中無要求，而船上負責配載的大副在預配時往往不會翻閱《國際危規》第二冊中每種貨物的特殊積載隔離要求，因此此類情況占到全部違規現象的90%以上，在前灣轄區甲酸（UN1779，8類）與糠醇（UN2874，6.1類）、偏硅酸鈉（UN3253，8類）之間不符合積載隔離規定的情況時有發生。

2.2.2氧化性物質之間不滿足特殊隔離規定要求

2010年8月18日，執法人員通過模塊發現靠泊于青島前灣港71泊位的巴拿馬籍“肇慶河（ZHAO QING HE）”輪積載于010482貝位、030482貝位、030884貝位集裝箱（內貨物均為“次氯酸鈣” UN2880， 5.1類）與積載于030684貝位的集裝箱（內裝貨物為“硝酸銨”UN1942， 5.1類）不滿足《國際危規》規定的"隔離"的要求。《國際危規》中，除爆炸品外，就數有機過氧化物、氧化劑與其他有關類別物質的隔離要求最多也最為嚴格。

結 語

隨著航運經濟的不斷發展，通過集裝箱船舶運輸的危險貨物日漸增多，加強對于載運危險貨物集裝箱船舶的配載檢查在海事危防監管工作中顯得尤為重要。加強危防科技和信息化建設，以先進的技術手段輔助海事執法，必將成為各級海事機構危防工作的重點。加大現代計算機技術在危防工作的應用力度，將是海事“三化”建設的一個重要發力點。

參考文獻：

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[2] 徐志華. R FI D技術與內河海事現代監管水平提升[J]，中國水運，2014（4）：43-45.

[3] 趙曉俊，孫大金.江蘇海事與江蘇移動聯合打造綜合管理信息平臺[J]，中國海事，2014（2）：65-66.

[4] 侯麗聯.淺析海事業務系統的應用及管理中國水運，2013（6）：34-35.

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圖2 積載隔離檢查專家系統推理流程圖

推理控制策略：

2.1規則的激活

判斷規則是否可用，一般是較為復雜的問題，其間還需考慮規則的表達方式和規則為真的形式。從算法中判斷可用規則的實質，就是利用數據庫中的數據，或事實經某種或簡或繁的操作而判定規則的前提（命題）是否為真。它與規則的表達形式緊密相關。在積載隔離檢查系統中為了程序實現上的方便，采用較為簡單的匹配。積載隔離檢查專家系統中的規則采用產生式系統：如果 <事實> 那么 <結論>

在事實部分，采用簡單的陳述，沒有比較、邏輯判斷以及計算等復雜的操作，這樣，只要將規則前提中的條件逐個跟數據庫中的事實作簡單的匹配，若所有條件均能匹配，該規則為激活。

2.2 沖突消解策略

若規則前提中所有條件，均和中間數據庫中的事實相匹配，則規則激活，被激活的規則可能不止一條，一般的專家系統是從中選擇一條最適合的規則來執行，并將結果存入中間數據庫。

積載隔離檢查專家系統具有特殊性，需對不合法信息逐條進行檢查、記錄，并得到最終結論。所以，系統對S中的規則逐條執行，并記錄結果為非的執行結果，最終的查驗結論由S中規則執行結果進行“與運算”得到。

3、解釋機制

積載隔離檢查專家系統解釋機制根據記錄的當前執行規則，到解釋庫中尋找該規則對應的解釋，并調用相應的解釋處理程序，作出解釋。主要包括各個規則之間的邏輯關系及各個規則的推理結果等。

前灣積載隔離檢查專家系統應用案例

1、功能演示

2011年5月4日，前灣海事處執法人員通過模塊對靠泊于前灣港69泊位的“達通青島”（KANG PING）輪進行危險貨物集裝箱積載隔離檢查（圖3），通過后臺檢查發現050382貝位箱號為UNXU9249184的裝有甲酸的集裝箱與070582貝位箱號為SNCU8000951的裝有糠醇的集裝箱之間不滿足特殊隔離要求（圖4）。經執法人員打開分貝圖檢查后，確認兩個箱子的預配確實不滿足積載隔離的要求（圖5）。隨后，執法人員登輪進行現場確認，船方承認在進行預配時僅僅參考了隔離表的一般要求而為對貨物的特殊隔離規定進行查閱。

圖3 總船圖

圖4 隔離檢查結果

圖5 危險貨物集裝箱分貝圖

2、典型應用

2.1危險貨物之間不滿足隔離表的規定要求

2011年1月17日，執法人員通過模塊發現靠泊于青島前灣港81泊位的英國籍“強威（SCI PRESTIGE）”輪積載于171184貝位的集裝箱（內裝貨物“過氧化氫水溶液”UN 2014，5.1類）與積載于191182貝位的集裝箱（內裝貨物“甲酸”UN 1779，8類）應滿足《國際危規》隔離表中"隔離"的要求，但兩個集裝箱的水平投影相鄰。由于大部分船舶在預配時均會參考隔離表，因此類似于此類情況極少發生。

2.2 危險貨物之間不滿足特殊隔離規定要求

2.2.1酸類和堿類之間不滿足特殊隔離要求

2010年4月30日，執法人員通過模塊發現靠泊于青島前灣港81泊位的馬紹爾群島籍“世騰法羅（CAPE FERROL）”輪積載于130182、130382、150182貝位的集裝箱（內裝貨物“氫氧化鉀”UN 1813，8類）與積載于150382貝位的集裝箱（內裝貨物“硫酸”UN 2796，8類）不滿足《國際危規》規定的"隔離"的要求。

由于大多數的酸類和堿類危險貨物均屬于8類腐蝕品，隔離表中無要求，而船上負責配載的大副在預配時往往不會翻閱《國際危規》第二冊中每種貨物的特殊積載隔離要求，因此此類情況占到全部違規現象的90%以上，在前灣轄區甲酸（UN1779，8類）與糠醇（UN2874，6.1類）、偏硅酸鈉（UN3253，8類）之間不符合積載隔離規定的情況時有發生。

2.2.2氧化性物質之間不滿足特殊隔離規定要求

2010年8月18日，執法人員通過模塊發現靠泊于青島前灣港71泊位的巴拿馬籍“肇慶河（ZHAO QING HE）”輪積載于010482貝位、030482貝位、030884貝位集裝箱（內貨物均為“次氯酸鈣” UN2880， 5.1類）與積載于030684貝位的集裝箱（內裝貨物為“硝酸銨”UN1942， 5.1類）不滿足《國際危規》規定的"隔離"的要求。《國際危規》中，除爆炸品外，就數有機過氧化物、氧化劑與其他有關類別物質的隔離要求最多也最為嚴格。

結 語

隨著航運經濟的不斷發展，通過集裝箱船舶運輸的危險貨物日漸增多，加強對于載運危險貨物集裝箱船舶的配載檢查在海事危防監管工作中顯得尤為重要。加強危防科技和信息化建設，以先進的技術手段輔助海事執法，必將成為各級海事機構危防工作的重點。加大現代計算機技術在危防工作的應用力度，將是海事“三化”建設的一個重要發力點。

參考文獻：

[1] 錢俊君.把握機遇 深化改革，實現湖南水運安全發展[J]，中國水運，2014（4）：18-19.

[2] 徐志華. R FI D技術與內河海事現代監管水平提升[J]，中國水運，2014（4）：43-45.

[3] 趙曉俊，孫大金.江蘇海事與江蘇移動聯合打造綜合管理信息平臺[J]，中國海事，2014（2）：65-66.

[4] 侯麗聯.淺析海事業務系統的應用及管理中國水運，2013（6）：34-35.

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