基于解釋結構模型的船舶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、提高海事監管效率，分析船舶自動識別系統（AIS）船載設備使用中存在的主要問題及影響因素，構建能反映因素間相互關系的解釋結構模型，發現船員意識及操作水平、AIS設備運營及售后服務是導致AIS未正常工作的直接因素，航運企業的管理、培訓和岸基支持是間接因素，海事部門的法律規范及監管是底層因素。據此提出對策建議：海事部門應完善立法，加強執法監管;航運企業應完善規章制度，加強設備及人員管理;船員應提高認知和操作水平，加強使用管理;生產商應提高產品質量和技術含量，加強配套服務。

【關鍵詞】 船舶自動識別系統（AIS）;海事監管;解釋結構模型

0 引 言

船舶自動識別系統（AIS）是集現代計算機技術、網絡技術及全球定位系統（GPS）于一體的新型數字化助導航系統，在船舶航行安全和海事監管方面發揮著重要作用。在船舶航行安全方面，AIS船載設備可配合GPS通過甚高頻（VHF）以一定頻率自動向附近岸臺和船舶發送船舶靜態數據（船名、呼號、海上移動識別碼、船舶種類等）、動態數據（航向、航速、經緯度等）和航次數據（船舶狀態、吃水、目的港、預計抵港時間等）。AIS船載設備發送的這些信息能使鄰近船舶較早發現和處理會遇局面，及時、有效采取避碰措施從而保障航行安全。在海事監管方面，AIS岸臺設備可與雷達、閉路電視、無線電話及終端設備實現網絡連接，構成船舶交通管理系統（VTS）。海事部門可通過VTS監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。船舶發生事故后，海事部門可通過AIS設備調取船舶航行軌跡還原事故現場，推斷事故原因和判定責任。[1]

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

本文分析AIS船載設備使用中存在的主要問題，構建解釋結構模型分析導致AIS船載設備出現問題的因素間的相互關系，據此提出對策建議，為航運企業使用AIS船載設備加強航行安全及海事部門使用AIS船載設備提高監管效率提供參考。

1 AIS使用中的問題及影響因素

1.1 AIS船載設備使用中的問題

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

（2）未保持正常工作狀態。AIS船載設備未保持正常工作狀態是指因船員操作或設備故障而導致AIS船載設備未正常工作。船員不僅應保持AIS船載設備開啟，還應確保其正常工作。若船員發現AIS船載設備存在問題應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系技術人員修理。

（3）船舶數據不準確。AIS船載設備向附近岸 臺和周圍船舶發送的船舶數據不準確是指AIS的船舶靜態、動態及航次等數據與船舶實際情況不符。靜態數據一般在裝船時輸入，不可隨意更改;動態數據和航次數據根據船舶實際隨時更新。船舶數據不準確將導致周圍船舶和海事部門誤判該船動態，無法快速確定避讓關系，使他船難以擬定避碰措施，直接影響航行安全。

1.2 導致AIS船載設備使用中產生問題的主要因素

梳理已有相關文獻并結合工作經驗總結導致AIS船載設備使用中出現問題的因素，經與10位航運企業部門經理、10位高級船員、10位海事執法人員探討，最終確定17個影響因素，見表1。

2 AIS船載設備使用中出現問題的解釋結構模型

2.1 解釋結構模型

解釋結構模型應用實踐經驗及計算機輔助，通過辨識元素間關系將復雜系統分解為多級遞階子系統，使元素間錯綜復雜的關系層次化、條理化。本文基于解釋結構模型分析導致AIS船載設備使用中出現問題的影響因素間的相互關系，步驟如下：

步驟1 分析導致AIS船載設備使用中出現 問題的影響因素間的相互關系

將表1中各因素按下式構造鄰接矩陣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 根據可達矩陣生成可達集

定義導致AIS船載設備使用中出現問題的主要因素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中剔除對應的行和列，并繼續尋找新的最高層因素。以此類推，可得AIS船載設備使用中出現問題的解釋結構模型（見圖1）。

2.2 模型分析

分析圖1可知，導致AIS船載設備使用中出現問題的因素間具有依存或反饋關系。航運企業對AIS船載設備裝船前監管缺失，船員對AIS重要性認知不足、操作水平低，AIS船載設備供電中斷，AIS船載設備生產商技術水平低，AIS基站布局不完善，AIS船載設備售后服務不及時是導致AIS船載設備使用中出現問題的直接因素。航運企業雇傭不適任船員負責AIS船載設備、對船員AIS操作技能培訓不足、AIS岸基支持不足、船長和部門長對責任船員和AIS船載設備管理不足、海事部門執法人員水平有限、AIS船載設備質量差是導致AIS船載設備使用中出現問題的間接因素。航運企業AIS相關規章制度不完善、海事部門AIS相關法律法規不完善、適任考試對AIS側重程度不夠、缺乏有效的AIS檢測設備是導致AIS船載設備使用中出現問題的底層因素。

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

航運企業AIS相關規章制度不完善將導致其雇傭不適任船員負責AIS船載設備、對船員AIS操作技能培訓不足、AIS岸基支持不足、船長和部門長對責任船員和AIS船載設備管理不足、AIS船載設備裝船前監管缺失。適任考試對AIS側重程度不夠也可導致船長和部門對責任船員和AIS船載設備管理不足。海事部門缺乏有效的AIS檢測設備，可導致其執法水平有限。海事部門AIS相關法律法規不完善可導致航運企業AIS相關規章制度不完善、船長和部門長對責任船員和AIS船載設備管理不足。

3 對策建議

3.1 完善海事立法，加強執法監管

（1）完善AIS相關法律法規。海事部門應完善AIS船載設備在船舶使用、船員操作、海事監管、船舶檢驗等方面的法律規范，借鑒國際標準，由船檢機構定期檢驗AIS船載設備，以此促進航運企業完善其AIS相關規章制度。

（2）適任考試增加對AIS的考查。海事部門應適當增加對AIS相關知識和技能的考查，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船員和AIS船載設備的管理，提高船員保持AIS船載設備處于正常工作狀態的意識，關注AIS船載設備能否正常供電，在其出現故障后要能及時解決。

（3）提升AIS執法水平。海事部門應開發拓展更加便捷、先進、有效的遠程監測設備，及時發現并處理“隱身船”。根據常見AIS船載設備種類加強對一線執法人員專項技能的培訓，以提高執法人員取證速度和執法效率。

3.2 完善規章制度，加強設備及人員管理

（1）完善AIS相關規章制度。航運企業應根據相關法律法規和公司實際情況，從AIS船載設備裝船前監管、適任船員雇傭、船長和部門長對責任船員及AIS船載設備的管理、船員對AIS船載設備的使用及維護保養、AIS岸基支持等方面制定并完善體系文件和相關規章制度，確保其落到實處。

（2）加強對AIS船載設備裝船檢查和相關船員的考核評估。航運企業應根據法律法規要求，確保AIS船載設備等級（A級、B級）與船舶噸位、航區相匹配;裝船前保證AIS設備已型式認可，船上存有產品證書、型式認可證書或復印件，并在船舶檢驗證書航行設備欄簽注與實際裝船設備相符的AIS船載設備名稱;A級AIS船載設備應有主、應急雙套電源，且能自動切換;天線接頭要有適當的水密措施，AIS船載設備的天線與船舶VHF天線的水平垂直距離要符合要求，保證AIS船載設備能正常工作;雇傭派遣船員應加強考核評估，確保相關船員能正常使用AIS船載設備。

（3）加強對船員操作技能培訓，給予船舶必要的岸基支持。航運企業應加強管理，給予船舶必要的技術支持和經費保障，確保AIS船載設備發生故障時能及時解決問題，保證航行安全。同時應加強對相關船員的AIS操作技能培訓，督促船長和部門長加強管理，提高安全意識，及時發現并解決AIS船載設備故障。

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。相關船員應提高對AIS重要性的認知，主動學習AIS船載設備的操作方法，船長和部門長應加強對責任船員和AIS船載設備的管理。

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

（3）加強檢查和維護管理。相關船員應加強對AIS船載設備的日常檢查，經常通過其他船舶了解本船AIS船載設備是否正常工作，確保AIS船載設備保持開啟狀態（特殊情況除外），且重啟后2分鐘內能正常工作;靜態數據與證書中數據保持一致;動態數據應與船舶實際情況相符。相關船員在日常工作中應定期對AIS船載設備的天線、蓄電池等進行維護管理，確保AIS船載設備能正常工作。

3.4 提高產品質量和科技水平，加強配套服務

（1）確保產品質量，提高技術含量。生產商應規范AIS船載設備生產程序，嚴格執行生產標準，確保AIS船載設備質量達標;政府相關部門應加強對AIS船載設備檢驗，杜絕不符合標準的產品流入市場。生產商還應努力提高技術創新水平，力爭達到國際先進水準。

（2）合理布局AIS基站。相關部門應科學、合理地規劃AIS基站網絡布局，在AIS信號較弱區域應增加AIS基站數量，在有限的資金預算條件下使AIS基站網絡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。AIS船載設備生產商、經銷商、航運企業應通過大數據等相關技術建立AIS船載設備使用狀況的全流程信息跟蹤系統，加強售后服務，及時發現并解決問題，防止因船舶“隱身”而影響航行安全。

4 結 語

AIS船載設備使用不規范不僅給船舶和通航環境帶來極大安全隱患，也給海事監管帶來困難。本文總結了AIS船載設備在使用中存在的主要問題，挖掘導致問題產生的主要因素，采用解釋結構模型分析因素間的相互關系。結果表明，船員意識及操作水平、AIS船載設備運營及售后是導致AIS船載設備使用中出現問題的直接因素，航運企業管理、培訓和岸基支持是間接因素，海事法律規范及監管是底層因素。海事部門應完善立法、加強執法監管，航運企業應完善規章制度、加強設備及人員管理，船員應提高認知操作水平、加強使用管理，生產商應提高產品質量和技術含量、加強配套服務。

參考文獻：

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