基于長江干線AIS的航運物流信息綜合運用關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、長江是我國第一、世界第三大河，干流流經(jīng)七省二市，流域總面積一百八十余萬平方公里，是我國唯一貫穿東、中、西部的運輸大通道，素有“黃金水道”之稱。黨中央、國務(wù)院特別是交通運輸部高度重視長江航運信息化建設(shè)工作，AIS(Automatic Identification System)系統(tǒng)作為長江干線信息化系統(tǒng)的重要組成部分，是交通運輸部“十一五”期重點建設(shè)項目，并于2011年正式投入使用。
　　 為了充分利用長江干線AIS資源及后期開發(fā)

2、，2010年交通運輸部規(guī)劃研究院委托作者進行了“長江干線AIS應(yīng)用系統(tǒng)”項目研究，旨在利用長江干線AIS岸基系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡(luò)和信息資源，向船舶用戶提供信息服務(wù)，為航運安全監(jiān)管部門提供監(jiān)管信息和手段，為航務(wù)管理部門和港航企業(yè)提供信息化、現(xiàn)代化的管理平臺。
　　 本論文在前期長江干線AIS應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上，研究設(shè)計了基于長江干線AIS的航運物流信息綜合運用平臺，在此創(chuàng)新平臺上開展了“航運物流、船聯(lián)網(wǎng)及航運安全、綠色航道維護及安全保障”

3、三個方面綜合應(yīng)用的若干關(guān)鍵技術(shù)研究，提煉出以下相關(guān)研究成果：
　　 1.構(gòu)建基于長江干線AIS的航運物流信息綜合運用平臺。在對長江干線AIS系統(tǒng)概述后，提出了基于VB(Visual Basic)語言的AIS信息解碼方法。設(shè)計出航運物流綜合運用平臺組織結(jié)構(gòu)圖，明確了各相關(guān)部門需要從平臺上獲取的信息。針對航運物流信息數(shù)據(jù)庫的異構(gòu)特征，依次從集成模型、運作流程、體系結(jié)構(gòu)等方面來研究航運物流信息數(shù)據(jù)庫異構(gòu)技術(shù)。在上述成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計了

4、航運物流信息綜合運用平臺結(jié)構(gòu)，并指出平臺的航運物流、船聯(lián)網(wǎng)及航運安全、綠色航道維護及安全保障三大模塊擬解決的綜合創(chuàng)新應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)。分析了影響航運物流信息綜合運用平臺運行的主要因素；首次提出了基于自適應(yīng)理論解決AIS通信阻塞的技術(shù)方案；探討了通過評估船舶危險度來使AIS工作模式自適應(yīng)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵技術(shù)，以保障航運物流信息綜合運用平臺有效平穩(wěn)地運行。
　　 2.在航運物流信息綜合運用平臺的基礎(chǔ)上，開展了航運物流的關(guān)鍵技術(shù)研究。對貨主、貨

5、代、物流公司、船東、船代及航運公司等供需信息分析后，明晰了物流、航運部門同這一創(chuàng)新平臺的信息流動機制。對船舶供需信息瀏覽查詢、貨物供需信息查詢等航運物流綜合運用關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。采用電子海圖作為顯示平臺，抽取航運物流信息，并實時更新，解決了航運物流過程監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)問題。
　　 3.在航運物流信息綜合運用平臺的基礎(chǔ)上，開展了船聯(lián)網(wǎng)及航運安全的關(guān)鍵技術(shù)研究。在介紹了船聯(lián)網(wǎng)的基本概念后，開展了基于長江干線AIS的船聯(lián)網(wǎng)及航運安全技術(shù)

6、研究。給出船聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方案，并研究其相關(guān)應(yīng)用功能。針對危險品船舶特性，首次提出船舶預(yù)警領(lǐng)域概念，并由此實現(xiàn)危險品船舶實時監(jiān)控。結(jié)合長江流域船舶駕駛員操船習(xí)性，開發(fā)了AIS的船舶安全預(yù)警漢字發(fā)布技術(shù)，顯著改善長江干線船舶航行安全狀況。提出并實現(xiàn)了基于移動VTS技術(shù)的船舶安全應(yīng)急措施，有效地提升了船聯(lián)網(wǎng)確保船舶安全的能力。
　　 4.在航運物流信息綜合運用平臺的基礎(chǔ)上，開展了綠色航道維護及安全保障的關(guān)鍵技術(shù)研究。研究開發(fā)了基于AIS的

7、虛擬航標技術(shù)，為實船論證虛擬航標系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ)，亦為航道綠色建養(yǎng)提供支撐技術(shù)。開發(fā)了航道水深實時監(jiān)控技術(shù)，對辨識船舶通航安全、掌握航道水深變化情況等起著積極作用。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)了基于AIS的船舶交通流量自動統(tǒng)計軟件，實現(xiàn)了船舶交通流量自動統(tǒng)計功能創(chuàng)新。分析了長江典型航段的交通流量分布規(guī)律。建立了高度自動化的航道通過能力預(yù)測模型并進行了提高航道維護能力的應(yīng)用研究。提出了利用AIS信息對航道通航安全進行評估的創(chuàng)新應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，引領(lǐng)航