趙家松

摘 要：我國(guó)沿海航標(biāo)以視覺航標(biāo)和無線電航標(biāo)為主。近年來，隨著AIS技術(shù)的日益成熟和廣泛應(yīng)用，作為一種新型助航標(biāo)志，虛擬航標(biāo)的應(yīng)用與推廣極大地改變了現(xiàn)有的航標(biāo)設(shè)置、維護(hù)與管理現(xiàn)狀。本文從兩個(gè)方面簡(jiǎn)要闡述了虛擬航標(biāo)的定義及應(yīng)用，對(duì)比虛擬航標(biāo)與傳統(tǒng)航標(biāo)的優(yōu)劣性，根據(jù)目前虛擬航標(biāo)的應(yīng)用狀況，推想虛擬航標(biāo)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：虛擬航標(biāo)；實(shí)體航標(biāo)；助航；AIS

中圖分類號(hào)：U644 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2017）04-0020-02

在網(wǎng)絡(luò)科技的時(shí)代，航標(biāo)作為標(biāo)示航道方向、界限與礙航物的標(biāo)志，也正在走向虛擬化。虛擬航標(biāo)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了航標(biāo)信息的數(shù)字化，不僅有助于航行在港口與航道中的船舶實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲取信息，還有助于航標(biāo)管理部門對(duì)航標(biāo)實(shí)時(shí)地進(jìn)行管理。

目前，中國(guó)沿海的AIS岸基網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)很完善，能夠形成沿海全覆蓋。中國(guó)海事局規(guī)定中國(guó)籍500總噸以下沿海航行船舶在2011年1月1日之后的第一次年度檢驗(yàn)之前配備A級(jí)或B級(jí)AIS系統(tǒng)。中國(guó)籍內(nèi)河航行船舶在2011年7月1日之后的第一次年度檢驗(yàn)之前配備A級(jí)或B級(jí)AIS系統(tǒng)。

1 虛擬航標(biāo)的定義

虛擬航標(biāo)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子海圖技術(shù)、AIS技術(shù)和GPS衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)等先進(jìn)的現(xiàn)代高科技技術(shù)，是一個(gè)高科技產(chǎn)物，由虛擬航標(biāo)及相關(guān)附屬設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)稱為虛擬航標(biāo)系統(tǒng)。

廣義上講，虛擬航標(biāo)是指在電子海圖上以助航標(biāo)志圖示標(biāo)識(shí)出來的沒有實(shí)物的航標(biāo)；狹義來講，虛擬航標(biāo)分為兩種：一種是有實(shí)體的虛擬航標(biāo)。是指在遠(yuǎn)離航標(biāo)的地方安裝AIS設(shè)備，該AIS設(shè)備往往只包含AIS發(fā)射機(jī)，沒有接收部分，只負(fù)責(zé)將該航標(biāo)的位置信息發(fā)送給附近的船舶，該信號(hào)可以在船舶上集成了AIS與ECDIS的顯示設(shè)備上進(jìn)行顯示，為船舶提供精確的航標(biāo)位置等助航信息，為船舶提供導(dǎo)航服務(wù)。這類航標(biāo)的主要目的是為了延長(zhǎng)AIS設(shè)備的使用年限。另二種是無實(shí)體的虛擬航標(biāo)，是現(xiàn)實(shí)中并不存在的航標(biāo)，只是航道相關(guān)部門在電子海圖上相應(yīng)位置設(shè)置了一個(gè)虛擬的AIS航標(biāo)，在該航標(biāo)附近都可以接收到該航標(biāo)信息，從而起到警示作用。

2 虛擬航標(biāo)的應(yīng)用

目前虛擬航標(biāo)廣泛應(yīng)用于監(jiān)管其管轄水域的船舶，不僅具有實(shí)體航標(biāo)指引船舶的功能，也可以幫助航標(biāo)監(jiān)管部門對(duì)相關(guān)航標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，及早發(fā)現(xiàn)航標(biāo)的問題或者故障并及時(shí)解決。虛擬航標(biāo)的具體應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面。

2.1 指引船舶航行

首先，作為一種航標(biāo)，與實(shí)體航標(biāo)一樣，虛擬航標(biāo)最重要的作用就是作為航道界限、方向以及礙航物的標(biāo)志，指引船舶安全航行。有實(shí)體的虛擬航標(biāo)與傳統(tǒng)航標(biāo)一樣，不能體現(xiàn)虛擬航標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)。無實(shí)體的虛擬航標(biāo)在指引船舶安全航行方面則可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)設(shè)置，隨時(shí)撤銷，具有節(jié)省時(shí)間、人力物力財(cái)力等優(yōu)點(diǎn)。如下圖為我國(guó)首座虛擬航標(biāo)在遼寧水域投入使用。這座虛擬航標(biāo)位于東經(jīng)121°59′03.34″、北緯38°57′22.77″，名稱為“XIAN JIAO ISOLATED DANGER”，為孤立危險(xiǎn)物標(biāo)。通過大連老鐵山、黃白嘴AIS基站每分鐘向AIS用戶播發(fā)助航信息，為AIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)志符號(hào)。

2.2 對(duì)特殊區(qū)域進(jìn)行界定

對(duì)于錨泊區(qū)、淺水區(qū)以及事故發(fā)生區(qū)可以采用虛擬航標(biāo)進(jìn)行界定。例如當(dāng)某水域發(fā)生海上交通事故造成船舶沉沒時(shí)，相關(guān)部門應(yīng)該在該水域附近設(shè)置一定的設(shè)施來提醒附近過往船舶避開該區(qū)域，合理安全航行。如果設(shè)置實(shí)體航標(biāo)，不僅需要相關(guān)工作船舶前去放置航標(biāo)，這不僅耗費(fèi)人力物力，而且該時(shí)間段內(nèi)經(jīng)過的船舶也可能會(huì)遇到危險(xiǎn)。使用虛擬航標(biāo)就會(huì)改變這一狀況，當(dāng)事故發(fā)生后，相關(guān)單位工作人員就可以利用計(jì)算機(jī)在該水域相應(yīng)地點(diǎn)設(shè)置若干座虛擬航標(biāo)，在第一時(shí)間對(duì)過往船舶發(fā)出警告。打撈工作完成、工程船離開后，再在計(jì)算機(jī)上撤銷所設(shè)置的虛擬航標(biāo)，這不僅大大提高了相關(guān)部門的應(yīng)急反應(yīng)能力，還大大減少了設(shè)置實(shí)體航標(biāo)所耗費(fèi)的人力物力。

2.3 優(yōu)化航標(biāo)配布

對(duì)于一些特殊航道，如通航環(huán)境極其復(fù)雜的水域，僅僅設(shè)置實(shí)體航標(biāo)難以滿足實(shí)際的需求，還會(huì)導(dǎo)致航道更窄，通航環(huán)境更差，這就需要設(shè)置虛擬航標(biāo)以確保該水域船舶順利安全航行，以保證船舶的安全航行。

3 虛擬航標(biāo)與傳統(tǒng)航標(biāo)的優(yōu)劣性分析虛擬航標(biāo)的優(yōu)勢(shì)

3.1 虛擬航標(biāo)的優(yōu)勢(shì)

3.1.1 虛擬航標(biāo)大大降低了航標(biāo)的設(shè)置、維護(hù)成本

設(shè)置實(shí)體航標(biāo)，不僅耗費(fèi)人力物力，而且還花費(fèi)時(shí)間，不能實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間到達(dá)相關(guān)區(qū)域設(shè)標(biāo)。虛擬航標(biāo)的研發(fā)與利用不需要這些繁瑣的過程，這不僅大大降低了航標(biāo)的設(shè)置、維護(hù)成本，還減少了能源損失與環(huán)境污染。

3.1.2 虛擬航標(biāo)改變了以往使用視覺航標(biāo)的被動(dòng)局面

視覺航標(biāo)是由船舶上工作人員自行發(fā)現(xiàn)該航標(biāo)燈閃爍等信息。如果遇到大風(fēng)、大浪或者雨天霧天，能見度低，船員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)航標(biāo)燈，就會(huì)形成一定的安全隱患。虛擬航標(biāo)的設(shè)置將會(huì)改變這一現(xiàn)狀，為船舶的安全航行提供了保障。

3.1.3 可以解決實(shí)體航標(biāo)移位的問題

實(shí)體航標(biāo)有一定的漂移范圍，如果超過了這個(gè)范圍，航標(biāo)的指示作用已經(jīng)不準(zhǔn)確，或許可能會(huì)造成錯(cuò)誤指引。虛擬航標(biāo)一旦放好，就確定了該位置，不可能發(fā)生移動(dòng)，這就徹底解決了航標(biāo)移位的問題。

3.2 虛擬航標(biāo)的局限性

3.2.1 要求船舶必須配備有AIS與ECDIS設(shè)備

虛擬航標(biāo)要想有效利用起來，對(duì)設(shè)備的依賴性比較強(qiáng)。由于是需要船員在電子海圖上看到標(biāo)志，以及AIS的消息傳遞作用，要求船舶必須配備有電子海圖以及AIS接收儀器，而目前并不是所有船舶都配備有電子海圖。這就造成了虛擬航標(biāo)使用的局限性。

3.2.2 使用起來有風(fēng)險(xiǎn)

虛擬航標(biāo)的使用過程使用AIS進(jìn)行電文傳輸，而AIS在使用過程中必須要保證其可靠性。如果儀器損壞或者AIS信息過載就可能會(huì)導(dǎo)致虛擬航標(biāo)使用的危險(xiǎn)。

3.2.3 缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

目前虛擬航標(biāo)的使用還沒有相關(guān)的規(guī)定，沒有進(jìn)行明確的定義。許多應(yīng)用只是相關(guān)單位有需要才進(jìn)行使用，相關(guān)部門并沒有規(guī)定必須在什么條件下才可以使用，這個(gè)可能會(huì)造成一定的混亂。

3.2.4 使船員的儀器依賴性比較強(qiáng)

目前，一般船舶都配備兩臺(tái)AIS設(shè)備，盡量在看到相關(guān)水域的虛擬航標(biāo)時(shí)，能夠再查看船上另外一臺(tái)AIS設(shè)備進(jìn)行確認(rèn)。但僅相信電子海圖上的虛擬航標(biāo)，而不進(jìn)行考究，船員的實(shí)際應(yīng)用能力都會(huì)不斷下降。

4 虛擬航標(biāo)的發(fā)展前景

4.1 利用虛擬航標(biāo)發(fā)送水文氣象等助航信息

虛擬航標(biāo)的應(yīng)用不僅僅可以實(shí)現(xiàn)航行警告、指示的功能，在必要的時(shí)候，也可以作為水文、氣象等信息的發(fā)布平臺(tái)，提供航標(biāo)所在水域天氣、潮汐和海況數(shù)據(jù)，為過往船舶提供更多的助航服務(wù)。

4.2 不能替代實(shí)體航標(biāo)，虛擬航標(biāo)只能作為虛擬航標(biāo)的補(bǔ)充

虛擬航標(biāo)并不是作為一項(xiàng)以削減成本為目的的開發(fā)項(xiàng)目，它將無法取代現(xiàn)有的實(shí)體航標(biāo)。未來的發(fā)展趨勢(shì)肯定是虛擬航標(biāo)的數(shù)量越來越多也越來越重要，但是由于虛擬航標(biāo)的局限性，相對(duì)于虛擬航標(biāo)來說，實(shí)體航標(biāo)還是具有一定的優(yōu)勢(shì)，虛擬航標(biāo)要取代現(xiàn)有實(shí)體航標(biāo)是不可能的。

4.3 虛擬航標(biāo)要與其他助航設(shè)施協(xié)調(diào)好，為過往船舶提供助航信息

虛擬航標(biāo)的指示作用單一，在未來，可以考慮將虛擬航標(biāo)與其他助航系統(tǒng)聯(lián)合起來，共同協(xié)作，為船舶提供更好的助航服務(wù)。

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