英语原文共 4 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
基于航海云框架的智能船舶报告系统研究
作者：王绍波，张英俊，李艳
（大连理工大学 航海学院 大连 116000）
摘要：当前的船舶报告程序繁琐，亟待简化，大量的船舶报告在一定程度上增加了船员的负担，从而影响了航行安全。为了简化船舶报告程序并减少给船舶官员带来的工作量，在国际海事组织（IMO）倡导的电子导航建设背景下，本文结合航海云框架，试图提出基于该框架的船舶报告系统，分析了新背景下船舶报告的具体过程。
关键词：船舶报告；海事云；电子航海；
1.介绍
为了提高通关效率，优化船舶报告流程，并减轻船员对这些物品的压力。本文基于航海云框架的概念提出了船舶自动报告系统，该方案也是基于电子航海中的船舶报告的相关背景[1]。
2.背景
2.1船舶报告
通过对于船舶报告目的的理解，可以船舶报告可分为两大类：一类是通过无线电或其他方式报告船舶何时通过报告线，VTS（交通管理中心）需要广播相关信息； 另一个是根据IMO FAL（便利运输委员会）表格和不同港口当局要求的船舶放行报告[2,3]。本文研究了第二种船舶报告。
B.现有船舶报告系统存在的问题
在FAL第38次会议上，作为马士基经验最丰富的船长之一丹·马克，他指出，目前在不同地区不同港口的船舶报告规则各不相同，没有统一的船舶报告标准会加重船舶官员的负担。 另外，在不同的端口中有许多格式特殊的特殊报告。 一方面，大量复杂的报告程序使船员分散了他们的原始工作，从而影响了航行安全，另一方面，这些复杂的程序降低了通关效率，并增加了公司运营成本 。
2.2单窗口
多个与贸易便利化有关的世界组织认可并推广了“单窗口”的概念。“单窗口”一词的常见定义是：“一种设施，使参与贸易和运输的各方可以在一个接口处提交标准化的信息和文件，以满足所有与进出口，运输相关的监管要求。如果信息是电子的，则单个数据元素仅应提交一次。
3.电子航海与航海云
3.1电子航海产生的新设备要求
IMO MSC85报告（MSC 85-26-Add.1）[4]中的电子航海策略描述了以下需求：一种通信基础设施，可提供在船与船之间和海岸之间的授权无缝信息传输，海岸当局和其他各方享有许多相关利益。在2012年第58届NAV会议上，进行了电子航海解决方案的讨论，共确定了9种解决方案。S2 [5]“标准化自动船舶报告”分为四个子解决方案：S2.1通过“单窗口”报告；S2.2自动收集船舶报告数据；S2.3自动或半自动广播船舶报告 ; S2.4所有报告应符合标准格式。
3.2电子航海背景下的航海云概念
选用术语“航海云”是为了说明海事从业者如何通过复杂且模糊的基于通信基础结构的网关交换信息，而不必释放更多的精力在复杂的特定通信系统或渠道中选择。航海云将提供一组核心服务和简化服务，这将改善原有的附加信息服务，是一种基于互联网连接的服务层。但是，特定的信息服务将不会成为托管航海云[6,7]核心服务（海事身份注册处，海事报告服务组合注册处和海事消息服务器）的同一数据中心的一部分。
4.航海云框架下的船舶报告解决方案
4.1船舶报告身份注册处
要求船舶报告其所涉及的各方需要认证的身份并在服务器集中完成认证注册，并且此类注册不应受角色和特定技术的约束。同时，身份注册应能够满足以下要求：
1）应能与现有的身份登记系统相结合
参与船舶报告的各方都能完成其身份登记，但这并不意味着需要重新创建身份信息，它需要按照引入的初衷，依靠现有资源和技术的类型来实现最佳整合。
2）注册方可以修改自己的注册信息
注册方应有权修改自己的注册信息，允许修改范围仅限于VHF工作频道或电子邮件地址等。所有参与者不能修改IMO呼号等正式注册信息。修改之后，海事身份注册系统应能够完成同步更新，以确保其他各方可以及时获取变更。
3）应能够保护数据通信的安全
船舶报告涉及大量敏感信息，因此要求系统能够提供高级别的身份认证机制，包括加密报告信息等。它可以通过使用数字证书和PKI（公钥基础设施）来获取报告注册者的身份，可以从当今互联网上非常流行的一些金融安全服务中学习。
4.2船舶报告服务组合登记处
船舶报告中涉及的参与者可以是服务提供商，也可以是服务消费者。当事人主要是船员、船舶代理人、船务公司、港口当局，这四个当事人可以在服务组合登记处设置他们的服务，以便对船舶报告中涉及的当事人进行认证，然后享受这些服务。本文试图列出船舶报告所涉及的各方可能需要的服务，所有这些都如表1所示。当然，在整个船舶报告过程中，这些船舶报告参与者所提供的服务上述不受限制。
表1.船舶报告服务
|
服务提供者 |
船舶报告的具体服务 |
|
船员 |
bull;基于船的数据库访问支持； bull;检查船舶报告的数据完整性； |
|
船舶代理商 |
bull;基于岸的数据库访问支持； bull;检查船舶报告的数据完整性； bull;提供港口的报告准则和报告过程查询服务； bull;为相应的船舶开发专门的船舶报告计划服务； bull;显示和查询已提交的船舶报告的服务 |
|
港口当局 |
bull;船舶报告清单的介绍； bull;船舶报告的提交细节； bull;确认是否支持“单窗口”模式； bull;确认是否支持FAL电子形式交换； bull;所支持的船舶报告提交模板； bull;特别报告文件的填写指示； |
4.3船舶报告消息传递服务器
航海云中的海事消息服务器（MMS）旨在确保不同通信链路之间的无缝信息传输。航海云中的海事消息服务器将基于互联网连接，但是可以通过专用网关将任何数量的替代通信服务连接到海事消息服务并由其使用。这样，可以通过一艘船上的VSAT终端，和另一艘船上的HF数据连接或DSL座机互联网连接上的VTS运营商接收由一艘特定船使用INMARSAT访问MMS所发送的消息。在船舶报告过程中，船舶与海岸之间最可能的物理链接是基于TCP / IP的商业互联网连接，这与MMS系统的基于Internet的连接一致。机载终端可以选择与MMS系统定期连接的通信方式。 MMS系统将根据船舶代理商所提供的服务优先级和船舶报告计划自动转发船舶提交的报告。
5.船舶报告制度简介
5.1船侧报告系统
根据船舶报告的最新电子导航要求，船方报告系统应能够实现标准化和自动化的船舶报告。本文设计了船侧报告系统。具体结构如图1所示。
- 数据收集终端
数据收集终端可以通过串行端口连接到许多现有的船舶系统。除了与桥上的各种导航仪器进行串行互连外，还可以连接其他系统，例如压载水管理系统，发动机燃料管理系统等。根据统一数据标准收集的信息上传到船侧 数据库，以便为各种类型的船舶报告提供信息支持。
智能通信路由终端
发送按钮
报告生成终端
SAP Crystal报表
只允许阅读
船舶报告模板库据采集终端数据采集终端数据采集终端数据采集终端数据采集终端
互动界面
通过ODBC / ADO方法读写数据库据采集终端数据采集终端数据采集终端数据采集终端数据采集终端
数据库
数据采集终端
燃油管理系统
废物管理系统
航海仪器终端
压载水管理系统
图1.船侧报告系统
- 报告数据库
数据库与数据收集终端和报告生成终端相连接。数据收集终端根据一定的数据结构标准将报告信息自动存储到数据库中。报告生成终端通过人机交互界面实现数据库的读写操作。 船舶报告数据库有助于管理船舶报告信息。操作员可以删除报告数据库中的信息，以实现对错误信息的更正，还可以添加新信息。另外，数据库还需要具有两个主要功能，即安全性和共享性。报告数据库的安全性直接决定了船舶报告信息的真实性和有效性，应由授权人员进行管理和维护。同时，数据库可以实现数据共享，可以通过权限进行设置，以允许岸上用户通过互联网实现对船舶网络中数据库的远程访问。
- 报告生成终端
报告生成终端从数据库中提取数据并生成标准化的船舶报告。为了解决不同船舶报告系统之间参考标准不同所带来的不便，将报告生成终端根据国际统一数据标准转换为海上通用数据模型。该数据标准是IHO（国际水文组织）S-100。
通过通用的IHO S-100数据标准，SAP Crystal Report生成标准化的船舶报告模板，并根据船舶代理商提供的船舶报告服务上传到船舶报告模板库。Crystal Report通过ODBC或ADO方法建立与数据库的链接，报表生成终端读取数据库，然后可以生成默认的船舶报表，如果该报表信息不足，则可以由船员手动添加。
5.2海上云框架下的船舶报告系统
本文提出了一套船舶报告系统，如图2所示。
1）基于岸边的报告系统
作为船舶报告的主要参与者之一，船舶代理人应具有广泛的数据库资源支持。船舶代理数据库可以通过EDI（电子数据交换）技术与船上数据库连接，以根据船舶主管机关的要求生成与人员和货物有关的船舶清关报告。 这样就可以优化和更新报告。 在某些已存在“单窗口”的区域中，船舶代理人可以通过自动集成网关技术在“单窗口”系统中完成这些报告信息。在没有“单窗口”的地区，船舶代理人通过互联网或根据港口当局的要求提交船舶报告。 港口当局作为船舶报告的接收终端，主要为报告的提交注册一些有关的细节。此外，港口当局还应及时审查船舶报告。 港口当局还应具有一个报告生成终端，该终端应按照IHO S-100对主管部门要求的报告文件进行建模，特别是对于某些特殊的船舶报告文件，应将终端生成的报告模板注册到船舶报告服务组合，允许船舶官员和船舶代理下载并将其添加到相应的报告模板库中。它可以使报告及时更新。
船舶代理
港口当局
注册服务组合
用户识别
注册服务组合
用户识别
海事信息服务
注册服务组合
船侧报告系统
用户识别
图2.船舶报告系统
2）船舶报告流程
这是基于航海云框架下的船舶报告系统分析。具体的船舶报告过程如图3所示。
a）用户认证
船舶报告中涉及的各方现已注册。在报告之前，每个用户都应登录船舶报告系统。系统将验证每个用户的身份，以确保报告过程中参与者的信息真实有效，并在此基础上建立安全的通信链接。
船舶代理
港口当局
报告生成终端
（船端）
单窗口
报告生成终端
（岸端）
自动收集和手动补充
获取和使用用户服务组合
用户识别
定位对象用户
图3.船舶报告流程
b）目标用户查询根据具体的航行计划
船员可以根据已注册的身份信息查询目标用户（港口当局和船舶代理人）。同样，船舶代理人和港口当局也可以根据自己的需要找到特定的船舶。
c）获取和使用的用户服务组合
查询后，即可获得船舶报告服务组合。根据之前介绍的服务组合，码头和船舶代理可以获得船舶报告清单和港口当局提交的详细信息。船员可以从船代那里获得最新的船上报告计划。船舶代理可以获取对船侧报告系统数据库的远程访问权限，各方可以根据自己的需要获取相应服务。
d）自动收集和手动补充报告信息
根据船舶报告清单和船舶报告计划，船载系统的报告生成终端根据船上报告模板生成合规报告。船上的数据采集终端以默认方式在报告模板上显示通过船舶数据库获取的实时信息，此外，如果某些内容无法自动获取，则该人员可以通过人机交互界面完成。另外，船舶代理人可以使用自己的数据收集终端、数据库和报告生成终端来完成相应的船舶报告，当然他们也可以远程访问船侧数据库。
e）提交船舶报告
根据港口当局提供的船舶报告的详细信息，一些船舶报告是直接从船舶提交给主管当局的，而对于绝大多数船舶报告来说，它们是由船员发送的，但是船舶代理人必须填写一些船员无法完成的船舶报告，之后通过“单窗口”或其他方式提交完整的船舶报告。当需要在船与岸之间交换船舶报告时，需要根据基于航海云框架的船舶报告消息服务，通过智能通信路由终端将报告提交给海事消息服务系统。报告需求者可以利用适当的的通信方式获得船舶报告，报告将在收到需求消息后按优先级进行划分。
6.结论
根据电子航海对船舶报告的要求，即通过单窗口模式的单个门户完成标准化和自动化的船舶报告。基于航海云框架的三项核心服务，本文提出了一种船舶报告解决方案，每个用户的通过认证后可以实现在单窗口模式下的单次信息录入操作，数据采集终端和报告生成终端基于IHO S-100可以实现标准的船舶报告，智能通信路由终端可以实现自动或半自动广播。
参考文献：
[1] A.Weintrit，“电子航海概念的优先主要潜在解决方案”，TransNav，,vol. 7, pp. 27, March 2013（3）.
[2]于永浩，“自动发布船舶报告的路线图自动
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[241290]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
