專利名稱：利用ais雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)及其控制方法，尤其是一 種利用AIS通信無線電臺(tái)構(gòu)件技術(shù)、AIS無線通信及有線通信應(yīng)用技術(shù)、客船終端制作技術(shù) 及客船位置信息，自動(dòng)分析客船航運(yùn)狀態(tài)，保護(hù)人命，管理海上安全的利用AIS雙向通信的 客船航運(yùn)管理系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
一般而言，AIS(Automatic Identification System)為防止客船相撞并有效進(jìn) 行海上交通管理，通過國際規(guī)定的超短波(VHF)電路周期性地發(fā)收客船名稱、種類、位置信 息、航速、航向及與航海相關(guān)的信息，并與陸地及其他客船自動(dòng)交換信息及相關(guān)數(shù)據(jù)的裝置。這些AIS設(shè)備分為Class A及Class B兩種等級(jí)，Class A的客船搭載移動(dòng)業(yè)務(wù) 設(shè)備，定義為滿足國際海事機(jī)構(gòu)(IMO)的AIS搭載相關(guān)的條件；而Class B的客船搭載移動(dòng) 業(yè)務(wù)設(shè)備，定義為無需滿足國際海事機(jī)構(gòu)的AIS搭載相關(guān)的所有條件，而只提供部分功能。此時(shí)，Class A為利用SO-TDMA (Self-Organized TDMA)，最大限度地減少客船相 互之間數(shù)據(jù)沖突，以最快的周期發(fā)送信息的系統(tǒng)；而Class B利用CS-TDMA (Carrier-Sense TDMA)，只在AIS網(wǎng)絡(luò)空閑的時(shí)間發(fā)送信息，因此在不給利用SO-TDMA的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)增加負(fù)擔(dān) 的范圍內(nèi)發(fā)送信息(在AIS網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷大時(shí)不接收信息)的系統(tǒng)，功率為2. 5W—下，只對(duì)有限 的客船顯示自己的信息的系統(tǒng)。因此，一般的漁船或小型客船，大多使用不滿足國際規(guī)定， 而只滿足國內(nèi)規(guī)定的小功率的Class B類型AIS。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)客船進(jìn)行航運(yùn)管理時(shí)，采用航運(yùn)管理公司直接利用VHF語 音通信與客船的乘務(wù)員(海運(yùn)公司/船長)進(jìn)行交流，一一地報(bào)告情況及聽取情況的系統(tǒng)， 乘務(wù)員(海運(yùn)公司/船長)為航海中的報(bào)告需利用單獨(dú)的語音通信一一地查看/確認(rèn)情況 進(jìn)行報(bào)告，但在高速航行的客船往往不能關(guān)注報(bào)告事宜，導(dǎo)致客船陷入困境或降低對(duì)危險(xiǎn) 的應(yīng)對(duì)能力，而航運(yùn)管制人員則需每次利用手動(dòng)語音通信了解狀況。另外，了解狀況之后還 需另行擬定報(bào)告書，因此過程繁瑣，準(zhǔn)確性不高。另外，在發(fā)生事故時(shí)只能依靠航行的客船的船主及船員的報(bào)告，因此延誤相關(guān)人 員的報(bào)告及措施，不能在發(fā)生經(jīng)濟(jì)損失及遇難事故時(shí)迅速采取措施，甚至發(fā)生遺漏報(bào)告的 嚴(yán)重事件。另外，若延誤進(jìn)出港時(shí)發(fā)生的所有情況的報(bào)告及非常聯(lián)絡(luò)，將給海上安全造成絕 對(duì)的威脅，不能采取迅速救援，而且因客船航行時(shí)不能實(shí)時(shí)跟蹤位置，也給客船的進(jìn)出港時(shí) 間管理造成困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種利用AIS雙向通信的客船航 運(yùn)管理系統(tǒng)，在海上構(gòu)建國際規(guī)格的AIS無線通信系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，判斷是否按預(yù)定航 線及計(jì)劃時(shí)間正常航行，自動(dòng)了解客船中所發(fā)生的緊急/異常狀況并對(duì)其進(jìn)行控制。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)，通過 準(zhǔn)確迅速地掌握航行狀態(tài)，防止時(shí)間損失，降低經(jīng)濟(jì)損失，并安全地保護(hù)和救援海上人員的 生命安全。本發(fā)明有一目的在于，提供一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)的控制及 通信方法，通過控制給海上運(yùn)行的客船設(shè)置終端并對(duì)其進(jìn)行管理的港口所轄客船航運(yùn)管制 中心及設(shè)置于控制中心并利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)，提供附加的安全信息， 支援安全的航行，進(jìn)行迅速的報(bào)告并采取以此為基礎(chǔ)的措施。為達(dá)到本發(fā)明之目的，本發(fā)明提供一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)， 包括控制中心100，接收來自位于各港口的多個(gè)無線基站的實(shí)時(shí)AIS位置信息，自動(dòng)分析 客船的進(jìn)出港狀態(tài)，向位于各港口的客船航運(yùn)管制中心通知當(dāng)前航運(yùn)狀態(tài)；港口所轄客船 航運(yùn)管制中心200，包括海岸無線基站裝置210，將上述控制中心所提供的陸地信息轉(zhuǎn)換 為二進(jìn)制形式的AIS格式并轉(zhuǎn)發(fā)給海上終端，接收海上終端發(fā)送的位置信息及航運(yùn)相關(guān)信 息并傳送給控制中心；客船監(jiān)控裝置220，與上述控制中心相連并將所出入的客船情況實(shí) 時(shí)表示于電子航海圖，實(shí)時(shí)監(jiān)控海上航行的客船的位置，自動(dòng)確認(rèn)和監(jiān)視是否按指定航線 及計(jì)劃時(shí)間航行；而且提供位于各港口的客船航運(yùn)管制中心及途徑周邊的客船信息，自動(dòng) 完成對(duì)客船的迅速救援，海上安全管理，航運(yùn)監(jiān)控及管理等；海上客船終端300，接收并顯 示利用電子航海圖的航海支援功能及陸地傳送的海上安全航海支援短信息，并將自己的位 置和客船航運(yùn)信息傳送至陸地。另外，提供一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)的控制方法，為由整合并 控制客船航運(yùn)信息的控制中心、與上述控制中心有線連接并管理港口所轄客船的港口所轄 客船航運(yùn)管制中心、設(shè)置于海上航行的客船進(jìn)行無線通信并受到控制的海上客船終端構(gòu)成 的利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)的控制方法，包括從上述控制中心向上述港口 所轄客船航運(yùn)管制中心提供海上狀態(tài)信息的步驟；從上述海上客船終端向上述港口所轄客 船航運(yùn)管制中心，請(qǐng)求批準(zhǔn)從港口內(nèi)側(cè)出港的步驟；經(jīng)上述港口所轄客船航運(yùn)管制中心的 判斷，若狀態(tài)正常，則發(fā)送批準(zhǔn)該客船出港的命令，但若判定為氣候變化及非常狀態(tài)等非正 常狀態(tài)，則發(fā)送取消出港的命令的步驟；上述港口所轄客船航運(yùn)管制中心，若判定該客船狀 態(tài)正常，則向控制中心通知批準(zhǔn)出港的步驟；上述海上客船終端，不管停止或出港，都持續(xù) 向上述港口所轄客船航運(yùn)管制中心通知位置信息的步驟；上述港口所轄客船航運(yùn)管制中 心，持續(xù)將來自上述海上客船終端的位置信息轉(zhuǎn)發(fā)給控制中心的步驟；若該客船的位置離 開港口區(qū)域，上述控制中心向上述港口所轄客船航運(yùn)管制中心通知出港狀態(tài)的步驟；上述 海上客船終端繼續(xù)將出港之后的位置信息通知給上述港口所轄客船航運(yùn)管制中心的步驟； 上述港口所轄客船航運(yùn)管制中心，以來自船舶的實(shí)時(shí)位置信息為基礎(chǔ)，周期性地與客船航 線及計(jì)劃進(jìn)行比較，判斷正常航行與否并將判斷信息告知管制人員的步驟；若出港的客船 位置進(jìn)入港口區(qū)域，上述控制中心將通知入港狀態(tài)的步驟。本發(fā)明一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)國家法律由國家 執(zhí)行的客船的港口航運(yùn)管制的自動(dòng)化，有效運(yùn)營管制人員，節(jié)省人力費(fèi)用，而且在海上航行 或操作過程中的客船發(fā)生海上事故時(shí)，可立即接收通過終端傳送的求救信號(hào)，使救援人員 迅速移動(dòng)至相應(yīng)位置進(jìn)行搜救，減少人員及財(cái)產(chǎn)損失。本發(fā)明一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)及其控制方法，可通過設(shè)置于客船的無線終端與港口所轄客船航運(yùn)管制中心進(jìn)行無線通信，可根據(jù)控制中心的管制及指 示進(jìn)行控制，不僅可以降低經(jīng)濟(jì)損失，防止人力損失，而且還可迅速采取海上安全措施。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)整體概要結(jié)構(gòu) 圖；圖2為說明圖1所示控制中心裝置詳細(xì)結(jié)構(gòu)及工作原理的詳細(xì)結(jié)構(gòu)框圖；圖3為說明圖1所示港口所轄客船航運(yùn)管制中心裝置結(jié)構(gòu)及工作原理的框圖；圖4為說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的設(shè)置于海上客船的終端裝置和港口所轄客船航運(yùn) 管制中心之間的航運(yùn)控制過程的框具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。(實(shí)施例)圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)整體概要結(jié)構(gòu) 圖；圖2為說明圖1所示控制中心裝置詳細(xì)結(jié)構(gòu)及工作原理的詳細(xì)結(jié)構(gòu)框圖；圖3為說明 圖1所示港口所轄客船航運(yùn)管制中心裝置結(jié)構(gòu)及工作原理的框圖；圖4為說明根據(jù)本發(fā)明 構(gòu)成的設(shè)置于海上客船的終端裝置和港口所轄客船航運(yùn)管制中心之間的航運(yùn)控制過程的 框圖。在圖中，100為控制中心；110為整合網(wǎng)關(guān)(gateway) ； 120為自動(dòng)航運(yùn)分析服務(wù) 器；130為數(shù)據(jù)庫(DB)。另外，200為港口所轄客船航運(yùn)管制中心；230、260、290為第一 第 N港口所轄客船航運(yùn)管制中心；210、240、270為海岸基站裝置；220、250、280為客船監(jiān)控裝 置；300為海上客船終端；330為第一客船終端；360為第二客船終端；390為第N客船終端。本發(fā)明利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)中為雙向通信所采用的AIS無線通 信技術(shù)是VHF頻帶通信技術(shù)，是國際海事機(jī)構(gòu)(IMO)所采用的國際規(guī)格的雙向無線數(shù)據(jù)通 信技術(shù)，可將客船的位置信息自動(dòng)從一個(gè)客船傳送至另一個(gè)客船，或從一個(gè)客船傳送至陸 地中心(VTS)。其主要功能有短信息(SMS)發(fā)送，按不同管理區(qū)域的信道管理、一對(duì)一或 一對(duì)多消息發(fā)送、為特定應(yīng)用程序的二進(jìn)制消息處理及在分配模式中的報(bào)告書報(bào)告周期調(diào) 整等。另外，客船監(jiān)控裝置和自動(dòng)分析系統(tǒng)，利用作為GIS技術(shù)的電子航海圖信息，并遵 循國際標(biāo)準(zhǔn)的S-57數(shù)據(jù)模型及S-52表達(dá)方式。陸地上的位置信息整合使用基于TCP/IP的通信網(wǎng)，在TCP/IP基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)上級(jí)協(xié) 議，構(gòu)建能夠接收海上AIS通信格式及NMEA0183格式的協(xié)議，整合及分配各裝置之間的信 肩、ο另外，客船終端可發(fā)收用于連接AIS通信裝置的NMEA0183格式，并嵌入式平臺(tái)中 安裝可驅(qū)動(dòng)電子航海圖的程序。另外，在電子航海圖上顯示自己的位置以用于航海，并接收 陸地所發(fā)送的信息。首先，如圖1所示，本發(fā)明利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)，包括控制 中心，用于接收來自位于各港口的多個(gè)無線基站的實(shí)時(shí)AIS位置信息，自動(dòng)分析客船的進(jìn)出港狀態(tài)，并向位于各港口的客船航運(yùn)管制中心通知當(dāng)前航運(yùn)狀態(tài)。內(nèi)置于此控制中心 100的整合網(wǎng)關(guān)110，連接于內(nèi)置在港口所轄客船航運(yùn)管制中心200的無線基站裝置210、 240……270，并整合管理顯示于各客船監(jiān)控裝置220、250……280的個(gè)別客船信息。上述控 制中心100連接于自動(dòng)通知及確認(rèn)并分析客船出入港的自動(dòng)航運(yùn)分析服務(wù)器120，而自動(dòng) 航運(yùn)分析服務(wù)器120為連接于保存客船的所有人信息、乘船人員、出港目的、航運(yùn)記錄及管 理信息等的數(shù)據(jù)庫(DB) 130。另外，港口所轄客船航運(yùn)管制中心200，包括海岸無線基站裝置210，將上述控制 中心所提供的陸地信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式的AIS格式并轉(zhuǎn)發(fā)給海上終端，接收海上終端發(fā) 送的位置信息及航運(yùn)相關(guān)信息并傳送給控制中心；客船監(jiān)控裝置220，與上述控制中心相 連并將所出入的客船情況實(shí)時(shí)表示于電子航海圖，實(shí)時(shí)監(jiān)控海上航行的客船的位置，自動(dòng) 確認(rèn)和監(jiān)視是否按指定航線及計(jì)劃時(shí)間航行；而且向位于各港口的客船航運(yùn)管制中心提供 信息，自動(dòng)完成對(duì)客船的海上安全管理及航運(yùn)管理等。另外，海上客船終端300接收并顯示利用電子航海圖的航海支援功能及陸地傳送 的海上安全航海支援短信息，并將自己的位置和客船航運(yùn)信息傳送至陸地。本發(fā)明的發(fā)明人制作及開發(fā)出上述結(jié)構(gòu)并使用作為海上公用通信頻帶的AIS用 VHF通信頻帶的專用客船終端及專用基站裝置，并開發(fā)出可整合及分析幾臺(tái)至幾萬臺(tái)終端 的位置信息的AIS位置信息整合網(wǎng)關(guān)和航運(yùn)及航海分析服務(wù)器裝置。另外，為陸地通信開 發(fā)出可與NMEA0183格式兼容的雙向消息格式，并開發(fā)出陸地和客船之間通信的二進(jìn)制通 信格式。本發(fā)明控制中心100，理論上可以2，250艘(ships)/分(min.)的速度向客船發(fā)送 消息。上述控制中心100，包括整合網(wǎng)關(guān)110，接收來自位于各港口的多個(gè)無線基站的 實(shí)時(shí)AIS位置信息，而通信格式采用可與海上的NMEA0183兼容的格式；自動(dòng)航運(yùn)分析服務(wù) 器120，分析上述港口所轄客船航運(yùn)管制中心所提供的信息，自動(dòng)分析處理客串的航運(yùn)與 否；數(shù)據(jù)庫(DB) 130，保存客船信息、控制中心的指示事項(xiàng)及處理信息。其次，結(jié)合附圖2對(duì)控制中心100所包括的自動(dòng)航運(yùn)分析服務(wù)器120及整合網(wǎng)關(guān) 110的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行具體的說明。自動(dòng)航運(yùn)分析服務(wù)器120，包括TCP/IP通信連接模塊112、客船航運(yùn)分析算法模 塊114、港口區(qū)域和海上安全相關(guān)區(qū)域數(shù)據(jù)及管理模塊116、電子航海圖數(shù)據(jù)及管理模塊 117、出入港處理數(shù)據(jù)庫連接模塊118及傳播航運(yùn)分析算法模塊119。在此，TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)為因特網(wǎng) 基本通信協(xié)議，也用于內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或外聯(lián)網(wǎng)等專用網(wǎng)，在用戶為接入因特網(wǎng)而設(shè)置自己的計(jì)算 機(jī)時(shí)安裝TCP/IP程序，而且以此與同樣使用TCP/IP協(xié)議的其他計(jì)算機(jī)用戶交換消息或獲
取信息。上述自動(dòng)航運(yùn)分析服務(wù)器120連接于內(nèi)置在整合網(wǎng)關(guān)110的TCP/IP通信服務(wù)器 模塊108進(jìn)行TCP/IP規(guī)則的通信，實(shí)現(xiàn)收發(fā)客船的位置信息、航運(yùn)批準(zhǔn)信息等的功能?？痛竭\(yùn)分析算法模塊114，提供對(duì)個(gè)別客船的航運(yùn)與否及狀態(tài)進(jìn)行分析的算法。港口區(qū)域和海上安全相關(guān)區(qū)域數(shù)據(jù)及管理模塊116，將判定為客船入港狀態(tài)的區(qū) 域識(shí)別為港口區(qū)域(zone)，保留關(guān)于安全的航海相關(guān)區(qū)域的信息并對(duì)其進(jìn)行管理。電子航海圖數(shù)據(jù)及管理模塊117，提供用于海上航海的電子航海圖的數(shù)據(jù)和更新信息及并管理上述內(nèi)容的功能。在此，電子航海圖(Electronic Navigation CHART (ENC))是指為用于電子航海圖 顯示系統(tǒng)(E⑶IS)，而將紙質(zhì)航海圖上所出現(xiàn)的海岸線、等深線、水深、航道標(biāo)志(燈塔、燈 浮)、危險(xiǎn)物、航道等與客船的航海相關(guān)的所有航海圖信息，按照國際水路機(jī)構(gòu)(IHO)的標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)格(S-57)制作出來的數(shù)字航海圖。另外，出入港處理數(shù)據(jù)庫連接模塊118，驅(qū)動(dòng)處理及整理并保存航海船舶航運(yùn)信息 及數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的裝置。上述傳播航運(yùn)分析算法模塊119，是利用航道、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)及船速信息，分析處理船舶航運(yùn)狀態(tài)的模塊。另外，整合網(wǎng)關(guān)110，包括服務(wù)器雙重處理模塊102、實(shí)時(shí)位置信息處理隊(duì)列103、 控制或短信息處理列隊(duì)104、位置信息和控制及短信息傳送協(xié)議分析模塊106 ；基于位置的 分散處理模塊107、TCP/IP通信服務(wù)器模塊108，從而由TCP/IP通信服務(wù)器模塊108接收處 理上述海上客船終端300所提供的信息，并利用雙向通信向上述TCP/IP通信連接模塊112 通知及處理客船位置信息及航運(yùn)批準(zhǔn)信息。另外，如圖3所示，第一 第N港口所轄客船航運(yùn)管制中心230、沈0、290，各包括第 一 第N海岸無線基站裝置210240……270和第一 第N客船監(jiān)控裝置220、250……沘0。上述海岸無線基站裝置210具備AIS基站控制裝置206，其包括AIS收發(fā)器電波 濾波器202，向外部連接VHF天線過濾所需電波；AIS收發(fā)器204，連接于上述AIS收發(fā)器電 波濾波器202并完成發(fā)送和接收工作；電源裝置控制模塊208，連接于上述AIS收發(fā)器204 并控制收發(fā)器控制及消息接口模塊207和電源；及AIS消息TCP控制及傳送模塊209，控制 及傳送AIS消息。上述海岸無線基站裝置210為用于與航行于近海的客船進(jìn)行通信的基站，可陸地 設(shè)置多個(gè)。上述客船監(jiān)控裝置220，包括用于處理出入港業(yè)務(wù)的出入港業(yè)務(wù)處理模塊212、 將客船位置顯示于顯示裝置(未圖示)的客船位置顯示應(yīng)用模塊213、顯示安全和警告音及 信息的安全相關(guān)警報(bào)信息顯示應(yīng)用模塊214、顯示電子航海圖的電子航海圖顯示模塊216、 保存及處理并管理電子航海圖數(shù)據(jù)的電子海圖數(shù)據(jù)及管理模塊217、連接基站裝置和通信 網(wǎng)的基站裝置TCP連接模塊218及聯(lián)動(dòng)控制中心100信息的中心信息連接模塊219，而通過 控制中心100及TCP/IP通信，上述AIS消息TCP控制及傳送模塊209與中心信息連接模塊 219連接通信，而上述基站裝置TCP連接模塊218與上述AIS消息TCP控制及傳送模塊209 連接通信。通過上述結(jié)構(gòu)，通過利用無線終端與個(gè)別客船進(jìn)行通信，檢查客船的位置信息及 航運(yùn)狀態(tài)，而通過與控制中心100的通信，相互交換上述信息并接收控制指示。本發(fā)明利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)，1)實(shí)現(xiàn)通過客船和陸地間AIS的 航運(yùn)通信消息格式及算法技術(shù)；幻實(shí)現(xiàn)在陸地整合客船位置信息的基站裝置、整合網(wǎng)關(guān)及 客船監(jiān)控裝置之間的連接技術(shù)；幻基站裝置、整合網(wǎng)關(guān)、客船監(jiān)控裝置之間的通信協(xié)議消 息規(guī)格及通信執(zhí)行算法技術(shù)；4)實(shí)現(xiàn)通過實(shí)時(shí)分析幾臺(tái)至幾萬臺(tái)的AIS位置信息，自動(dòng)分 析客船是否按預(yù)先規(guī)定的航道及指定計(jì)劃安全航行的技術(shù)，及通過分析AIS的結(jié)構(gòu)信息轉(zhuǎn) 發(fā)至相應(yīng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)。
另外，結(jié)合附圖4對(duì)本發(fā)明利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)控制方法進(jìn)行 詳細(xì)說明。本發(fā)明利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)的控制方法，為由整合并控制客船 航運(yùn)信息的控制中心、與上述控制中心有線連接并管理港口所轄客船的港口所轄客船航運(yùn) 管制中心、設(shè)置于海上航行的客船進(jìn)行無線通信并受到控制的海上客船終端構(gòu)成的利用 AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)的控制方法，1)從控制中心向港口所轄客船航運(yùn)管制中心提供海上狀態(tài)信息的步驟中，通過控 制中心的整合網(wǎng)關(guān)Iio向港口所轄客船航運(yùn)管制中心210，提供包括客船將要出航的海上 氣象信息及其他限制事項(xiàng)的一般信息。2)從海上客船終端向港口所轄客船航運(yùn)管制中心，請(qǐng)求批準(zhǔn)從港口內(nèi)側(cè)出港的步 驟中，在位于海上的客船設(shè)置無線終端，向港口所轄客船航運(yùn)管制中心提供出航所需信息 并發(fā)送批準(zhǔn)出港的請(qǐng)求。3)經(jīng)港口所轄客船航運(yùn)管制中心的判斷，若狀態(tài)正常，則發(fā)送批準(zhǔn)該客船出港的 命令，但若判定為氣候變化及非常狀態(tài)等非正常狀態(tài)，則發(fā)送取消出港的命令的步驟中，將 滿足海上狀態(tài)及出港所需條件的情況判定為正常狀態(tài)，而將不滿足上述提案件的情況判定 為非正常狀態(tài)，并將相應(yīng)的命令傳送至客船。4)港口所轄客船航運(yùn)管制中心，若判定該客船狀態(tài)正常，則向控制中心通知批準(zhǔn) 出港的步驟中，將發(fā)送給該客船的出港批準(zhǔn)通知報(bào)告給控制中心進(jìn)行管理。5)海上客船終端，不管停止或出港，都持續(xù)向港口所轄客船航運(yùn)管制中心通知位 置信息的步驟中，在個(gè)別客船上設(shè)置終端并將通過GPS等裝置等接收到的位置信息，通知 給設(shè)置于陸地的港口所轄客船航運(yùn)管制中心。此時(shí)，可一并提供包括位置信息在內(nèi)的客船 的航運(yùn)狀態(tài)及管理狀態(tài)信息。6)港口所轄客船航運(yùn)管制中心，持續(xù)將來自海上客船終端的位置信息轉(zhuǎn)發(fā)給控制 中心的步驟中，將來自個(gè)別客船的信息直接提供至控制中心，實(shí)時(shí)提供未經(jīng)加工的數(shù)據(jù)，從 而綜合了解關(guān)于客船的準(zhǔn)確信息，并判斷及管理安全航行與否。7)若該客船的位置離開港口區(qū)域，控制中心向港口所轄客船航運(yùn)管制中心通知出 港狀態(tài)的步驟中，若離開一定區(qū)域(zone)，則繼續(xù)通知相應(yīng)位置，從而自動(dòng)通知出港及航行 狀態(tài)。這可通過利用AIS雙向通信提供實(shí)時(shí)信息的算法實(shí)現(xiàn)。8)海上客船終端繼續(xù)將出港之后的位置信息通知給港口所轄客船航運(yùn)管制中心 的步驟中，利用無線終端實(shí)時(shí)報(bào)告出港的個(gè)別客船的位置信息。從而，在不能收到位置信息 等數(shù)據(jù)的情況或在一定地點(diǎn)持續(xù)停留一定時(shí)間以上時(shí)，則判定為非常/異常狀況，可采取 緊急聯(lián)絡(luò)及非常措施。9)若出港的客船位置進(jìn)入港口區(qū)域，控制中心將通知入港狀態(tài)。在此步驟中也可 持續(xù)獲得位置信息進(jìn)行識(shí)別，因此無需另外的通知即可判定已入港。此時(shí)，可相互交換入港 所需的各種信息。本發(fā)明的構(gòu)成中，上述控制中心和港口所轄客船航運(yùn)管制中心之間的通信采用有 線通信方法，而上述港口所轄客船航運(yùn)管制中心和海上客船終端之間采用AIS雙向通信。從而，不僅利用雙向通信確認(rèn)入港及出港的所有客船的身份并進(jìn)行航行申請(qǐng)，而 且構(gòu)建可在海上或陸地的緊急狀況下迅速應(yīng)對(duì)的體系。
因此，大幅降低海上安全事故，實(shí)現(xiàn)迅速的航運(yùn)處理和控制，提高經(jīng)濟(jì)效益，減少 時(shí)間浪費(fèi)。上述實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而非限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改、變形或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā) 明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)，其特征在于，包括控制中心100，接收來自位于各港口的多個(gè)無線基站的實(shí)時(shí)AIS位置信息，自動(dòng)分析客 船的進(jìn)出港狀態(tài)，向位于各港口的客船航運(yùn)管制中心通知當(dāng)前航運(yùn)狀態(tài)； 港口所轄客船航運(yùn)管制中心200，包括海岸無線基站裝置210，將上述控制中心所提供的陸地信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式的AIS 格式并轉(zhuǎn)發(fā)給海上終端，接收海上終端發(fā)送的位置信息及航運(yùn)相關(guān)信息并傳送給控制中 心；客船監(jiān)控裝置220，與上述控制中心相連并將所出入的客船情況實(shí)時(shí)表示于電子航海 圖，實(shí)時(shí)監(jiān)控海上航行的客船的位置，自動(dòng)確認(rèn)和監(jiān)視是否按指定航線及計(jì)劃時(shí)間航行；而且向位于各港口的客船航運(yùn)管制中心提供信息，自動(dòng)完成對(duì)客船的海上安全管理及 航運(yùn)管理；海上客船終端300，接收并顯示利用電子航海圖的航海支援功能及陸地傳送的海上安 全航海支援短信息，并將自己的位置和客船航運(yùn)信息傳送至陸地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)，其特征在于 上述控制中心，包括整合網(wǎng)關(guān)，接收來自位于各港口的多個(gè)無線基站的實(shí)時(shí)AIS位置信息，而通信格式采 用可與海上的NMEA0183兼容的格式；自動(dòng)航運(yùn)分析服務(wù)器，分析上述港口所轄客船航運(yùn)管制中心所提供的信息，自動(dòng)分析 處理客串的航運(yùn)與否；數(shù)據(jù)庫(DB)，保存客船信息、控制中心的指示事項(xiàng)及處理信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)，其特征在于 上述自動(dòng)航運(yùn)分析服務(wù)器120，包括TCP/IP通信連接模塊112、客船航運(yùn)分析算法模塊114、港口區(qū)域和海上安全相關(guān)區(qū)域 數(shù)據(jù)及管理模塊116、電子航海圖數(shù)據(jù)及管理模塊117、出入港處理數(shù)據(jù)庫連接模塊118及 傳播航運(yùn)分析算法模塊119 ； 整合網(wǎng)關(guān)110，包括服務(wù)器雙重處理模塊102、實(shí)時(shí)位置信息處理隊(duì)列103、控制或短信息處理列隊(duì)104、位 置信息和控制及短信息傳送協(xié)議分析模塊106 ；基于位置的分散處理模塊107、TCP/IP通信服務(wù)器模塊108 ；從而由TCP/IP通信服務(wù)器模塊108接收處理上述海上客船終端300所提供的信息，并 利用雙向通信向上述TCP/IP通信連接模塊112通知及處理客船位置信息及航運(yùn)批準(zhǔn)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)，其特征在于 上述海岸無線基站裝置210具備AIS基站控制裝置206，其包括AIS收發(fā)器電波濾波器202，向外部連接VHF天線過濾所需電波； AIS收發(fā)器204，連接于上述AIS收發(fā)器電波濾波器202并完成發(fā)送和接收工作； 電源裝置控制模塊208，連接于上述AIS收發(fā)器204并控制收發(fā)器控制及消息接口模塊 207和電源；及AIS消息TCP控制及傳送模塊209，控制及傳送AIS消息； 上述客船監(jiān)控裝置220，包括用于處理出入港業(yè)務(wù)的出入港業(yè)務(wù)處理模塊212、將客船位置顯示于顯示裝置(未圖示)的客船位置顯示應(yīng)用模塊213、顯示安全和警告音及信息的安全相關(guān)警報(bào)信息顯示應(yīng) 用模塊214、顯示電子航海圖的電子航海圖顯示模塊216、保存及處理并管理電子航海圖數(shù) 據(jù)的電子海圖數(shù)據(jù)及管理模塊217、連接基站裝置和通信網(wǎng)的基站裝置TCP連接模塊218及 聯(lián)動(dòng)控制中心100信息的中心信息連接模塊219 ；而通過控制中心100及TCP/IP通信，上述AIS消息TCP控制及傳送模塊209與中心信 息連接模塊219連接通信，而上述基站裝置TCP連接模塊218與上述AIS消息TCP控制及 傳送模塊209連接通信。
5. 一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)的控制方法，為由整合并控制客船航運(yùn) 信息的控制中心、與上述控制中心有線連接并管理港口所轄客船的港口所轄客船航運(yùn)管制 中心、設(shè)置于海上航行的客船進(jìn)行無線通信并受到控制的海上客船終端構(gòu)成的利用AIS雙 向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括從控制中心向港口所轄客船航運(yùn)管制中心提供海上狀態(tài)信息的步驟； 從海上客船終端向港口所轄客船航運(yùn)管制中心，請(qǐng)求批準(zhǔn)從港口內(nèi)側(cè)出港的步驟； 經(jīng)港口所轄客船航運(yùn)管制中心的判斷，若狀態(tài)正常，則發(fā)送批準(zhǔn)該客船出港的命令，但 若判定為氣候變化及非常狀態(tài)等非正常狀態(tài)，則發(fā)送取消出港的命令的步驟；港口所轄客船航運(yùn)管制中心，若判定該客船狀態(tài)正常，則向控制中心通知批準(zhǔn)出港的 步驟；海上客船終端，不管停止或出港，都持續(xù)向港口所轄客船航運(yùn)管制中心通知位置信息 的步驟；港口所轄客船航運(yùn)管制中心，持續(xù)將來自海上客船終端的位置信息轉(zhuǎn)發(fā)給控制中心的 步驟；若該客船的位置離開港口區(qū)域，控制中心向港口所轄客船航運(yùn)管制中心通知出港狀態(tài) 的步驟；海上客船終端繼續(xù)將出港之后的位置信息通知給港口所轄客船航運(yùn)管制中心的步驟；若出港的客船位置進(jìn)入港口區(qū)域，控制中心將通知入港狀態(tài)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用AIS雙向通信的客船航運(yùn)管理系統(tǒng)及其控制方法，其包括控制中心，接收來自多個(gè)無線基站的實(shí)時(shí)AIS位置信息，分析客船的進(jìn)出港狀態(tài)，向客船航運(yùn)管制中心通知當(dāng)前航運(yùn)狀態(tài)；港口所轄客船航運(yùn)管制中心，包括海岸無線基站裝置，將控制中心所提供的陸地信息轉(zhuǎn)發(fā)給海上終端，接收海上終端發(fā)送的位置信息及航運(yùn)相關(guān)信息并傳送給控制中心；客船監(jiān)控裝置，與上述控制中心相連并將所出入的客船情況實(shí)時(shí)表示于電子航海圖，監(jiān)控海上航行的客船位置；而且客船航運(yùn)管制中心提供信息；海上客船終端，接收并顯示利用電子航海圖的航海支援功能及陸地傳送的海上安全航海支援短信息，并將自己的位置和客船航運(yùn)信息傳送至陸地。
文檔編號(hào)G08G3/00GK102103802SQ20091025891
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者李周奐 申請(qǐng)人:Gmtc株式會(huì)社