1周海涛 2李光楠
1中远海运重工有限公司 上海市 200135
2上海中远海运重工有限公司 上海市 200120
摘要：随着网络信息、大数据、物联网和人工智能等技术的成熟，如今社会各行业逐渐向着自动化、智能化方向发展，并且在一些行业中已经取得重大突破。船舶是发展水运事业的关键，在信息化时代背景下，为了保证船舶的运输效率以及船舶航运的安全，船舶信息系统要引进AIS、GPS、GIS等先进技术，将船舶信息系统也向着智能化发展。船舶信息系统智能化管理后，有助于提升我国水运事业发展速度，船舶航行更加安全和稳固，提升我国船舶行业的经济效益和影响力，促进我国社会经济稳步增长。
关键词：船舶；信息系统；智能化
前言
船舶信息化管理是对船舶运行期间的多种信息进行收集分析存储，通过对相关数据进行筛选和分析，给船舶管理人员提供帮助。如今船舶信息化管理已经成为船舶管理工作的发展趋势。而在信息技术和人工智能技术不断发展的背景下，逐渐出现了智能传、无人船，转变了船舶设计制造行业的发展方向。因此在船舶信息化管理中融入智能化概念，将传统的船舶信息系统转换为智能化系统，以此来体现出智能化的高效、智能的特点，使得船舶管理更加方便与快捷，减少人为因素导致船舶信息管理的错误，提升船舶行业的安全性。
一、船舶信息系统智能化的特征
（一）大数据分析
大数据技术的特点就是信息容量大、种类繁多和生产速度快，随着通信技术的发展和成本的下降，在全球范围内建立船舶运营管理系统已经具备所有条件。一些航运大公司已经开始在全球范围内任何水域对船舶位置、转态、机舱设备、驾驶员行为进行实时检测[1]。
（二）信息物流系统
信息物流系统是物理进程和计算进程相互影响，在功能上主要考虑性能优化问题，是一种集合通信、计算、控制技术与一体的智能化技术，安全、实时与高性能是其主要特点。在分布式的物理设备协调管理模式中，通信的作用十分关键，可以动态的掌握船舶运输情况。
（三）物联网
物联网技术的作用就是在移动通信和互联网等通信网络技术的基础上，认真分析不同领域的实际需求，可以把所有独立的对象相互关联起来，实现人与船舶的集合。如在航拍过程中，利用GPS、电子海图显示和信息系统、射频识别技术、视频监控技术等对停靠和行驶的船舶进行监控，但是在自动感知和主动分析这方面还是比较薄弱，需进一步加强这方面技术的研究。
二、船舶信息系统实现智能化需引进的技术
（一）系统集成技术
船舶信息系统智能化是以Web GIS为基础搭建的综合信息集成系统，在系统中将通过Web Service技术获取的船舶AIS信息，通过ArcGIS Server发布的数据信息，MIS 系统中数据信息，气象监测与预警信息等都集成在一个系统平台上，促使船舶信息管理更为快捷，方便船舶安全出航和运行。
（二）AIS技术
船舶自动识别系统简称为AIS系统，此系统主要是有岸边船舶信息接收基站设备和船载信息发送设备组成的，是一种新型的数字化助航系统。其中AIS信息内容可系统地分为三类，第一大类信息数据可称为船舶静态数据，里面包含船舶名称与具体信息、MMIS等；第二大类信息数据可称为船舶动态数据，里面包含船舶行驶过程中各种信息数据以及经纬度信息等；第三大类信息数据可称为船舶航程数据，里面包含ETA、船舶初始点和终点、船舶行驶吃水情况与状态等。
（三）ArcGIS Server服务
船舶信息系统智能化中的ArcGIS Server服务能够提供面向Web空间数据服务的GIS软件平台，提供创建和配置GIS应用成熟和服务的框架，还能够通过ArcGIS Server来管理多用户和多事物的地理空间数据库以及发布地图服务[2]。
三、船舶信息系统智能化管理的意义
船舶信息系统首先会根据航运市场信息、货源途径、运输设备信息以及航运法规等，以这些数据信息为基础进行综合分析和评估，制定船舶运输计划和战略目标[3]。制定好方案后再统计船舶运力、人力资源以及资金成本等信息，以此来去报船队在航行过程中各分系统能够有序的进行。但是由于社会经济的动态变化，有时船舶信息系统手机的信息与实际信息有误差，导致船舶信息不准确，为船舶航行留下隐患。而如果将船舶信息系统智能化，让信息系统实时收集用信息，以此来规避船舶的风险，提升船舶行业的安全性，提升其经济收益。
四、船舶信息系统智能化发展的前景
船舶信息系统智能化是如今船舶管理的主要发展方向，通过信息系统智能化实现船舶自动管理和行驶等，但是要想实现这些智能化，还需要深化和船舶相关的各项关键技术，从而实现自主躲避障碍和智能路径规划。
（一）自主躲避障碍系统
自主躲避障碍指的就是船舶在航行期间，借助AIS、GIS和雷达捕捉船舶行驶的周围障碍信息，注意包括水上障碍物以及水下障碍物，然后设计歘科学的行驶策略躲避碰撞，以此来提升船舶的安全性。在自主躲避障碍系统下可以对航行环境进行具体分析，不仅可以对进入巷道的船舶提供帮助，也可以为其他船舶提供有价值的信息，比如选择绕行或者指定出停船名录。GIS系统可是及时地手机与传输气象信息和水文信息，信息中包含水温、洋流、海底地形以及大气的压力变化和气温变化。在智能避撞系统中，GIS系统基于电子海图，可以对信息进行实时传递，其中包含航道和港湾大喜、海底暗礁分布以及沉船的航行地带信息，通过与其他信息的结合可以对船舶的航行状态实施动态检测。
（二）智能航线规划
在船舶的航线规划中，需要设计出一条从起始点到目标点的无碰撞可行航线，这也是目前船舶智能化管理的主要内容。在传统的船舶航线规划设计中，主要依靠人工进行障碍物和水深的分析，需要在执行任务之前对航线科学分析，但是这种规划模式存在灵活性、可参考性不足以及规划效率低等实际问题。在智能化技术快速发展的今天，船舶可以通过对周围环境的信息收集，建立出环境信息模型，让航线的规划更加合理。船舶在航线规划中主要包含全局航线规划以及局部航线规划，其中全局航线规划借助对障碍物的形状以及位置信息分析，生产地图以及环境建模。而局部航线规划主要在周边环境未知的情况下，酷影船舶传感器对周围环进行确定，在船舶人员接受信息后决定是否需要改变航线。在船舶的航线设计中还需考虑船舶自身的动力以及整体结构，参考现有一条或者几条固定航线。在智能化技术得到深入利用的背景下，在处理突发状况是，对航线的设计更加灵活，智能航线规划利用自动导航可以确定航行鬼泣，船舶在航行过程中更加安全，在自动躲避障碍紫铜下可以对航行的防线和速度进行修正。
通常情况，船舶的航线在船舶设计初期已经确定，在自主躲避障碍系统和智能航线规划设计中可以利用支持向量计算法建立二分类模型，根据航线设计以及港口、岛屿建立初分界点和障碍物点，对航线的科学设计有着重要的影响。
结语
近几年，船舶事业的快速发展对我国水运事业以及国内经济都有着推进作用，对世界经济发展也有重要的影响。在信息技术高速发展的背景下，船舶信息管理要紧跟社会发展趋势，在船舶信息系统中利用大数据、信息物流系统、大数据、物联网技术等来实现智能化管理，引进系统集成技术、AIS技术、ArcGIS Serve服务等大早船舶信息系统智能化，发挥自主躲避障碍、智能航线规划的优势，保证船舶航行的安全性和经济效益。
参考文献
[1]林联平.船舶信息系统智能化发展研究[J].河北企业,2020,(11):155-156.
[2]侯思远,梁斯毅,CHEN Yi-hua,LIU Jian-min.基于GIS的远洋船舶信息系统设计[J].电脑知识与技术,2018,(13):22-24.
[1]汤天浩.船舶智能化信息系统的探讨[J].上海造船,2007,(03):29-31.