徐陈 黄健 孟波波 沈照君

摘 要：通过登船检查、当面沟通、现场处理的传统海事监管方式已经越来越不适应当前中央全面实施“放管服”政策要求和服务经济发展需要。本文立足于南京市内河海事监管的实际需求，在“智慧海事”指导思想的引导下，通过船舶感知设备和移动互联网技术，探索水上交通安全环保信息化监管整体解决方案，构建新型防污染监管模式，推动南京市交通运输行政执法局水上交通环保监管向智能化迈进。

关键词：水上交通;物联网;移动互联网;工业互联网

1 建设背景

2016年12月，国家环保部和国家发改委等11个部门联合制订了《水污染防治行动计划实施情况考核规定（试行）》，要求“2017年，设区的市级以上人民政府完成防治船舶及其有关作业活动污染水域环境应急能力建设规划的编制并发布，2018年，实施防治船舶及其有关作业活动污染水域环境应急能力建设规划。” 南京交通执法部门为贯彻落实国务院、发改委及省市相关要求，根据《南京市防治船舶及其有关作业活动污染内河水域环境应急能力建设规划》要求，提出建设南京市内河船舶污染防治及应急管理系统，依托信息化手段对船舶及其作业活动进行管控，旨在提高南京市内河水上交通安全环保监管效率和能力，努力实现“让航行更安全、让水域更清洁”的监管目标。

2 建设目标

南京市有内河水域航道53条，主要有芜申运河、秦淮河、马汊河、滁河和水阳江等通航水域，总里程630.06公里，年均船舶流量约7万艘次（其中危险化学品船舶年流量200余艘次）。南京市辖区内现有码头10座（危险品码头1座），内河年货物吞吐量1600多万吨（其中危险化学品吞吐量约8万吨）。近年来，随着安全监管和船舶污染防治要求越来越高，人力资源配布与监管任务的矛盾日益凸显，依托信息化手段辅助执法成为弥补这一欠缺的首要选择。但是如何使信息化建设接地气，如何使系统功能符合监管实际，如何有效解决监管难点和赌点，是考量信息化建设项目绩效的首要任务。为此，南京交通执法部门通过调研和现状分析，结合南京内河监管的实际情况，提出南京内河水上交通安全环保信息化监管平台建设任务及目标：

（1） 综合应用VITS、AIS、CCTV、雷达、无人机及激光等技术手段对南京市内河重点水域实施电子巡航、对重点船舶实时监视，并通过移动互联网实施作业申报和安全监督检查，打通业务远程办理通道，实现全方位覆盖、全天候监控的安全监管全过程管理;

（2）整合内外部信息资源，各系统之间形成有效链接，实现船舶、船员、通航环境相关数据、应急资源等数据的共享，为各级安全监管和应急指挥人员提供有效直接的信息支撑，同时依托应用软件实现有效协同，提升应急管理快速反应能力和决策水平。

3 建设内容

围绕建设目标任务，深入分析现有监管信息技术上的薄弱环节，整合现有应急资源，实施电子巡航、智能跟踪、应急决策、指挥调度和综合业务协同，实现应急资源统一调度和协同管理。提出具体建设内容及要求如下：

3.1 “感知海事”技术装备建设

针对主要航段、码头作业区特点，在原有技术装备布局的基础上，在入境口门安装尾气遥感监测和电子卡口建设，增设视频监控设备，对内河船舶航行及其有关作业活动进行预警监测与管理，基本形成全天候、全时段监控网络。

3.2 南京内河水域安全应急综合数据库建设

实现船舶感知设备数据接入，集成基础数据库、业务数据库、动态数据库、空间数据库、信息服务数据库，整合水路交通相关的基础数据、业务数据、动态数据和空间数据基础上，实现数据实时处理与融合服务，并提供建立面向各类用户的统一应用平台，提供数据查询、统计分析、报表处理和多维分析等的数据服务。

3.3 南京市内河船舶污染防治及应急管理系统研发

主要包含以下功能模块：

（1） 综合监管电子卡口。通过视频监控、船舶定位设备、激光、雷达、遥感监测等构建船舶航行状态、船舶燃油尾气检测的综合监管电子平台。

（2）显性违章预报警。通过人工智能和大数据技术进行船舶图像分析和轨迹分析，实现显性违章智能判断以及相应证据保存。

（3）实时监控子系统。通过综合监控网络，实现船舶动态监管、通航监管和重点船舶跟踪等。

（4）安全监督检查和防污染。基于移动办公技术和微信服务，实现现场监督检查和相关船舶危防业务申报。

（5）指挥调度与应急管理子系统。构建巡航管理、通航调度、业务协同以及应急资源管理、预案管理、应急调度支撑等信息化功能。

（6）非接触式执法。基于微信公众号的远程非接触式执法，完成违法证据确认、违法告知确认及处罚金缴纳等。

（7）海事服务。基于微信公众号的通知公告、业务咨询等信息服务。

（8）大屏综合分析展示子系统。面向各类用户的统一应用平台，提供数据查询、统计分析、报表处理和多维分析等应用。

3.4 信息安全等级保护建设

按照政府机构信息安全等级保护标准要求统一规划和建设，逐步完善系统稳定性、安全性和多样性。

4 技術路线

为使系统技术架构能够快速响应业务需求的变化，提高系统的可扩展性和灵活性，本系统建设以需求为导向，广泛、深入调研南京市内河水上交通安全监管部门、有船单位、社会公众等用户的实际业务需求，充分考虑水上执法体制改革带来的业务流程、管理模式变更等因素，基于统一的IT基础架构中的流程管理平台、规则数据总线、大数据分析、人工智能等成熟、先进技术，构建一个架构灵活、功能实用、界面友好、便于扩展、安全可靠的IT基础技术架构（见图1），从而提高内河船舶污染防治及应急管理的宏观调控能力、行业监管能力以及为社会公众的服务水平。具体实现途径如下：

（1）通过VITS、AIS、GPS、视频、无人机、激光、雷达以及其他传感器等“感知海事”技术装备，实现南京市区域内水域的通航状况和船舶航行信息的感知。

（2）通过省局数据中心系统来获取相应基础数据、业务数据等信息，实现相关数据的数据融合，构建南京内河水域监管数据库。

（3）利用地图服务、大数据分析平台、告警通知、即时通讯、图表管理、文件存储、采集传输、交换共享构建技术支撑服务。

（4）在技术支撑服务的基础上，构建实时监控子系统、防污染管理、指挥调度与应急管理、显性违章自动判断及预报警、内河船舶污染的行政执法、海事在线服务、大屏综合分析展示等功能模块。

5 创新性

物联网技术构建船舶违章预测功能，实现智能监管。利用信息传感设备，包括图像识别、红外感应、激光扫描、卫星定位、尾气检测等，通过移动互联网技术，把感知到的船舶信息实时推送到系统后台进行分析判断，借助图像算法智能技术进行特征识别、行为识别、身份识别和船舶定位，进而判断船舶可能存在的显性违法行为，实时推送给监管人员，实现对船舶的智能监管工作。模拟案例：首先，通过雷达探测，捕捉到驶入电子卡口区域的船舶，进而启动高清摄像头自动抓拍，获取到清晰的船舶图像后结合船舶定位数据和抓拍图片自动进行船舶身份识别;同时利用激光扫测和尾气遥感监测等装置，进行远程自动监测，从而判定船舶未开启AIS、未封舱、超载超限或尾气排放超标等多种可疑违法违章行为;执法人员通过微信或者短信进行信息推送，要求船舶接受相应检查和处理（见图2）。

移动互联网技术构建业务远程办理渠道，实现非接触执法。利用移动物联网技术，实现船舶显性违法行为的远程取证，再通过移动互联网技术来实现远程执法，具体包括船舶申报和执法服务两部分。

（1）对需要申报的事项，船舶船员通过微信公众号进行信息上报，监管人员在接到申报信息后，通过视频监控、船舶定位监管进行进一步确认，通过后，将确认结果发送给相关申请人以及船闸、码头、货主等。

（2）对执法服务的事项，监管部门利用视频分析、激光扫描计算等手段，通过系统后台智能处理，发现疑似违法违章船舶，通过微信或短信通知船舶进行网上远程处理或到达指定地点接受进一步处理。过程中结合电子印章、电子签名以及电子缴费技术，为船舶提供远程违法违章确认、电子文书送达和缴纳罚款等执法服务。

6 总结

南京内河水上交通安全环保信息化监管平台是构建南京智慧交通执法建设的重要基石，改变以往通过消耗大量人力物力开展水上巡航、違法违章船舶现场取证等工作，转为利用感知设备开展电子巡航、利用卡口识别技术进行违法违章自动识别取证、利用移动互联网技术实施非接触执法等，通过执法全流程动态记录和智能识别技术，推动执法监督从分业监督向动态协同转变，实现更为高效、便捷的通航管理和优质的水上交通安全环保监管服务，践行“让航行更安全、让水域更清洁、让服务更便捷”的价值使命。