基于船舶自动识别系统的VTS信息智能推送系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于船舶自动识别系统的VTS信息智能推送系统。本发明专利技术由AIS报文生成及播发模块、船舶航行计划定时推送模块、船舶航行计划变动推送模块、航行安全相关信息推送模块和智能回复信息推送模块组成，在系统启动时，系统进程将启动航行计划定时推送模块、航行计划变动推送模块、航行安全相关信息推送模块和智能回复信息推送模块的线程；当产生需推送的信息后，由AIS报文生成及播发线程完成由原始信息转换成AIS播发报文，并将其发送给AIS基站，由后者通过VHF的方式最终发送给目标船舶。本发明专利技术能够保证VTS中心与船舶之间能够快速、便捷、准确地确认船舶航行动态信息及航行安全相关信息，同时减少该类信息沟通对VHF通信频道的占用。

VTS information intelligent push system based on automatic identification system of ships

The invention discloses a VTS information intelligent push system based on the automatic identification system of ships. The invention is composed of AIS and broadcast message generation module, navigation module, timing plan push ship navigation plan changes push module, navigation safety related information push module and intelligent reply information push module. When the system starts, the system will start the process of navigation program timing push module, navigation plan changes push module the safety of navigation, information push module and intelligent reply information push module thread; when to push information, generated by the AIS message and broadcast by the original thread to complete information into AIS broadcast message, and send it to the AIS base station, the latter by way of VHF finally sent to the target ship. The invention can ensure that VTS center and ship can quickly and conveniently identify ship's dynamic information and navigational safety related information, and reduce the occupancy of VHF communication channel.

【技术实现步骤摘要】
基于船舶自动识别系统的VTS信息智能推送系统
本专利技术涉及AIS、VTS领域，更具体的说，是一种结合AIS、VTS等相关技术，有系统根据设定规则，智能地定时、不定时将船舶航行动态信息和通航安全相关信息推送给目标船舶，同时可以根据船舶请求自动回复相关信息的系统。
技术介绍
交管中心拥有世界上先进的VTS系统，融合运用雷达、船舶自动识别系统(AIS)及闭路电视系统(CCTV)等技术手段，全天24小时监控船舶往来交通，通过甚高频(VHF)为船舶提供优质的信息服务、助航服务和交通组织服务。管理与服务对象是按有关国际公约和国内规范规定，配备通信设备及主管机关要求加入VTS系统的船舶。据统计，交管中心每年实施船舶进出港交通组织约十万艘次，提供信息服务约十五万次，提供助航服务约九万次。交管中心管辖区域的呼叫、守听在09频道，交管中心与船舶之间、船舶与船舶之间都是通过该频道进行互相联系、交换信息，在如此大的交流量下，该频道显得有些拥挤，甚至嘈杂，有时彼此都听不清对方在说什么。船舶与交管中心进行航行动态计划确认是船舶备车之前必须做的工作，也是通过09频道进行确认。有时候遇上交通繁忙或者临时计划调整时，更是多次反复确认，更增加了09频道的负担，而且沟通效果也可能因沟通量的大幅增加受到很大影响。同时，为了保障航行安全，部分航行安全相关的信息也是通过09频道对外广播。这类信息数量不多，但是往往需要在一定时间内重复多次播出，不仅增加了值班员的工作量，也会多次占用该频道资源，加重该频道的资源紧张状态。为了能够保证VTS中心与船舶之间能够快速、便捷、准确地确认船舶航行动态信息及航行安全相关信息，同时减少该类信息沟通对VHF通信频道的占用，需要寻求另外一种非VHF的方式进行该类信息沟通。
技术实现思路
本专利技术以AIS技术为载体，结合VTS相关技术，通过发送安全信息报文的方式，定时、不定时地将最新船舶动态信息和航行安全相关信息发送给目标船舶，同时可以根据船舶所发送的信息请求，将所需信息自动推送给船舶。本专利技术基于船舶自动识别系统的VTS信息智能推送系统，由AIS报文生成及播发模块、船舶航行计划定时推送模块、船舶航行计划变动推送模块、航行安全相关信息推送模块和智能回复信息推送模块组成，在系统启动时，系统进程将启动航行计划定时推送模块、航行计划变动推送模块、航行安全相关信息推送模块和智能回复信息推送模块的线程；所述AIS报文生成及播发模块按照下述步骤执行：首先确定原始播报内容，然后判断是否含有中文，如果含有中文就翻译为英文，确定全英文的播报内容，报文的信息内容部分是其特定的6位编码字符，而计算机使用的ASCII码是8位编码字符，因此在信息推送时，需要先将播发内容从8位编码字符转为6位编码字符，然后再根据播发方式：点对点播发和广播播发，组成其特定的报文格式数据进行播发；最后播发的信息进行AIS报文转换，播发的信息发送给AIS基站，再由AIS基站发送给AIS船舶；所述点对点播发，信息播发以单艘船舶为目标进行推送，每次信息推送只能发送给一艘船舶；广播播发，信息播发以某区域内的所有船舶为目标进行推送。所述船舶航行计划定时推送模块按照下述步骤执行：首先，需要设定船舶航行计划自动推送时间参数N，确定提前推送时间；其次，定时从航行计划数据接口获取最新的航行计划信息，并更新到当前动态计划信息中；再次，定时判断是否有需要推送的信息，并将需推送信息中的计划时间、当前位置、计划位置等信息内容按照播发格式转换生成AIS播发报文，经由AIS基站推送给关联船舶；最后，从AIS实时数据中信息分析回执报文，当接收到基站的播发回执时，如果回执表明是点对点播发成功，则等待船舶接收确认回执，在接收该回执后确认此信息是否播发成功；如果确认信息播发失败，该信息将在下一播发周期进行再次播发，直至播发成功确认或超过播发次数限制；所述船舶航行计划变动推送模块按照下述步骤执行：首先将该变动信息更新到本系统的当前航行计划列表中，同时根据系统设定参数判定通过实时或定时的方式推送给关联船舶；如果是实时方式，系统将即时推送变动信息；如果是定时方式，系统将判断新计划时间是否在自动推送时间之内，是则将即时推送，否则将定时推送；在推送时，系统将航行计划内容按照播发格式转换生成AIS播发报文，经由AIS基站推送给关联船舶；所述航行安全相关信息推送模块按照下述步骤执行：获取需要播发的信息同时设定播发区域、播发开始时间、播发结束时间、播发次数、播发间隔等参数，系统自动计划需要播发的时间点，在各播发时间点将播发内容发送给设定区域内的船舶；在推送时，系统将航行安全相关信息内容按照播发格式转换生成AIS播发报文，经由AIS基站推送给船舶；信息播发后，从AIS实时数据中信息分析回执报文，当接收到基站的播发回执时，如果回执表明是播发成功，则确认此信息播发成功，反之则播发失败；如果信息播发失败，该信息将在下一播发周期进行再次播发，直至播发成功确认或超过播发次数限制；所述智能回复信息推送模块按照下述步骤执行：首先，系统从AIS基站接收AIS实时数据，并实时监控、处理船舶发送的所有数据，分析信息类型；其次，当筛选出为航行信息查询请求时，将具体分析所请求的信息类型；当船舶请求的信息类型为航行计划信息，系统将从航行计划数据库表中查找其当前有效地航行计划信息，当船舶请求类型为航行安全相关信息时，系统将根据船舶当前坐标位置，从航行安全信息数据库表中查找与其位置相关的信息；最后，系统将需发送的信息内容转换生成AIS播发报文发送给AIS基站，由后者发送给请求船舶；信息发送给AIS基站后，当接收到基站的播发回执时，如果回执表明播发成功，则等待船舶接收确认回执，在接收该回执后确认此信息是否播发成功；如果回执表明播发失败或者在一定时间内没有接收到回执，都可以确认本次信息回复失败。(1)AIS报文播发及编码转换本系统是通过AIS技术的应用来实现信息的推送服务，因此需要借助于AIS系统完成。AIS系统是船舶自动识别系统(AutomaticIdentificationSystem)的简称，由岸基(基站)设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。根据AIS技术标准规定，岸与船之间、船与船之间可以通过发送安全报文的方式进行信息传递。安全报文分为两种，一种是点对点播发，信息播发以单艘船舶为目标进行推送，因此每次信息推送只能发送给一艘船舶；另一种是广播播发，信息播发以某区域内的所有船舶为目标进行推送，因此每次信息推送可以发送给若干艘船舶。在AIS岸基系统中，信息收发的最小组成单元是AIS基站，因此广播播发模式的最小范围是某一AIS基站的覆盖范围。AIS系统中，报文的信息内容部分是其特定的6位编码字符，而计算机使用的ASCII码是8位编码字符，因此在信息推送时，需要先将播发内容从8位编码字符转为6位编码字符，然后再根据播发方式(点对点播发和广播播发)组成其特定的报文格式数据。本系统与AIS基站通过网络是通TCP/IP协议互通，将AIS报文数据发送给AIS基站后，后者通过AIS系统的VHF将报文推送给船舶。船载AIS设备收到报文后，自动对报文进行解码，并通过ASCII码字符显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于船舶自动识别系统的VTS信息智能推送系统，其特征是，系统由AIS报文生成及播发模块、船舶航行计划定时推送模块、船舶航行计划变动推送模块、航行安全相关信息推送模块和智能回复信息推送模块组成，在系统启动时，系统进程将启动航行计划定时推送模块、航行计划变动推送模块、航行安全相关信息推送模块和智能回复信息推送模块的线程；所述AIS报文生成及播发模块按照下述步骤执行：首先确定原始播报内容，然后判断是否含有中文，如果含有中文就翻译为英文，确定全英文的播报内容，报文的信息内容部分是其特定的6位编码字符，而计算机使用的ASCII码是8位编码字符，因此在信息推送时，需要先将播发内容从8位编码字符转为6位编码字符，然后再根据播发方式：点对点播发和广播播发，组成其特定的报文格式数据进行播发；最后播发的信息进行AIS报文转换，播发的信息发送给AIS基站，再由AIS基站发送给AIS船舶；所述点对点播发，信息播发以单艘船舶为目标进行推送，每次信息推送只能发送给一艘船舶；广播播发，信息播发以某区域内的所有船舶为目标进行推送。所述船舶航行计划定时推送模块按照下述步骤执行：首先，需要设定船舶航行计划自动推送时间参数N，确定提前推送时间；其次，定时从航行计划数据接口获取最新的航行计划信息，并更新到当前动态计划信息中；再次，定时判断是否有需要推送的信息，并将需推送信息中的计划时间、当前位置、计划位置等信息内容按照播发格式转换生成AIS播发报文，经由AIS基站推送给关联船舶；最后，从AIS实时数据中信息分析回执报文，当接收到基站的播发回执时，如果回执表明是点对点播发成功，则等待船舶接收确认回执，在接收该回执后确认此信息是否播发成功；如果确认信息播发失败，该信息将在下一播发周期进行再次播发，直至播发成功确认或超过播发次数限制；所述船舶航行计划变动推送模块按照下述步骤执行：首先将该变动信息更新到本系统的当前航行计划列表中，同时根据系统设定参数判定通过实时或定时的方式推送给关联船舶；如果是实时方式，系统将即时推送变动信息；如果是定时方式，系统将判断新计划时间是否在自动推送时间之内，是则将即时推送，否则将定时推送；在推送时，系统将航行计划内容按照播发格式转换生成AIS播发报文，经由AIS基站推送给关联船舶；所述航行安全相关信息推送模块按照下述步骤执行：获取需要播发的信息同时设定播发区域、播发开始时间、播发结束时间、播发次数、播发间隔等参数，系统自动计划需要播发的时间点，在各播发时间点将播发内容发送给设定区域内的船舶；在推送时，系统将航行安全相关信息内容按照播发格式转换生成AIS播发报文，经由AIS基站推送给船舶；信息播发后，从AIS实时数据中信息分析回执报文，当接收到基站的播发回执时，如果回执表明是播发成功，则确认此信息播发成功，反之则播发失败；如果信息播发失败，该信息将在下一播发周期进行再次播发，直至播发成功确认或超过播发次数限制；所述智能回复信息推送模块按照下述步骤执行：首先，系统从AIS基站接收AIS实时数据，并实时监控、处理船舶发送的所有数据，分析信息类型；其次，当筛选出为航行信息查询请求时，将具体分析所请求的信息类型；当船舶请求的信息类型为航行计划信息，系统将从航行计划数据库表中查找其当前有效地航行计划信息，当船舶请求类型为航行安全相关信息时，系统将根据船舶当前坐标位置，从航行安全信息数据库表中查找与其位置相关的信息；最后，系统将需发送的信息内容转换生成AIS播发报文发送给AIS基站，由后者发送给请求船舶；信息发送给AIS基站后，当接收到基站的播发回执时，如果回执表明播发成功，则等待船舶接收确认回执，在接收该回执后确认此信息是否播发成功；如果回执表明播发失败或者在一定时间内没有接收到回执，都可以确认本次信息回复失败。...

【技术特征摘要】
1.一种基于船舶自动识别系统的VTS信息智能推送系统，其特征是，系统由AIS报文生成及播发模块、船舶航行计划定时推送模块、船舶航行计划变动推送模块、航行安全相关信息推送模块和智能回复信息推送模块组成，在系统启动时，系统进程将启动航行计划定时推送模块、航行计划变动推送模块、航行安全相关信息推送模块和智能回复信息推送模块的线程；所述AIS报文生成及播发模块按照下述步骤执行：首先确定原始播报内容，然后判断是否含有中文，如果含有中文就翻译为英文，确定全英文的播报内容，报文的信息内容部分是其特定的6位编码字符，而计算机使用的ASCII码是8位编码字符，因此在信息推送时，需要先将播发内容从8位编码字符转为6位编码字符，然后再根据播发方式：点对点播发和广播播发，组成其特定的报文格式数据进行播发；最后播发的信息进行AIS报文转换，播发的信息发送给AIS基站，再由AIS基站发送给AIS船舶；所述点对点播发，信息播发以单艘船舶为目标进行推送，每次信息推送只能发送给一艘船舶；广播播发，信息播发以某区域内的所有船舶为目标进行推送。所述船舶航行计划定时推送模块按照下述步骤执行：首先，需要设定船舶航行计划自动推送时间参数N，确定提前推送时间；其次，定时从航行计划数据接口获取最新的航行计划信息，并更新到当前动态计划信息中；再次，定时判断是否有需要推送的信息，并将需推送信息中的计划时间、当前位置、计划位置等信息内容按照播发格式转换生成AIS播发报文，经由AIS基站推送给关联船舶；最后，从AIS实时数据中信息分析回执报文，当接收到基站的播发回执时，如果回执表明是点对点播发成功，则等待船舶接收确认回执，在接收该回执后确认此信息是否播发成功；如果确认信息播发失败，该信息将在下一播发周期进行再次播发，直至播发成功确认或超过播发次数限制；所述船舶航行计划变动推送模块按照下述步骤执行：首先将该变动信息更新到本系统的当前航行计划列表中，同时根据系统设定参数判定通过实时或定时的方式推送给关联船舶；如果是实时方式，系统将即时推送变动信息；如果是定时方式，系统将判断新计划时间是否在自动推送时间之内，是则将即时推送，否则将定时推送；在推送时，系统将航行计划内容按照播发格式转换生成AIS播发报文，经由AIS基站推送给关联...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄刚，吴昊，林鑫，廖铭胜，王欣，魏宏平，刘蕊，
申请(专利权)人：中华人民共和国天津海事局，
类型：发明
国别省市：天津,12