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交通部運輸研究所中文版交通部運輸研究所Institute of Transportation, MOTC

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臺灣海域智慧化航安系統發展與應用(106-108)

  • 資料發布日期:109-10-07
  • 最後更新日期:109-10-12
  • 資料來源:運輸研究所

計畫概述: 

       本計畫依據國際海事組織於2008年訂定「e-化航行策略」,2014年11月的海事安全委員會通過之e-化航行策略實現計畫及遵循中華民國科學技術白皮書「以智慧科技打造永續成長的幸福社會」之施政目標,自106年度起辦理綠色航運與航安資訊之整合平台研發, 107年度針對船舶自動識別系統(Automatic Identification System,AIS)訊號,進行改善接收方式、完善解碼資料及其相關應用研發,並探討與數位選擇呼叫(Digital Selective Calling,DSC)結合之可能性,108年度透過船舶航行大數據安全資料,以船舶動態資訊等資料特徵資料,建置海上船舶航行行為碰撞、錨泊及偏航告警等風險評估,強化海運安全基礎資料之蒐集與資訊系統建立之機制,以提升海運系統之安全,減少生命財產損失。

       自106年度起亦配合臺灣港務股份有限公司積極推動「臺灣港群綠色港口推動方案」,其中「船舶減速查核系統」主要致力於監控進出港船舶的減速情況,期能有效降低港區二氧化碳排放量,達到保護港埠環境的目標;透過AIS通訊技術,追蹤船舶進出港口的減速情形,並計算出船舶減速數據,藉由具體之船舶減速數據,規劃與建立臺灣各國際商港的船舶減速查核機制。此外,為延伸AIS資訊覆蓋範圍,透過持續監控臺馬之星航行過程中AIS訊號轉發回基站的情況,進而優化AIS系統資訊覆蓋範圍可能性,落實海上交通安全保障之目的。

研究成果: 

  • 船舶自動識別系統訊號干擾研究與訊號全解碼資料庫建置:AIS訊號常受周遭不同設備干擾,再加上天線高度、船舶AIS系統功率及天候狀況等因素的影響,易造成船舶海上監控問題。本研究利用頻譜分析儀Anritsu MS2720T針對AIS接收站的AIS訊號作實地量測,統整出各站量測環境及天線架設位置等資訊與其所造成訊號干擾之因素,歸納總結AIS干擾源改善方式;在AIS解碼資訊方面,以資料擷取與AIS系統訊號資料格式轉換演算法技術,進行AIS系統訊號的全解碼,並將解碼後的資訊匯整至所建置之AIS資料庫,提供更加詳細的海上船舶資訊。
  • 船舶航行安全大數據資料庫應用與分析:本研究利用大數據結合人工智慧分析技術,透過資料探勘技術,挖掘AIS資料庫之船舶資訊,藉以研析我國海域範圍內船舶航行資訊及特性,建置一船舶航行安全預測模型,進行船舶航行行為之安全評估。應用船舶航行安全監測系統饋入即時AIS資料所得之預測結果,改善船舶航行面臨的安全課題。
  • 海難救助DSC與AIS整合系統:整合AIS與DSC之船舶資訊介面系統,並透過遠端監控即時查詢DSC與AIS顯示資訊,簡化船舶救援流程及減少海岸電臺須持續監聽船舶遇險頻道的人力成本,以利時刻掌握海難訊息。
  • 臺灣港埠船舶減速查核機制系統:依據洛杉磯港船舶減速查核機制所定義之方式,透過建置船舶減速查核應用程式,以各區段設定的海浬數做加權平均,獲得整合平均速度。當船舶進出港口時,航行速度若調降到12節以下,減速每降低20%,將可減少40%的燃料消耗。
  • 行動中繼傳輸技術應用於AIS系統之研發:運用微控制器擷取AIS資訊並完成資料處理後,利用中繼傳輸設備進行AIS資料自動轉發,延伸AIS系統資訊覆蓋範圍約30海浬,改善AIS系統資訊收發距離受限因而導致AIS系統資訊不完全的狀況,進而優化AIS系統資訊覆蓋範圍。

成果推廣與效益: 

  • 106年9月5日於交通部召開「為臺灣港區及沿海空氣品質改善盡一份力!船舶一起來減速!」記者會。
  • 106年9月29日於基隆海岸電台向交通部航政司、國家通訊傳播委員會、海巡署與航港局辦理專案報告「海難救助DSC與AIS整合系統」推廣使用說明會。
  • 108年12月「中華民國運輸學會運輸年會暨國際學術研討會」進行宣傳。
  • 未來將因應離岸風電新興建設的設置,導致海上船舶航行安全風險提高的問題,提出解決方策,發展成為離岸風場船舶航行安全監測系統,透過系統平臺完善的船舶資訊,有效降低船舶因離岸風電發展建設造成航行事故發生的可能性。

研究成果精華摘整: 

116112117

圖7.5.1頻譜分析儀量測AIS訊號結果及AIS訊號全解碼處理畫面圖

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圖7.5.2船舶航行安全監測與預測架構及船舶異常航行示意圖

115圖7.5.3海難救助DSC與AIS系統整合圖

研究成果報告: 

綠色航運與航安資訊之整合平台研發
AIS系統訊號干擾研究與訊號全解碼資料庫建置
船舶航行安全大數據資料庫應用與分析

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