VTS船舶数据处理系统的功能分析与设计
来源:用户上传
作者: 翁 丹
VTS船舶数据处理系统的功能分析与设计
【摘要】 船舶数据处理系统是VTS交通信息处理的办公室自动化终端系统,在船舶交通管理工作中承担着极为重要的角色 。分析了船舶数据处理系统的功能需求,并在此基础上提出船舶数据处理系统的总体结构、数据流程的设计方法。
【关键词】 VTS;SDPS;功能分析;系统设计
船舶交通管理系统(Vessel Traffic Services,简称VTS),是为了适应海上运输发展的需要,实现港口水运交通管理现代化而建设的,是利用高科技手段对港口船舶交通进行动态管理,实施对船舶的信息收集、信息评估与处理、信息服务、助航咨询、交通组织以及支持联合行动,以保障船舶航行安全,提高交通效率,保护水域环境。船舶数据处理系统(Ship Data Processing System,简称SDPS),是VTS系统交通信息处理的办公室自动化终端系统,是VTS系统的一个重要子系统。其主要作用是对VTS管辖水域内的船舶行为和数据进行管理和统计,并记录、统计操作人员对船舶进行的服务以及船舶航行历史状态。我国很多港口的VTS和SDPS设备是从国外引进的,由于SDPS具有一定的地域特性,引进外国的SDPS必定会存在一些缺陷,如SDPS没有考虑到我国水域的具体条件、通航状况和管理模式,SDPS大都使用英文编写,不支持汉字,这些都给实际操作带来了不便。因此,针对我国实际,设计使用适用于我国的船舶数据处理系统将能更好地发挥VTS的作用。
一、SDPS功能分析
1.船舶数据类型。船舶数据通常可分为3种类型:船舶基本数据、船舶动态管理数据和船舶违章数据。(1)船舶基本数据:即船舶的基本资料,包括船名、船舶呼号、船籍、船舶吨位、船长、船舶净空高度、船舶建造日期、船舶违章情况等,这些数据都属于静态数据。(2)船舶动态管理数据:主要是船舶在港的动态情况,包括船舶在港位置、船舶预计抵达港口时间、船舶吃水、船舶装载货物情况、船舶发生险情、事故等。(3)船舶违章数据:即船舶在港的违章情况,包括对船舶违章情况所发生的水域、时间、违章船舶种类、船舶滞留、扣留情况等。
2.SDPS总体功能分析。(1)船舶数据的收集、评估与处理功能。该项功能是指收集和处理所有进出港口的船舶数据,这些数据是由VTS操作人员输入后,在SDPS中运行,其中包括存储、修改、列表显示、查询、打印等。(2)编制船舶航行计划功能。VTS操作人员每天将未来24小时的船舶航行计划输入到船舶数据处理系统中,然后由该系统对船舶航行计划进行处理列表显示,并可以根据用户要求向其它用户传送显示。(3)数据转换功能。该功能是指系统能够将某种数据库的数据转换为另一种数据库的数据以便实现数据的共享。(4)数据传输功能。该功能是指数据能够在两个异地网之间传输。(5)统计功能。该功能是对SDPS数据进行统计,并按一定的格式输出。
二、SDPS功能设计要求
1.总体功能设计。SDPS的总体目标是为水上交通管理和组织提供可靠的数据依据,提高工作效率,减轻工作强度,并为港口的规划建设提供原始的船舶交通流的数据资料。其总体功能的设计要求为:流程简单、界面友好、易于操作;数据的输入、更新、修改功能齐全,使用方便;各种数据完整可靠,方便水上交通的管理与组织;数据检索简便实用,能够以多种条件进行检索;能够进行完整无误的数据统计;能够将各种数据表格打印输出;具有足够的历史资料重现能力;能够进行交通流的模拟;能够进行港口安全评价分析。
2.显示功能设计。SDPS主要显示内容包括交通数据、AIS船舶数据、船舶档案数据、水域环境数据及其它有关数据。其操作应满足以下要求:(1)尽量减少操作人员的数据输入量和屏幕切换次数,时间、位置等字段应尽可能自动输入;尽可能预先定义字段的值域,减少数据的键盘输入量;简化应用系统操作过程;(2)SDPS的操作界面,其数据录入信息应能自动转换到后台数据库中;(3)后台数据库结构应尽量减少数据冗余;(4)在历史数据的基础上自动生成相关的统计分析报表,及时自动统计船舶交通数据;(5)操作人员可以修订输入和输出信息的数据格式和内容;可以根据需要灵活定制统计内容和报表格式;(6)系统数据库应采用开放式结构,以便用户利用相关的数据库接口访问其后台数据,进行二次开发。
3.查询和统计分析功能设计。对于船舶信息数据库中的历史数据,可以通过各种多条件查询对其进行调用,如查询某船舶在某天的历史航行记录或满足某一尺寸要求的船舶的进出港记录等。通过统计功能,可以对船舶历史航行数据进行各种统计计算,如可以自动统计通过VTS覆盖区报告线的船舶数量,计算出船舶交通流量;一段时期内,某一区域的交通流密度统计;或统计某一区域内交通事故数量等。实现统计结果的图表或直方图等不同方式的显示。
4.互联功能设计。数据能够在两个异地网之间传输,既能通过内部局域网与内部相关部门交换数据,也能通过接入互联网,与相关单位实现数据自动交换。
三、SDPS船舶数据库结构设计
SDPS对VTS所涉及的数据信息进行存储、维护和使用,船舶数据库是SDPS的核心。SDPS收集到的数据按不同的性质存储在不同的数据库中,为用户提供及时、准确的相关信息,满足用户的各种不同需求。SDPS各数据库的功能设计如下:(1)船舶基本资料数据库:存储所有船舶的详细数据,负责向其它数据库提供船舶的静态数据;(2)船舶管理数据库:存储在港口范围内和预计抵达港口的船舶数据;(3)航行计划数据库:存储未来24小时计划进出港口的船舶动态资料;(4)引航员资料数据库:存储所有引航员的姓名、代号和等级资料;(5)港口泊位资料数据库:存储各个港池及泊位的详细资料;(6)违章记录数据库:存储船舶各种违章记录及违章处理意见记录;(7)航行记录数据库:存储所有以前曾进出港口的船舶航行计划数据;(8)统计资料数据库:存储所有统计数据资料。采用数据库技术有利于管理大量的船舶交通数据、减少数据的重复存储、实现数据共享,为用户查询和使用数据库提供便利,并可控制多用户访问,采取安全性措施防止不合法使用所造成的数据泄露、更改或破坏。
四、SDPS主要模块设计
1.输入模块。输入模块分为两个部分,船舶静态数据输入和船舶动态数据输入。船舶静态数据输入是输入船舶的基本数据,这些数据是固定不变的,输入的数据存储在船舶资料数据库中,永久保留。输入过程中可以进行修改、删除、增加等操作。船舶动态数据输入是输入船舶动态数据,该数据存储在船舶管理数据库中,在船舶离开港口后,数据自动删除。
2.修改、删除模块。该模块可以对系统数据进行更新和删除,维护数据的准确性和实时性,对不需要的数据可进行删除。
3.浏览、查询模块。该模块分为无条件全屏浏览和有条件查询浏览。无条件全屏浏览是全屏显示一些日常管理所经常使用的数据,如船舶的预抵信息、航行计划信息、泊位资料、引航员代码等。有条件查询浏览是按操作员的要求显示出一条或多条记录。
此外,还有用于对各种数据进行分类统计的统计模块和将数据以一定的格式打印输出的输出模块。
图1SDPS数据库模块结构图
五、SDPS数据流程设计
图2SDPS数据流程图
船舶数据处理系统在船舶交通管理工作中承担着极为重要的角色,该系统极大地提高了VTS操作人员的工作效率,减少或避免失误,而且对VTS系统功能的充分发挥及实现水上交通安全管理现代化奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]朱军.海上交通工程-Marine Traffic Engineering[M].大连海运学院出版社,2006
[2]史嘉权.数据库系统概论[M].清华大学出版社,2006
[3]尚绛.VTS船舶管理信息数据库[J].中国船检.2004
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-611273.htm
