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沿海水域交通通信网建设思路研究

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摘要:摘要:基于海运业高质量发展,分析沿海水域交通通信网业务需求,明确沿海水域交通通信网的功能定位,结合国际动态和我国实际,提出多层次的沿海水域交通通信网建设思路,为海事系统十四五发展规划和建设具有我国特色的沿海水域交通通信提供支撑。 关键词:沿

  摘要:基于海运业高质量发展,分析沿海水域交通通信网业务需求,明确沿海水域交通通信网的功能定位,结合国际动态和我国实际,提出多层次的沿海水域交通通信网建设思路,为海事系统“十四五”发展规划和建设具有我国特色的沿海水域交通通信提供支撑。

  关键词:沿海水域;交通通信;无线宽带;全球海上遇险和安全系统

交通工程论文

  沿海水域交通通信网是用于覆盖沿海水域的综合性的无线通信网络,其包含了移动(宽带)通信、甚高频通信(简称VHF)、中高频海岸电台通信(简称MF/HF通信)、各类卫星通信等,可结合用户活动区域、通信带宽需求、通信质量需要和资费承受力等,完成语音、文本、图像、视频等各类信息的传输,为海上用户提供通信保障服务。

  1 面临的新形势

  在党中央、国务院坚强领导下,我国航运事业取得了重大成就,形成了沟通世界、通江达海、干支衔接、支撑有力的现代航运体系,建成了五大沿海港口群,海运服务网络遍布全球,在全球航运界的地位显著提升[1]。当前我国经济社会发展处于重要战略机遇期,党的十八大以来,习近平同志就航运发展、港口发展作出了一系列重要指示,为航运业发展指明了前进方向,我国航运业进入高质量发展阶段。

  随着我国经济的发展方式、经济结构和增长动力发生变化,水上货运和客运的运输量、运输方式和运输结构等均将发生全面变化,新型水上交通业态将蓬勃出现并全面发展,有关权威文件提出,2027年我国经济总量将与美国持平,2030年航运业将出现拐点,货物运输量和船舶智能化程度将发生质的变化。国际海事组织( IMO)预测,未来相当长时期将是传统航运和不同程度智能航运迭代存在并共同发展。通信是航运活动信息传送的纽带,要求既要有服务于传统航运的交通通信网,也要有服务于不同程度智能航运的交通通信网[2]。《交通强国海事建设纲要》提出要发展多元融合、高效可靠的水上安全通信服务及海上空间信息服务[3]。

  目前我国沿海交通通信常用系统的主要包括全球海上遇险与安全系统(英文简称GMDSS)下的安全通信系统(包括国际移动通信卫星、国际搜救卫星、MF/HF/ VHF)、移动(宽带)通信系统、其他海上卫星通信系统等三种。中高频( MF/HF)和甚高频(VHF)无线电通信系统侧重于语音、传真等窄带业务需求,无法满足多媒体、大数据等宽带通信需求。卫星通信系统覆盖范围更广,主要在远洋和应急救灾时使用,通信成本较为高昂,一般用户难以承受,且覆盖区域内并发用户数和通信容量较为有限。我国三大运营商的陆地移动通信网络在沿海覆盖存在明显的不足和大量的盲区,在有效覆盖区通信网络一般仅能覆盖海岸线以外10公里左右,且通信能力随着距离的延长而不断降低,无法提供更远海域的数据通信服务。

  本文旨在探索建设带宽较高且资费较低的沿海水域交通通信网,以满足“船一船”、“船一岸”高效通信。

  2 沿海交通通信网主要服务区域

  《国内航行海船法定检验技术规则(2020年)》和《国际航行海船法定检验技术规则(2019年)》要求航行在AI+A2+A3海区的船舶必须配备的无线电通信设备包括甚高频无线电装置( VHF)、奈伏泰斯接收机、中,高频无线电装置(或中频无线电装置+船舶地面站)、Inmarsat船舶地面站等。

  全国沿海装有AIS船舶的实时位置如图1所示。可以看出,沿海水域是船舶密集区(因此也是事故多发区),是各类各级涉水部门重点关注的水域,更是航运业进行大量通信信息交互的区域,沿海水域既是交通通信网的重点需求区,也是重点覆盖区。

  根据2015年海事航海保障“十三五”规划大调研可知,在沿海水域,船舶最常用的通信手段有三种,即公众通信网(手机)、VHF电台通信和卫星通信。VHF通信带宽有限,卫星通信费用贵,大部分信息交互是通过公众通信网,但是公众移动通信网覆盖范围又非常有限。

  3 沿海交通通信网主要服务对象

  沿海水域交通通信网的主要对象包括:海上交通运输管理部门、航海用户、其他政企用户,海上临时用户等。

  3.1 海上交通运输管理部门

  海上交通运输管理部门需要履行维护水上交通秩序、保障船舶航行安全、实施应急救助等职责,其基本要求是在巡航、执法、救助等业务工作过程中,能够获取必要的导助航和海上安全信息等,能够与有关部门进行稳定可靠的通信沟通;其更高的要求则是提供宽带通信服务,实现船岸协同、视频通信、数据传输等业务。

  3.2 航海用户

  航海用户包括海上航行的船舶用户、海上平台等,是海上交通运输的主要参与者,其对沿海交通通信网的基本要求是获取全面的导助航和海上安全信息等,保证船舶的正常航行和海上工作的正常开展。在出现险情事故时,能够通过通信手段及时进行报警和后续通信。航海用户对沿海交通通信网服务更高的要求则是需要进一步丰富航海保障信息种类,访问互联网。

  3.3涉海(水)政企用户

  涉海(水)政企用户主要包括海洋、海警、渔业管理部门,企业用户包括港口企业、航运企业、海上施工企业、海上旅游企业等。上述用户对沿海交通通信网的基本要求是能够获得导助航和海上安全信息等方面的信息、确保应急通信链路畅通等。涉海(水)政企用户对沿海交通通信网更高的要求则是需要进一步丰富航海保障信息种类,访问互联网。

  3.4 海上临时用户

  海上临时用户主要包括水上旅游、日常出行等个人用户,其对沿海交通通信网的基本要求是在出现险情事故時,能够通过船舶配备的通信手段及时进行报警和后续通信。其对沿海交通通信网更高的要求则是可在海上访问互联网。

  3.5 小结

  沿海交通通信网各类用户对沿海交通通信网有两个层面的需求,即基本需求和更高需求。基本需求是能够获取必要的导助航和海上安全信息等,能够与有关部门进行稳定可靠的通信沟通;更高需求则是能够提供宽带通信服务,包括实现船岸协同、视频通信、数据传输、访问互联网等。沿海交通通信网对于两种通信需求都应该尽量给予满足。

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