船舶交通管理系统 英文PDF电子书下载

PART Ⅰ VTS Services 3

1 Introduction 3

2 Planning a VTS 6

2.1 FACTORS TO BE TAKEN INTO ACCOUNT WHEN CONSIDERING VTS 7

2.1.1 General 7

2.1.2 Development and Procurement 8

2.1.3 Inception Phase 10

2.1.4 Feasibility and Design Study Phase 11

2.1.5 Risk Assessment Phase 15

2.1.6 Cost/ Benefit Phase 16

2.1.7 Implementation Phase 16

2.1.8 Evaluation Phase 17

2.2 SERVICE AND OPERATING OPTIONS 17

2.2.1 Service Options 17

2.2.2 Information Service 17

2.2.3 Navigational Assistance Service 18

2.2.4 Traffic Organisation Service 18

2.2.5 Operating Rules and Regulations 20

2.2.6 Co-operation with Allied Services, Port Operations, Emergency Services and adjacent VTS 21

2.3 TECHNICAL OPTIONS 22

2.3.1 Data Collection 22

2.3.2 Data Evaluation 24

2.3.3 Data Dissemination 25

2.4 LEGAL CONSIDERATIONS 26

2.4.1 General 26

2.4.2 Authority 26

2.4.3 Relationship between VTS and Vessels 28

2.4.4 Liability 28

2.5 VTS IN INLAND WATERS 29

3 Structuring a VTS 31

3.1 OPERATING PRINCIPLES ＆ METHODS 31

3.1.1 Principles 31

3.1.2 Methods 32

3.2 PROVISION OF FACILITIES 32

3.2.1 Infrastructure to Support a VTS 32

3.2.2 Operational Aspects of the Infrastructure 32

3.2.3 Technical Aspects of the Infrastructure 34

3.2.4 Administrative Aspects of the Infrastructure 35

3.3 PROVISION OF EQUIPMENT 36

3.3.1 General 36

3.3.2 Division of a VTS Area into Sub-areas or Sectors 36

3.3.3 Surveillance Requirements for the VTS Area 37

3.3.4 Communication Requirements 42

3.3.5 Additional Equipment 45

3.3.6 Availability and Reliability of Equipment 45

3.3.7 Selection of Equipment 46

3.3.8 Documentation 46

4 AIS―A VTS Tool 48

4.1 GENERAL 48

4.2 BENEFITS OF AIS 48

4.2.1 Automatic Vessel Identification 48

4.2.2 VHF Communications 49

4.2.3 Improved Vessel Tracking 49

4.3 INSTALLATION OF AIS INTO A VTS - ISSUES TO BE CONSIDERED 52

4.3.1 Number/Location of Base Stations/Repeaters 52

4.3.2 Operability with Adjacent VTS Organizations 52

4.3.3 Availability of Suitable VHF Communications Channels 52

4.3.4 Availability of national/regional/local DGNSS corrections 52

4.4 OTHER ISSUES TO BE TAKEN INTO CONSIDERATION 53

4.4.1 Integration of AIS into Existing Radar-based Systems 53

4.4.2 Use of Electronic Charts 53

4.4.3 Choice of VTS Symbols 54

4.5 AIS AND AIDS TO NAVIGATION 55

4.6 AIS FOR METEOROLOGICAL AND HYDROLOGICAL INFORMATION 56

4.7 SHORT TERM ACTION BY VTS AUTHORITIES 57

5 VTS Personnel 58

5.1 INTRODUCTION 58

5.2 RECOMMENDATION V-10 3 ON STANDARDS FOR TRAINING AND CERTIFICATION OF VTS PERSONNEL 59

5.2.1 Job Descriptions 59

5.2.2 Selection and Recruiting 59

5.2.3 Training 60

5.2.4 Competence Charts 60

5.3 MODEL COURSES 60

5.3.1 General 60

5.3.2 Basic and Advancement Training 61

5.3.3 On-the-Job Training 62

5.4 ACCREDITATION OF TRAINING INSTITUTES 63

5.5 CERTIFICATION OF EXISTING VTS PERSONNEL 64

5.6 STAFFING LEVEL 65

5.6.1 The Comparison of Outcomes against the VTS Service Level Agreement 66

5.6.2 The Optimum Time that a VTS Operator/Supervisor Should Spend at a Workstation 66

5.6.3 The extent of Machine Assistance Available to the Operator/Supervisor 66

5.6.4 Communication Requirements 67

5.6.5 The Ability of the Staff on Duty to Deal with Emergencies and Unplanned Events 67

5.6.6 The Risks of Poor Performance Associated with Workload Stress 68

6 Operating a VTS 69

6.2 ADMINISTRATION AND SUPPORT 73

6.2.1 Introduction 73

6.2.2 Administration 73

6.2.3 Support Activity 73

6.3 QUALITY CONTROL 74

6.3.1 General 74

6.3.2 Practices and Procedures 74

6.4 EXTERNAL RELATIONS 75

6.4.1 General 75

6.4.2 Provision of Information 75

6.4.3 Public Relations Programme 76

6.5 CO-OPERATION WITH ALLIED SERVICES AND EMERGENCY SERVICES 76

6.5.1 Pilotage 76

6.5.2 Emergency Services 77

PART Ⅱ APPLICATION OF RISK-BASED DECISION MAKING ON PLANNING VTS 83

Introduction 83

1 Risk-based Decision-making in Planning for a VTS 85

1.1 SAFETY AND RISK 85

1.2 TRADITIONAL APPROACH TO MAKING DECISIONS CONCERNING MARI-TIME SAFETY 86

1.3 RISK-BASED DECISION-MAKING（RBDM） 87

1.4 VESSEL TRAFFIC SERVICE（VTS） 88

1.5 FORMAL SAFETY ASSESSMENT（FSA） 90

2 Identification of Risks and Hazards 93

2.1 DEFINE PROBLEM 94

2.1.1 VTS vessels 95

2.1.2 Types of VTS 95

2.1.3 Traffic rules and regulations 96

2.1.4 Risk to Be Considered 97

2.1.5 Geographical Boundaries 99

2.1.6 Determination of Risk 99

2.2 IDENTIFICATION OF RISKS AND HAZARDS 100

2.2.1 Local Traffic Hazards 101

2.2.2 Geographical Division 106

2.2.3 Preliminary Rank of Sub-areas 106

2.2.4 Preliminary Evaluation of Local Accidents 108

2.2.5 Comparison and Combination 109

2.2.6 Conclusion 110

3 Risk Analysis 111

3.1 RISK ESTIMATION 112

3.1.1 Recommended Models for Risk Estimation 112

3.1.2 Risk Index Approach for Risk Estimation 117

3.2 RISK EVALUATION 121

3.2.1 Stakeholders Involved in Planning VTS 122

3.2.2 Risk Perceptions 123

3.2.3 Evaluation of Risk Acceptability/Tolerability 124

PART Ⅲ VTS Equipment 129

1 VTS的基本组成 129

1.1 VTS信息系统组成框图 129

1.2 VTS各组成单元的基本功能和技术要求 130

1.2.1 VHF通信子系统 130

1.2.2 雷达子系统 131

1.2.3 雷达数据处理子系统 131

1.2.4 信息传输子系统 132

1.2.5 交通显示及操作控子系统 132

1.2.6 船舶数据管理子系统 132

1.2.7 信息记录子系统 132

1.2.8 环境监测子系统 132

1.2.9 其他信息收集设备 133

2 雷达子系统 134

2.1 交管雷达的基本构成及一般性能 134

2.1.1 交管雷达的基本构成 134

2.1.2 交管雷达的一般性能 135

2.2 天线分机构成、性能指标和工作原理 136

2.2.1 天线结构与工作原理 136

2.2.2 方位信号产生器 138

2.2.3 天线分机的主要性能指标 138

2.3 收发机构成、性能指标和工作原理 139

2.3.1 发射机的构成和工作原理 139

2.3.2 接收机的构成和工作原理 142

2.3.3 收发机的主要性能指标 143

2.4 显示器构成、性能指标和工作原理 146

2.4.1 显示器的构成和工作原理 146

2.4.2 显示器的性能指标 147

2.5 监控器构成和工作原理 148

2.5.1 监控器的基本功能和电路组成 148

2.5.2 监控台 149

2.6 雷达杂波处理 149

2.6.1 杂波的类型与特性 150

2.6.2 杂波处理方法 150

2.7 雷达子系统性能指标的计算方法 153

2.7.1 探测范围 153

2.7.2 最大作用距离 156

2.7.3 最小作用距离 159

2.7.4 测距误差 160

2.7.5 测方位误差 164

2.7.6 距离分辨率 165

2.7.7 方位分辨率 166

3 VHF通信子系统 168

3.1 VHF通信子系统的基本组成 168

3.2 VHF设备构成和工作原理 168

3.3 无线有线转接设备 173

3.3.1 自动无线有线转接设备 173

3.3.2 人工无线有线转接设备 173

3.4 电波传播线路 173

3.4.1 区域划分 174

3.4.2 系统余量计算 174

3.4.3 频率选择与互调干扰 175

4 信息传输子系统 176

4.1 数字微波信息传输子系统 176

4.1.1 数字微波信息传输系统的基本构成 176

4.1.2 数字微波信息传输系统的设备构成和工作原理 178

4.1.3 数字微波信息传输的自适应均衡技术 182

4.1.4 电波传播与传播线路设计特点 183

4.2 扩频微波信息传输系统 185

4.2.1 扩频的基本原理 185

4.2.2 扩频微波信息传输系统的基本构成 186

4.2.3 直扩系统关键设备构成和工作原理 187

4.2.4 主要特性和性能指标 189

4.3 综合业务数字网（ISDN） 190

4.3.1 ISDN的结构特点 190

4.3.2 ISDN的信息传输特性 192

4.3.3 ISDN在VTS信息传输中的应用方法 195

4.4 光纤通信 198

4.4.1 光纤的光学特性和传输特性 199

4.4.2 光纤数据传输系统的构成和性能指标 201

4.4.3 VTS光纤数字信息传输方法 206

4.4.4 光同步数字系列传输网 210

4.5 计算机通信网 215

4.5.1 计算机通信网网络结构 215

4.5.2 网络协议 219

4.5.3 网络的基本构成和网络设备 221

5 雷达数据处理子系统 229

5.1 雷达数据处理子系统的构成和主要性能指标 229

5.1.1 主要功能 229

5.1.2 主要技术环节 230

5.1.3 主要性能指标 232

5.1.4 雷达数据处理子系统的基本构成 232

5.1.5 系统功能与实现关系 233

5.2 雷达目标跟踪处理 234

5.2.1 雷达视频录取处理器（数字化单元） 234

5.2.2 目标跟踪 241

5.2.3 系统服务器 242

5.3 雷达数据显示设备 243

5.3.1 原始视频显示 244

5.3.2 人机接口 245

5.4 雷达数据记录设备 253

5.4.1 雷达数据记录的主要内容和指标 253

5.4.2 信息记录与再现 254

6 新技术在VTS中的应用 256

6.1 通用船舶自动识别系统AIS 256

6.1.1 AIS的组成和原理 256

6.1.2 AIS的标准 257

6.1.3 AIS的数据传输 260

6.1.4 系统的定时和同步 263

6.1.5 AIS与雷达系统的数据融合 263

6.2 VTS的网络化发展 264

6.2.1 VTS网络化发展趋势 264

6.2.2 全国VTS信息网络系统构架 264

6.2.3 VTS信息网站系统 269

References 271