CN117581283A - 船舶信息收集装置、船舶信息收集系统、以及船舶信息收集方法 - Google Patents

Abstract

提供一种抑制通信数据量，并且容易收集他船的航海数据的船舶信息收集装置。船舶信息收集装置具有：获取部，依次获取由搭载于船舶的检测装置检测出的、存在于船舶的周围的他船的航海数据；决定部，决定是否将他船的航海数据包含于依次发送到数据收集服务器的发送数据集中；以及生成部，生成包含他船的航海数据的发送数据集。

Description

船舶信息收集装置、船舶信息收集系统、以及船舶信息收集 方法

技术领域

本发明涉及船舶信息收集装置、船舶信息收集系统、以及船舶信息收集方法。

背景技术

在专利文献1中记载了如下内容：从船舶的设备经由船内LAN系统，将航海用数据和动力机械用数据自动地收集以及存储于船内服务器，在船内计算机中整合显示航海用数据和动力机械用数据，并且将存储于船内服务器的航海用数据和动力机械用数据经由卫星通信系统转送到门户站点服务器并存储，经由因特网线路由管理用计算机得到该存储的航海用数据和动力机械用数据，并且将航海用数据和动力机械用数据整合显示于管理用计算机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-198136号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，为了调查/分析船舶事故而收集AIS(Automatic Identification System：自动识别系统)数据等船舶的航海数据是有用的，但由于卫星通信线路的利用成本以及通信速度等的问题，难以收集航海数据的全部。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其主要目的在于，提供一种抑制通信数据量，并且容易收集他船的航海数据的船舶信息收集装置、船舶信息收集系统、以及船舶信息收集方法。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的一个方式的船舶信息收集装置具有：获取部，依次获取由搭载于船舶的检测装置检测出的、存在于所述船舶的周围的他船的航海数据；决定部，决定是否将所述他船的航海数据包含于依次发送到数据收集服务器的发送数据集中；以及生成部，生成包含所述他船的航海数据的所述发送数据集。由此，抑制通信数据量，并且容易收集他船的航海数据。

在上述方式中，还具有：风险计算部，基于所述船舶的航海数据以及所述他船的航海数据，计算表示所述船舶与所述他船碰撞的风险的碰撞风险值，所述决定部也可以根据所述碰撞风险值，决定是否将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中。由此，能够将碰撞的风险比较高的他船的航海数据包含于发送数据集中。

在上述方式中，所述决定部也可以根据所述碰撞风险值，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。由此，能够提高将碰撞的风险比较高的他船的航海数据包含于发送数据集中的频度。

在上述方式中，还具有：距离计算部，基于所述船舶的航海数据以及所述他船的航海数据，计算所述船舶与所述他船的船间距离，所述决定部也可以根据所述船间距离，决定是否将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中。由此，能够将船间距离比较短的他船的航海数据包含于发送数据集中。

在上述方式中，所述决定部也可以根据所述船间距离，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。由此，能够提高将船间距离比较短的他船的航海数据包含于发送数据集中的频度。

在上述方式中，所述他船的航海数据也可以是AIS数据。另外，所述生成部也可以将所述AIS数据中的规定种类的数据包含于所述发送数据集中，而不将其余的种类的数据包含于所述发送数据集中。由此，能够将所期望的种类的数据包含于发送数据集中，并抑制通信数据量。

在上述方式中，在所述其余的种类的数据有变更的情况下，所述生成部也可以将所述其余的种类的数据包含于所述发送数据集中。由此，在有变更的情况下，能够将其余的种类的数据包含于发送数据集中。

在上述方式中，所述决定部也可以根据所述船舶的船速，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。由此，例如当船舶的船速高时，能够提高将他船的航海数据包含于发送数据集中的频度。

在上述方式中，所述决定部也可以根据所述船舶的船种类，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。由此，例如在比较大的船舶中，能够提高将他船的航海数据包含于发送数据集中的频度。

在上述方式中，还具有：拥堵判定部，判定所述船舶航行的海域的拥堵程度，所述决定部也可以根据所述拥堵程度，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。由此，例如在拥堵程度比较高时，能够提高将他船的航海数据包含于发送数据集中的频度。

在上述方式中，所述决定部也可以根据所述船舶航行的海域，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。由此，例如在船舶在规定的海域航行时，能够提高将他船的航海数据包含于发送数据集中的频度。

在上述方式中，所述决定部在所述船舶在沿海海域航行的情况下，与所述船舶在近海海域航行的情况相比，也可以提高将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。由此，在船舶在沿海海域航行的情况下，能够提高将他船的航海数据包含于发送数据集中的频度。

另外，本发明的其他方式的船舶信息收集系统具有：检测装置，搭载于船舶，依次检测存在于所述船舶的周围的他船的航海数据；决定部，决定是否将所述他船的航海数据包含于发送数据集中；生成部，生成包含所述他船的航海数据的所述发送数据集；通信装置，依次发送所述发送数据集；以及数据收集服务器，收集发送出的所述发送数据集。由此，抑制通信数据量，并且容易收集他船的航海数据。

另外，本发明的其他方式的船舶信息收集方法，由搭载于船舶的检测装置，依次检测存在于所述船舶的周围的他船的航海数据；决定是否将所述他船的航海数据包含于发送数据集中；生成包含所述他船的航海数据的所述发送数据集；由通信装置依次发送所述发送数据集；由数据收集服务器收集发送出的所述发送数据集。由此，抑制通信数据量，并且容易收集他船的航海数据。

附图说明

图1是表示船舶信息收集系统的结构例的图。

图2是表示船载系统的结构例的图。

图3是表示船舶信息收集装置的结构例的图。

图4是表示船舶信息收集方法的步骤例的图。

图5是用于说明CPA的图。

图6是用于说明OZT的图。

图7是用于说明船间距离的图。

图8是表示步骤S15的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示船舶信息收集系统100的结构例的图。船舶信息收集系统100具有搭载于船舶SH的船载系统100和设置于陆地的数据收集服务器200。

船载系统100和数据收集服务器200通过利用了卫星ST的卫星通信而能够相互通信。不限定于此，例如，也可以使用利用了极超短波、超短波、短波或中波等无线通信。

图2是表示船载系统100的结构例的框图。在以下的说明中，将搭载有船载系统100的船舶称为“本船”，将其他船舶称为“他船”。船载系统100具备船舶信息收集装置1、VDR(航海信息记录装置)20、数据记录器30、以及通信装置40。此外，也可以省略VDR20以及数据记录器30。

船载系统100还具有雷达3、AIS4、照相机5、GNSS接收器6、陀螺仪7、以及ECDIS8。船载系统100中包含的各设备例如连接至LAN等通信网络，从而能够相互进行网络通信。

船舶信息收集装置1是包括CPU、RAM、ROM、非易失性存储器、以及输入输出接口等在内的计算机。船舶信息收集装置1的CPU依据从ROM或非易失性存储器加载到RAM的程序来执行信息处理。

程序也可以经由光盘或存储器卡等信息存储介质被供给，也可以经由因特网或LAN等通信网络被供给。

VDR20与雷达3、AIS4、照相机5、GNSS接收器6、陀螺仪7、以及ECDIS8等连接，从这些设备获取包含本船的航海数据以及他船的航海数据的航海系统数据，并提供给船舶信息收集装置1。

数据记录器30与发动机91以及发电机92等连接，获取包括这些机械的日志数据在内的动力机械系统数据，并提供给船舶信息收集装置1。通信装置40是用于实现经由卫星ST的卫星通信的通信装置。

除此以外，数据记录器30还与锅炉、燃烧器、泵、螺旋桨、轴马力、造水机、油清洁器、压缩机、压载水处理装置、空调机、液位计、船用电梯、以及甲板起重机等连接。

雷达3向本船的周围发出电波并接收其反射波，基于接收信号生成回波数据。另外，雷达3根据回波数据识别物标，生成表示物标的位置以及速度的物标追踪数据(TT数据)。

AIS(Automatic Identification System)4从存在于本船的周围的他船或陆地管制接收AIS数据。不限于AIS，也可以使用VDES(VHF Data Exchange System：甚高频数据交换系统)。AIS数据包括他船的识别符号、船名、位置、航向、船速、船种类、船体长度、以及目的地等。

照相机5是从本船拍摄外部而生成图像数据的数字照相机。照相机5也可以包括图像识别部，该图像识别部通过物体检测模型来推定拍摄到的图像中包含的船舶等物标的位置以及类别。图像识别部不限于在照相机5中实现，也可以在船舶信息收集装置1等其他装置中实现。

GNSS接收器6基于从GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)接收到的电波来检测本船的位置。陀螺仪7检测本船的船头方位。不限于陀螺仪，也可以使用GPS罗盘。

ECDIS(Electronic Chart Display and Information System：电子海图显示与信息系统)8从GNSS接收器6获取本船的位置，在电子海图上显示本船的位置。另外，ECDIS8在电子海图上还显示本船的计划航路。不限于ECDIS，也可以使用GNSS绘图仪。

在本实施方式中，AIS4是检测装置的例子，AIS数据是他船的航海数据的例子。AIS4依次检测AIS数据。不限定于此，也可以将雷达3作为检测装置的例子，将TT数据作为他船的航海数据的例子，也可以将照相机5作为检测装置的例子，将从图像识别出的识别数据作为他船的航海数据的例子。

图3是表示船舶信息收集装置1的结构例的框图。船舶信息收集装置1的控制部10具有数据获取部11、数据集生成部12、频度决定部13、风险计算部14、距离计算部15、以及拥堵判定部16。这些功能部通过控制部10依据程序执行信息处理来实现。

数据获取部11依次获取由AIS4检测到的AIS数据作为他船的航海数据。数据获取部11也可以从VDR20间接获取AIS数据，也可以从AIS4直接获取AIS数据。

具体而言，数据获取部11依次获取记录在VDR20中的航海系统数据。航海系统数据包括本船的航海数据以及他船的航海数据。本船的航海数据包括例如本船的位置、方位、以及船速等。

另外，数据获取部11依次获取包括记录在数据记录器30中的发动机91以及发电机92等日志数据在内的动力机械系统数据。进而，数据获取部11也依次获取用于监视各设备的运转状况的设备监视数据。

数据集生成部12生成包含AIS数据作为他船的航海数据的发送数据集。生成的发送数据集由通信装置40(参照图2)依次发送。

具体而言，数据集生成部12生成包含由数据获取部11获取到的航海系统数据、动力机械系统数据、以及设备监视数据的发送数据集。发送数据集有包含AIS数据的情况，也有不包含的情况。

图4是表示在船舶信息收集系统300中实现的船舶信息收集方法中的、发送数据集的生成相关的处理的步骤例的图。船舶信息收集装置1的控制部10依据程序来执行该图所示的信息处理。

首先，控制部10从VDR20(参照图2)获取航海系统数据(S11，作为数据获取部11的处理)。

接着，控制部10从数据记录器30(参照图2)获取动力机械系统数据(S12，作为数据获取部11的处理)。

接着，控制部10获取各设备的设备监视数据(S13，作为数据获取部11的处理)。

接着，控制部10判定是否是AIS数据包含于发送数据集中的回合(S14)。将AIS数据包含于发送数据集中的频度(例如，在几秒、几分钟或几十分钟内一次这样的频度)由控制部10预先决定并存储。关于频度的决定将在后面详细说明。

在是将AIS数据包含于发送数据集的回合的情况下(S14：“是”)，控制部10生成包含AIS数据的发送数据集(S15，作为数据集生成部12的处理)。

另一方面，在不是将AIS数据包含于发送数据集的回合的情况下(S14：“否”)，控制部10生成不包含AIS数据的发送数据集(S16，作为数据集生成部12的处理)。

接着，控制部10进行所生成的发送数据集的发送处理(S17)。发送数据集从通信装置40(参照图2)向外部发送，经由卫星通信，最终被收集到数据收集服务器200(参照图1)。

控制部10在每次经过规定时间时重复以上说明的S11-S17的处理(S18)。

返回图3的说明。频度决定部13决定是否将AIS数据包含于发送数据集中。具体而言，频度决定部13决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度。换言之，频度决定部13决定针对依次发送的发送数据集的每一个是否包含AIS数据。

频度决定部13例如可以以几秒、几分钟、或者几十分钟中有一次的方式决定基于时间的频度，例如也可以以几次中有一次的方式决定基于次数的频度。此外，频度决定部13也可以决定为将AIS数据包含于全部的发送数据集中，也可以决定为全部的发送数据集中不包含AIS数据。

频度决定部13根据以下说明的各种方法，来决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度。

风险计算部14基于本船的航海数据以及他船的航海数据，计算表示本船与他船碰撞的风险的碰撞风险值。频度决定部13根据由风险计算部14计算出的碰撞风险值，决定将AIS数据包含于发送数据集中。

碰撞风险值例如是TCPA(Time to Closest Point of Approach：抵达最近会遇点的时间)/DCPA(Distance to Closest Point of Approach：抵达最近会遇点的距离)。如图5所示，TCPA表示他船到最接近本船为止的时间，DCPA表示他船到最接近本船时的距离。

频度决定部13例如在TCPA以及DCPA中的至少一方低于阈值的情况下，提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。频度决定部13例如也可以随着TCPA以及DCPA中的至少一方的减少而阶段性地增加将AIS数据包含于发送数据集中的频度。

在存在复数个他船的情况下即有复数个AIS数据的情况下，频度决定部13按每个AIS数据决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度。例如，对于碰撞风险值高于阈值的他船，与碰撞风险值低于阈值的他船相比，提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。

碰撞风险值可以基于例如OZT(Obstacle Zone by Target：目标障碍区)来计算。如图6所示，在显示OZT的方法中，风险计算部14针对他船的预测航向上的各判定点，在假设本船改变航向而到达各判定点时，计算表示本船与他船碰撞的风险的碰撞风险值。

具体而言，风险计算部14计算假设本船保持速度而从当前的位置改变航向而到达判定点，并且他船从当前的位置保持速度而到达判定点时，本船和他船同時存在于判定点的概率作为碰撞的碰撞风险值，在碰撞风险值为阈值以上的判定点显示OZT。

例如在本船的船首线或予定航路上存在OZT的情况下，频度决定部13提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。不限定于此，例如在自本船规定距离以内存在OZT的情况下，频度决定部13也可以提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。

距离计算部15基于本船的航海数据以及他船的航海数据，计算本船与他船的船间距离。频度决定部13根据由距离计算部15计算出的船间距离，决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度。

如图7所示，频度决定部13针对船间距离设定复数个阈值a1～a3，阶段性地变更将AIS数据包含于发送数据集中的频度。例如，在1nm(nautical mile，海里)以下设为15秒间隔，在大于1nm且10nm以下设为1分钟间隔，在大于10nm且20nm以下设为5分钟间隔。

在存在复数个他船的情况下即有复数个AIS数据的情况下，频度决定部13按每个AIS数据决定将AIS数据包含于发送数据集的频度。例如，对于船间距离短于阈值的他船，与船间距离长于阈值的他船相比，提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。

拥堵判定部16判定本船航行的海域的拥堵程度。具体而言，拥堵判定部16基于AIS4(参照图2)的时隙图的占有率，来判定本船航行的海域的拥堵程度。

频度决定部13根据由拥堵判定部16计算出的拥堵程度，来决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度。例如，在本船航行的海域的拥堵程度高于阈值的情况下，与拥堵程度低于阈值的情况相比，提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。

如上所述，通过根据碰撞风险值、船间距离、或者拥堵程度来决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度，从而能够抑制通信数据量，并且从事故验证等观点出发，能够收集重要度更高的AIS数据。

除此以外，频度决定部13也可以根据本船的船速来决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度。例如，本船的船速越高，频度决定部13越提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。

另外，频度决定部13也可以根据本船或他船的船种类来决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度。例如，本船越是船体大的船种类，频度决定部13越提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。

另外，也可以他船越是船体小的船种类，频度决定部13越提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。这是因为，越是小的船舶则有利于转弯，难于读取举动。

另外，频度决定部13也可以根据本船航行的海域，来决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度。本船航行的海域基于电子海图数据进行判定。

例如，本船在沿海海域航行的情况，与本船在近海海域航行的情况相比，频度决定部13提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。一般来说，由于沿海海域与近海海域相比事故发生数量多，因此，从事故验证等观点出发，优选在沿海海域提高频度。

与此相反，本船在近海海域航行的情况，与本船在沿海海域航行的情况相比，频度决定部13也可以提高将AIS数据包含于发送数据集中的频度。在沿海海域中，由于多数能够利用陆地基站接收到的AIS数据，因此从抑制通信数据量的观点出发优选降低频度。

以上，对用于决定将AIS数据包含于发送数据集中的频度的各种方法进行了说明，但这些方法不限于单独的应用，也可以适当组合应用。

图8是表示上述图4的步骤S15的变形例的图。AIS数据包括他船的位置等不断地变化的动态信息(Msg1-3等，在ClassB中为Msg18等)和几乎不变化的静态信息(Msg5等，在ClassB中为Msg24等)。

在本例中，船舶信息收集装置1的控制部10监视AIS数据的静态信息，在AIS数据的静态信息没有变化的情况下(S151：“否”)，仅将AIS数据中的动态信息包含于发送数据集中，而不将静态信息包含于发送数据集中(S152)。

另一方面，船舶信息收集装置1的控制部10在AIS数据的静态信息有变化的情况下(S151：“是”)，不仅将AIS数据的动态信息，也将静态信息包含于发送数据集中(S153)。也可以仅将有变化的一部分的静态信息包含于发送数据集中，也可以将全部的静态信息包含于发送数据集中。

这样，通过通常仅收集AIS数据的动态信息，在静态信息有变化的情况下也收集静态信息，从而能够抑制通信数据量并且能够收集AIS数据的必要信息。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于以上说明的实施方式，对于本领域技术人员来说当然能够进行各种变更。

附图标记说明

1船舶信息收集装置、3雷达、4AIS、5照相机、6GNSS接收器、7陀螺仪、8ECDIS、10控制部、11数据获取部、12数据集生成部、13频度决定部、14风险计算部、15距离计算部、16拥堵判定部、20VDR、30数据记录器、40通信装置、100船载系统、200数据收集服务器、300船舶信息收集系统、SH船舶、ST卫星。

Claims (15)

1.一种船舶信息收集装置，其中，

具有：

获取部，依次获取由搭载于船舶的检测装置检测出的、存在于所述船舶的周围的他船的航海数据；

决定部，决定是否将所述他船的航海数据包含于依次发送到数据收集服务器的发送数据集中；以及

生成部，生成包含所述他船的航海数据的所述发送数据集。

2.如权利要求1所述的船舶信息收集装置，其中，

还具有：风险计算部，基于所述船舶的航海数据以及所述他船的航海数据，计算表示所述船舶与所述他船碰撞的风险的碰撞风险值，

所述决定部根据所述碰撞风险值，决定是否将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中。

3.如权利要求2所述的船舶信息收集装置，其中，

所述决定部根据所述碰撞风险值，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。

4.如权利要求1所述的船舶信息收集装置，其中，

还具有：距离计算部，基于所述船舶的航海数据以及所述他船的航海数据，计算所述船舶与所述他船的船间距离，

所述决定部根据所述船间距离，决定是否将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中。

5.如权利要求4所述的船舶信息收集装置，其中，

所述决定部根据所述船间距离，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。

6.如权利要求1至5中任一项所述的船舶信息收集装置，其中，

所述他船的航海数据是AIS(Automatic Identification System)数据。

7.如权利要求6所述的船舶信息收集装置，其中，

所述生成部将所述AIS数据中的规定种类的数据包含于所述发送数据集中，而不将其余的种类的数据包含于所述发送数据集中。

8.如权利要求7所述的船舶信息收集装置，其中，

在所述其余的种类的数据有变更的情况下，所述生成部将所述其余的种类的数据包含于所述发送数据集中。

9.如权利要求1至8中任一项所述的船舶信息收集装置，其中，

所述决定部根据所述船舶的船速，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。

10.如权利要求1至9中任一项所述的船舶信息收集装置，其中，

所述决定部根据所述船舶的船种类，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。

11.如权利要求1至10中任一项所述的船舶信息收集装置，其中，

还具有：拥堵判定部，判定所述船舶航行的海域的拥堵程度，

所述决定部根据所述拥堵程度，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。

12.如权利要求1至11中任一项所述的船舶信息收集装置，其中，

所述决定部根据所述船舶航行的海域，决定将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。

13.如权利要求12所述的船舶信息收集装置，其中，

所述决定部在所述船舶在沿海海域航行的情况下，与所述船舶在近海海域航行的情况相比，提高将所述他船的航海数据包含于所述发送数据集中的频度。

14.一种船舶信息收集系统，其中，

具有：

检测装置，搭载于船舶，依次检测存在于所述船舶的周围的他船的航海数据；

决定部，决定是否将所述他船的航海数据包含于发送数据集中；

生成部，生成包含所述他船的航海数据的所述发送数据集；

通信装置，依次发送所述发送数据集；以及

数据收集服务器，收集发送出的所述发送数据集。

15.一种船舶信息收集方法，其中，

由搭载于船舶的检测装置，依次检测存在于所述船舶的周围的他船的航海数据；

决定是否将所述他船的航海数据包含于发送数据集中；

生成包含所述他船的航海数据的所述发送数据集；

由通信装置依次发送所述发送数据集；

由数据收集服务器收集发送出的所述发送数据集。