摘要
航运活动密集,监管对象繁杂,海事信息资源已经成为保障水上交通安全、提升监管效率、支撑应急处置的重要基础。现实中,海事数据分布在船舶监管、船员管理、港口作业、航道维护、污染防治、执法检查、搜救应急等多个系统,来源多,格式杂,标准不齐,重复采集现象较为普遍,信息之间缺少稳定关联,资源利用效率不高。人工智能技术的发展,为这一问题提供了新的处理路径。
我们从技术赋能角度出发,围绕知识图谱构建关联、数据治理夯实基础、智能分类提升效率、智能检索增强效能四个关键环节,分析海事信息资源统筹管理的现实需求,提出基于AI的海事信息资源统筹管理模式,并从统一采集、统一标准、统一关联、统一服务四个层面讨论实施路径。通过AI技术介入,可以提高海事信息汇聚质量,强化跨系统协同能力,改善检索与研判效果,为智慧海事建设提供更稳定的支撑。
关键词
人工智能;海事信息;统筹管理;知识图谱;数据治理;智能检索
引言
航运业是国民经济运行的重要支撑。水路运输量大,覆盖面广,成本较低,在大宗物资运输和对外贸易中作用突出。港口、航道、锚地、码头、船舶、人员、货物持续流动,信息也随之高速生成。数据很多,系统很多,问题也不少。为此,海事管理部门在船舶交通组织、风险预警、现场执法、污染防治、应急救助等业务中,对信息的完整性、时效性、可追溯性提出了更高要求。
基于此,研究海事信息资源统筹管理模式,重点不在于简单叠加算法,而在于通过制度、标准、平台和模型协同,形成面向统一采集、统一标准、统一关联、统一服务的海事信息资源管理框架。
一、海事信息资源统筹管理的现实需求与问题分析
(一)海事信息资源统筹管理的内涵
海事信息资源统筹管理,是指围绕海事监管和航运安全保障需求,对多来源、多类型、多层级的信息进行统一组织和协同使用。它覆盖采集、汇聚、治理、关联、共享、服务等全过程。对象很多,边界很广,链条也长。既包括船舶、船员、企业、港口、航道、桥区、锚地等基础对象信息,也包括气象、水文、污染物、执法记录、事故报告、应急资源等动态信息。
这项管理工作的核心,不是把数据集中放在一起。关键在于让不同信息能够相互识别、稳定连接、持续更新。海事业务的特点决定了信息之间天然具有关系性。
统筹管理意味着管理理念的变化,过去强调系统建设,现在更应强调资源治理。过去偏重业务留痕,现在更应重视资源复用。因此,数据只有进入统一规则体系,才能真正转化为治理能力。
(二)海事信息资源管理面临的主要问题
海事信息资源管理当前面临的第一个突出问题,是采集链条分散。多个系统各自建设,各自维护,各自定义字段。相同信息在不同平台重复,船舶资料如此,检查记录也是如此。时间一长,版本差异就会出现,数据可信度随之下降。
第二个问题,是标准衔接不够。不同部门对同一对象的命名方式、编码方式、分类方式并不完全一致,空间坐标、时间格式、字段口径也存在差别。数据能够汇入平台,不代表能够直接使用。很多数据看起来“已接入”,实际还处在“难融合、难分析”的状态。这个问题不解决,后续模型训练和智能服务都会受到限制。
第三个问题,是关联分析能力偏弱。现有系统多按业务功能分段建设,适合办理单项事务,却不擅长刻画复杂关系。某艘船风险较高,可能与设备缺陷、船员资历、企业管理、气象条件、历史违法等多重因素相关。若没有跨系统联动和关系建模,监管就容易停留在结果层面,难以前移到风险形成阶段。
海事领域非结构化信息数量也很大。执法文书,调查报告,值班记录,视频图像,语音通联,这些都很重要。问题在于,此类资源长期以文件形态存在,人工整理成本高,机器可读性弱。信息沉淀了,价值却没有被有效激活。
还有一个问题不能忽视,就是检索效率不足。传统关键词检索依赖人工经验,查单个要素还可以,查复杂关联就比较吃力。业务人员真正需要的,往往不是一条记录,而是一组线索,一个链条,一个与场景相匹配的结果集合。
(三)AI赋能海事信息资源统筹管理的必要性
人工智能之所以适合介入海事信息资源管理,原因很直接。海事数据规模大,异构性强,更新频繁,人工难以长期高效处理。AI在这里不是替代业务判断,而是承担高重复、高密度、高关联度的信息处理工作。
知识图谱可以把分散对象纳入同一关系网络,谁与谁有关,何时发生联系,风险沿什么路径扩散,图谱能够给出结构化表达。自然语言处理可以识别文书中的实体和事件,把文本中的隐含信息转化为可检索、可统计的知识单元。机器学习可用于异常识别、标签推荐、质量校验,减轻人工清洗负担。语义检索则能缩短信息查找路径,让查询从“找关键词”转向“找答案”。
更重要的是,AI技术能推动海事信息资源管理模式发生变化。监管方式也会随之调整,从分散查看转向综合研判,从被动调阅转向主动推送。
二、基于AI的海事信息资源统筹管理模式构建
(一)以数据治理夯实海事信息资源管理基础
数据治理是整个模式的起点。没有统一、稳定、可解释的数据基础,AI模型就很难产生可靠结果。海事信息资源治理应从源头、标准、质量三个环节同步推进。
源头治理重在统一采集规则。哪些数据必须采,谁来采,更新周期多长,质量责任归谁,需要明确。船舶动态、港口作业、通航环境、监管执法、应急力量等核心数据,应纳入统一目录管理。能自动采集的,不再重复手工录入。能共享复用的,不再层层报送。
标准治理决定数据能否连起来。要建立统一的数据元规范、对象编码规则、分类标签体系、交换接口标准和元数据制度。船舶、船员、企业、港口、航道、事件都应设置稳定主键。标准一旦清晰,系统之间的对应关系才容易建立,后续关联分析才有基础。
质量治理不能停留在人工抽查层面。应结合规则引擎和算法模型,对缺失值、重复值、冲突值、异常值进行自动识别。发现问题,及时回流源头。持续修正,逐步稳定。这样形成的数据底座,更适合支撑长期应用。
(二)以知识图谱构建海事信息资源关联网络
知识图谱是海事信息资源统筹管理模式中的关键结构。海事业务并不是孤立事件的堆积,而是由对象、行为、时间、空间、风险和处置共同构成的网络。图谱的价值,就在于把这种网络清晰表达出来。图谱的构建可围绕“船、人、企、港、货、航道、事件、措施”展开。船舶关联航次、轨迹、设备、历史缺陷。船员关联任职记录、培训情况、违法情况。企业关联经营资质、所属船舶、管理评价。事件再与时间、地点、执法结果、事故后果连接起来。这样形成的网络,不只方便查询,更能支撑推理。
海事文书和报告中含有大量隐性知识。传统数据库难以处理,图谱则可以吸收这些内容。通过实体识别、关系抽取、事件归并等技术,可把文本中的船名、企业名、事故类型、风险因素、处置措施等信息提取出来,补充到统一知识网络中。
图谱构建后,可以服务很多场景。比如识别重点风险船舶,分析高频违法行为组合,发现事故多发水域的共同特征,匹配历史相似案例。监管人员看到的不再只是单点信息,而是完整背景和关联脉络。
(三)以智能分类和智能检索提升信息资源利用效能
海事信息资源管理最终要落到“用”上。信息量越大,越需要高效分类与精准检索。否则数据积累越多,实际使用门槛反而越高。
智能分类的重点,在于把复杂资料自动整理成可管理的资源单元。文本材料可以按业务领域、风险类型、事件等级、执法类别自动归类。图像视频可以识别异常靠泊、明火烟雾、人员聚集、漂浮物、夜间违规作业等典型场景。语音资料可先转写,再做关键词提取和事件标注。这样处理后,原本杂乱的信息就能进入统一标签体系。
智能检索的目标,不只是提升速度,更要提高命中质量。海事业务查询常常具有复合条件,包含时间、空间、对象、行为、风险多重约束。传统方式下,需要人工多次组合筛选。语义检索系统则可以直接理解业务表达,自动拆解查询意图,调用图谱关系和结构化条件返回结果。问题描述更自然,结果路径更短,使用门槛也更低。
三、面向统一采集、统一标准、统一关联、统一服务的实施路径
(一)统一采集:构建全域海事信息资源汇聚体系
统一采集是统筹管理真正落地的入口。没有统一入口,就难形成统一底座。海事信息采集应坚持“一次采集、按需共享、动态更新”的原则,把感知设备数据、业务系统数据、外部协同数据纳入同一汇聚框架。
采集范围要覆盖海上、港口、岸基、陆域协同环节。AIS、VTS、雷达、视频、气象、水文、港口调度、行政执法、检验登记、应急资源、污染监测等核心数据,应形成明确接入机制。实时数据和静态数据分层管理,结构化和非结构化分类接入。接口要统一,责任要明确,频率要可控。
统一采集不等于无差别集中。哪些数据实时上传,哪些定期同步,哪些按事件触发,需要结合业务场景设计。这样才能兼顾系统效率与使用价值。
(二)统一标准:完善海事信息资源标准规范体系
标准体系是跨部门协同的基础。海事信息资源管理涉及多个主体,只有标准统一,数据才能真正互认。要围绕对象标识、字段口径、分类标签、交换接口、共享权限、安全管理建立成体系的规范。
统一标准还应考虑AI应用需求。训练样本怎么标注,风险标签如何划分,语义词库如何建设,关系类型如何定义,都要提前设计。模型训练离不开高质量标注。图谱构建也离不开稳定语义框架。标准工作看似基础,实际决定上层应用能走多远。
(三)统一关联与统一服务:打造海事信息资源智能应用生态
统一关联强调把数据变成网络,统一服务强调把网络变成能力。核心还是围绕业务需求来配置资源。海事部门需要综合监管视图,执法人员需要场景化信息支撑,企业和船员也需要便捷服务入口。
以知识图谱和主数据体系为基础,可逐步形成船舶画像、企业画像、风险画像、区域画像。不同用户按权限调用不同结果。监管端看到全景,执法端看到线索,服务端看到流程。这样既满足协同需要,也保留管理边界。
服务方式也应从静态展示转向主动供给。系统可以按规则推送预警,按任务推荐资料,按风险匹配案例,按事件生成关联清单。人找信息,和信息找人,二者结合,使用效率会更高。安全问题同样重要。权限控制、数据脱敏、日志审计、分级授权都应同步纳入制度设计。
四、结论
总而言之,随着智慧航运和智慧海事建设不断深入,海事信息资源已成为航运安全保障体系运行的关键基础。我们从技术赋能角度出发,围绕数据治理、知识图谱、智能分类和智能检索,构建了基于AI的海事信息资源统筹管理模式,提出了面向统一采集、统一标准、统一关联、统一服务的实施路径。
研究表明,该模式能够有效打破海事信息孤岛,提升海量异构信息整合、理解与利用能力,增强风险识别、精准监管和应急协同水平,推动海事管理体系向数字化、智能化、协同化方向转型。
未来,海事信息资源统筹管理,还要在法律制度、标准规范、跨部门协同、人才培养,和试点示范等方面发力。最终实现海事信息资源“汇得全、治得好、联得通、用得活”,为我国航运安全保障现代化,和海洋强国建设提供坚实支撑。
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