PROBLEM NIEZDATNOŚ CI INFORMACYJNEJ SYSTEMU AIS



Podobne dokumenty
ANALIZA DOSTĘ PNOŚ CI SYSTEMU AIS

System Automatycznej Identyfikacji. Automatic Identification System (AIS)

System AIS. Paweł Zalewski Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Akademia Morska w Szczecinie

KONCEPCJA BAZY DANYCH NAWIGACYJNO-HYDROGRAFICZNEGO ZABEZPIECZENIA (NHZ) NA POLSKICH OBSZARACH MORSKICH

BADANIA DOSTĘPNOŚCI SYSTEMU DGPS NA DOLNEJ ODRZE RESEARCH ON THE AVAILABILITY OF DGPS SYSTEM ON THE LOWER ODRA RIVER

System Automatycznej Identyfikacji. Automatic Identification System (AIS)

POZIOM UFNOŚCI PRZY PROJEKTOWANIU DRÓG WODNYCH TERMINALI LNG

Inżynieria Ruchu Morskiego wykład 01. Dr inż. Maciej Gucma Pok. 343 Tel //wykłady tu//

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

Grażyna T. Adamczyk Kotarska Biuro Hydrograficzne Marynarki Wojennej WPROWADZENIE SYSTEMU AIS JAKO EFEKTYWNEGO ŹRÓDŁA INFORMACJI NAWIGACYJNEJ

ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MARYNARKI WOJENNEJ SCIENTIFIC JOURNAL OF POLISH NAVAL ACADEMY 2013 (LIV) 4 (195)

ZAGADNIENIE WYPOSAśENIA OKRĘTÓW MARYNARKI WOJENNEJ W ODBIORNIKI SYSTEMU AUTOMATYCZNEJ IDENTYFIKACJI (AIS)

INTERNETOWA TRANSMISJA DANYCH AIS DO STANOWISKA AUTOMATYZACJI NAWIGACJI RADAROWEJ

Dokładność pozycji. dr inż. Stefan Jankowski

WYKRYWANIE USZKODZEŃ W LITYCH ELEMENTACH ŁĄCZĄCYCH WAŁY

Morskie systemy czasu rzeczywistego. Implementacja w Polsce.

Metoda wizualizacji danych z AIS na potrzeby nawigatora

UNIKANIE NIEBEZPIECZNYCH SYTUACJI W ZŁYCH WARUNKACH POGODOWYCH W RUCHU STATKU NA FALI NADĄŻAJĄCEJ

THE AUTOMATIZATION OF THE CALCULATION CONNECTED WITH PROJECTING LEADING LIGHTS

Long-Range Identification and Tracking system

PROGRAMOWANIE DYNAMICZNE W ROZMYTYM OTOCZENIU DO STEROWANIA STATKIEM

NIEZAWODNOŚĆ PODSYSTEMU RADARÓW W SYSTEMIE VTS ZATOKA

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Projekt SIMMO. System for Intelligent Maritime MOnitoring

Badanie zasięgu i metod prezentacji transponderów ratowniczych na wskaźnikach nawigacyjnych

ZESZYTY NAUKOWE NR 6(78) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE

Formularz recenzji magazynu. Journal of Corporate Responsibility and Leadership Review Form

ZASADY MONITOROWANIA MORSKICH OBIEKTÓW O MAŁYCH PRĘDKOŚCIACH

Probabilistyczny model oceny bezpieczeństwa na akwenach przybrzeżnych. Marcin Przywarty

DOMENA STATKU W IDENTYFIKACJI INCYDENTÓW W SYSTEMACH ROZGRANICZENIA RUCHU

Rozdział ten zawiera informacje na temat zarządzania Modułem DMX oraz jego konfiguracji.

Procedura Walidacyjna Interfejs

UCHWAŁA NR 36/2016 SENATU AKADEMII MARYNARKI WOJENNEJ im. Bohaterów Westerplatte z dnia 23 czerwca 2016 roku

Zintegrowany system wizualizacji parametrów nawigacyjnych w PNDS

SYSTEM POZYCJONOWANIA DGPS I RTK DLA NOWO WYBUDOWANEGO TERMINALU GAZOWEGO LNG W ŚWINOUJŚCIU

System egzaminów elektronicznych Instrukcja do Portalu Egzaminacyjnego i modułu task. Spis treści

Przykłady wybranych fragmentów prac egzaminacyjnych z komentarzami Technik nawigator morski 314[01]

NAWIGACJA MORSKA DZIŚ I JUTRO: PRZEDMIOT, PROCES, KOMPETENCJE

WYBRANE WARIANTY PLANOWANIA PODRÓŻY STATKU W ŻEGLUDZE OCEANICZNEJ

WARUNKI PRZYZNANIA ŚWIADECTWA PO RAZ PRIERWSZY. ukończenie kursu w ośrodku. szkoleniowym. szkoleniowym

ZARZĄDCZE MIARY OBSZARU IT

Analiza porównawcza odczuć satysfakcji zawodowej. Polska na tle wybranych krajów Unii Europejskiej

WSPÓŁCZYNNIK GOTOWOŚCI SYSTEMU LOKOMOTYW SPALINOWYCH SERII SM48

Podstawowe dwa dokumenty wprowadzające podejście oparte na ryzyku w sferę badań klinicznych

OPTYMALIZACJA PROCESU EKSPLOATACJI PORTOWEGO SYTEMU TRANSPORTU PALIWA

POSITION ACCURACY PROJECTING FOR TERRESTRIAL RANGING SYSTEMS

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

Publikowanie w czasopismach z tzw. "listy filadelfijskiej" i korzystanie z finansowania zewnętrznego - wyzwania i możliwości rozwoju młodego naukowca

BADANIE WPŁ YWU GEOMETRII SYSTEMU NA DOKŁ ADNOŚĆ OKREŚ LANIA POZYCJI ZA POMOCĄ ODBIORNIKA GPS

STANDARDY I KRYTERIA OCENY JAKOŚCI PROGRAMÓW PROMOCJI ZDROWIA I PROFILAKTYKI W RAMACH SYSTEMU REKOMENDACJI

Warszawa, dnia 17 stycznia 2013 r. Poz. 77 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA TRANSPORTU, BUDOWNICTWA I GOSPODARKI MORSKIEJ 1) z dnia 11 stycznia 2013 r.

MsAccess ćwiczenie nr 3 Kwerendy wybierające cd oraz kwerendy funkcjonalne

METODA WERYFIKACJI SYSTEMU NAWIGACJI INERCJALNEJ NA OKRĘ CIE PODWODNYM

Elektroniczny Urząd Podawczy

Warszawa, dnia 26 lutego 2015 r. Poz. 273 OBWIESZCZENIE MINISTRA OBRONY NARODOWEJ. z dnia 4 lutego 2015 r.

Realizacja zasady integralności danych w zatrudnieniu zgodnie z podejściem PbD

Obowiązek rejestracji i zasady testowania nadajników sygnału niebezpieczeństwa.

ZESZYTY NAUKOWE NR 11(83) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE

NDPHS Database. Instrukcje dla użytkowników. Wersja 1.0

Monitoring procesów z wykorzystaniem systemu ADONIS. Krok po kroku

OCENA STATECZNOŚ CI DYNAMICZNEJ OKRĘ TU NA PODSTAWIE WYMAGAŃ PRZEPISÓW POLSKIEGO REJESTRU STATKÓW

Rozdział ten zawiera informacje o sposobie konfiguracji i działania Modułu OPC.

DOMENA STATKU W NAWIGACJI MORSKIEJ

Wykorzystanie obrazów sonarowych do wyznaczania pozycji pojazdów podwodnych

AKADEMIA MARYNARKI WOJENNEJ im. Bohaterów Westerplatte w Gdyni WYDZIAŁ DOWODZENIA I OPERACJI MORSKICH PROGRAM KONFERENCJI

Instrukcja obsługi Zaplecza epk w zakresie zarządzania tłumaczeniami opisów procedur, publikacji oraz poradników przedsiębiorcy

STATUS POLSKIEGO SYSTEMU AUTOMATYCZNEJ IDENTYFIKACJI STATKÓW (AIS)

Komentarz technik nawigator morski 314[01]-01 Czerwiec 2009

I. KARTA PRZEDMIOTU INŻYNIERIA BEZPIECZEŃSTWA NAWIGACJI

Morskie systemy czasu rzeczywistego. Implementacja AIS w Polsce.

Prof. dr hab. inż. Tadeusz Szelangiewicz. transport morski

POZYSKIWANIE INFORMACJI NAWIGACYJNEJ NA POTRZEBY SYSTEMÓW VTS

ZAŁOŻENIA ALGORYTMU FUZJI DANYCH W RADAROWYM SYSTEMIE KONTROLI RUCHU MORSKIEGO

Podręcznik Użytkownika LSI WRPO

E-administracja. Korzystanie z Elektronicznej Platformy Usług Administracji Publicznej

Najczęściej popełniane błędy w procesie walidacji metod badawczych

INFORMACJA O ODPADACH ZNAJDUJĄCYCH SIĘ NA STATKU DO PRZEKAZANIA PRZED ZAWINIĘCIEM DO PORTU INFORMATION TO BE NOTIFIED BEFORE ENTRY INTO THE PORT OF

ERI metoda transmisji danych w żegludze śródlądowej

MIĘDZYNARODOWA ORGANIZACJA MORSKA (IMO) W PROCESIE GLOBALIZACJI ŻEGLUGI MORSKIEJ

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

GOOGLE MAPS, YAHOO MAPS, MICROSOFT VIRTUAL EARTH I GOOGLE EARTH JAKO NARZĘDZIA DO MONITOROWANIA RUCHU STATKÓW ŚLEDZONYCH W SYSTEMIE AIS*

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ 2014 Seria: TRANSPORT z. 82 Nr kol. 1903

Program emulatora GPS pobieramy ze strony z działu Pobieralnia.

Wykonaj tę czynność, jeśli masz co najmniej trzy awiza dostawy do przetworzenia.

KRAJOWY SYSTEM BEZPIECZEŃ STWA MORSKIEGO W ZINTEGROWANEJ POLITYCE UNII EUROPEJSKIEJ

Warszawa, dnia 14 grudnia 2012 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA TRANSPORTU, BUDOWNICTWA I GOSPODARKI MORSKIEJ 1) z dnia 4 grudnia 2012 r.

Zakres prac implementacja VPLEX i ViPR dla środowiska macierzy VNX 5800

POSTĘPY W PRACACH NAD PLANEM IMPLEMENTACJI STRATEGII E-NAWIGACJI

BADANIE WŁAŚCIWOŚCI KOMPUTEROWEGO SYSTEMU POMIAROWO-DIAGNOSTYCZNEGO

MORSKIEGO I JEGO ZNACZENIE DLA

Polityka Bezpieczeństwa jako kluczowy element systemu informatycznego. Krzysztof Młynarski Teleinformatica

Walidacja metod analitycznych Raport z walidacji

Wybrane zmiany wprowadzone w pakiecie

Polskie Towarzystwo Informatyczne Warszawa, 16 lutego 2011 r. Zarząd Główny

Upowszechnienie wykorzystania ETV w celu poprawy efektywności energetycznej sektora wodno-ściekowego

Warszawa, dnia 18 grudnia 2015 r. Poz. 94 ZARZĄDZENIE NR 96 KOMENDANTA GŁÓWNEGO STRAŻY GRANICZNEJ. z dnia 17 grudnia 2015 r.

Załącznik nr 1. Specyfikacja techniczna portalu internetowego Łódź, r.

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

Wykorzystanie testu t dla pojedynczej próby we wnioskowaniu statystycznym

P R Z E T W A R Z A N I E S Y G N A Ł Ó W B I O M E T R Y C Z N Y C H

Transkrypt:

ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MARYNARKI WOJENNEJ ROK LI NR 4 (183) 2010 Andrzej Felski Krzysztof Jaskólski Akademia Marynarki Wojennej PROBLEM NIEZDATNOŚ CI INFORMACYJNEJ SYSTEMU AIS STRESZCZENIE Równolegle z coraz powszechniejszym stosowaniem systemu AIS pojawiają się opinie o jego niedoskonałościach kojarzonych z brakiem transmisji lub przekazywaniem niewiarygodnych informacji. W artykule omówiono zagadnienie niezdatności informacyjnej AIS przejawiające się przekazywaniem niekompletnej lub niewiarygodnej informacji. Uwzględniając wyniki badań i analiz innych autorów, rejestracje własne oraz specyfikację techniczną systemu, zaproponowano założenia modelu oceny niezdatności AIS. Przedstawiono również wyniki badań pilotażowych kompletności informacji transmitowanych systemem AIS w rejonie Zatoki Gdańskiej. Słowa kluczowe: system AIS, transmisja danych, niezdatność informacyjna, bezpieczeństwo żeglugi. WSTĘP Wykorzystanie informacji transmitowanych za pośrednictwem systemu AIS w celu podniesienia bezpieczeństwa żeglugi staje się zjawiskiem powszechnym. Informacje te, poza przydatnością w obszarze nadzoru ruchu na akwenie, mogą stanowić istotne źródło danych w procesie podejmowania decyzji związanych z unikaniem kolizji. Jednakże zgłaszane są również zastrzeżenia, iż w takich sytuacjach należy mieć pełne zaufanie do informacji przekazywanej tym kanałem. Tak więc zasadnym jest pytanie, na ile i w jakim stopniu informacja pochodząca z systemu AIS jest kompletna i wiarygodna. Studia nad specyfikacją techniczną systemu [3] pozwalają wstępnie zakładać, iż błędy systemu klasyfikowane jako brak wiarygodności zależeć będą od pracy sensorów współpracujących z AIS oraz błędów ludzkich popełnianych 77

Andrzej Felski, Krzysztof Jaskólski przez operatorów i instalatorów urządzeń. Pojęcie wiarygodnoś ci (integrity) w nawigacji morskiej powszechnie jest odnoszone do systemu radionawigacyjnego. Pojawiło się w 2001 roku, gdy [6] zdefiniowano je jako zdolność systemu do terminowego informowania użytkownika o niezdatności do użycia w procesie nawigacji. Od 2005 roku [5] termin ten definiowany jest jako miara zaufania do poprawności informacji dostarczanej przez system. Tenże dokument dodaje, iż wiarygodność zakłada zdolność systemu radionawigacyjnego do terminowego przekazywania przez system użytkownikowi ostrzeżeń, gdy system nie powinien być stosowany w nawigacji. Traktowanie AIS jako systemu radionawigacyjnego jest dyskusyjne. To w istocie kanał transmisji informacji. Z tego względu nie przewidziano w nim informowania o jego niewłaściwej pracy. W niniejszym artykule autorzy rozumieją wiarygodność jako miarę zaufania, którą można przyjąć do pozyskiwanej za pośrednictwem AIS informacji. Miara ta będzie wyrażana metodami statystycznymi. Problem wiarygodności został podjęty już na etapie implementacji systemu i fragmentaryczne doniesienia na podstawie badań z natury publikowano w przeszłości. Jednak można zakładać, że wyniki badań z okresu wprowadzania systemu mogą nie oddawać rzeczywistości. Zatem wydaje się zasadne, aby oceny takie prowadzić na podstawie pogłębionych analiz teoretycznych, poprzez opracowanie wielokryterialnego modelu opisującego wiarygodność danych przekazywanych za pośrednictwem AIS i weryfikowanie ich informacjami z natury. Publikowane w [4] analizy jakości informacji nawigacyjnej systemu AIS w obszarze morskim A1 wykazują, że do 30% wiadomości przekazywanych przez statki zawiera błędne dane lub jest niepełna. Inne źródła podają, że w odniesieniu do większości jednostek za wiarygodną można uznać tylko informację dynamiczną, uzyskaną z urządzeń współpracujących z AIS. Informacja o podróży, która powinna być wprowadzona przez nawigatora, jest w 80% niezdefiniowana lub określona błędnie [2]. Wiedza na temat wiarygodności informacji przekazywanej przez AIS jest jednak bardzo fragmentaryczna i trudno ją uznać za obiektywną. Należy też uwzględnić to, iż pochodzi ona z okresu wdrażania systemu. Przyspieszenie wdrożenia systemu AIS po 11 września 2001 roku skutkowało brakiem właściwego wyszkolenia załóg w obsłudze urządzeń, co mogło być jedną z przyczyn niewłaściwej pracy systemu w pierwszych latach XXI wieku. Dyskutowana wiarygodność informacji może odnosić się do prawdziwości informacji ocenianej wielkością błędu (w przypadku takich wielkości, jak pozycja, kierunek, prędkość) lub wynikającej z jakości układów pomiarowych czy transmisyjnych. Równie istotny jest czynnik ludzki, który wpływa na pojawianie się omyłek 78 Zeszyty Naukowe AMW

Problem niezdatności informacyjnej systemu AIS w treści informacji przekazywanej za pośrednictwem tego medium. Należy też dostrzec zagadnienie kompletności informacji, albowiem niejednokrotnie wiarygodność informacji transmitowanej za pośrednictwem AIS jest kwestionowana w sytuacji, gdy odebrana depesza zawiera puste miejsca. Zatem pojawia się pytanie, jakimi narzędziami można dokonać pełnej oceny wiarygodności tej informacji i jaka jest rzeczywista jej wiarygodność. Miarą zaufania do systemu może być niezdatność informacji przesyłanej do użytkownika systemu [7], dlatego rozpatrując wiarygodność informacji nawigacyjnej AIS, można określić niezdatność informacyjną (data sensitive-fault), cechę ujawniającą się jako wynik przetwarzania poszczególnych zestawów danych [14]. Zakładając, że zagadnienie dotyczy analizy procesu zapobiegania kolizji przez oficera wachtowego na mostku nawigacyjnym, należy ustalić, które elementy składowe informacji AIS dynamicznej, statycznej, o podróży są istotne w tym przypadku. Przy takim podejściu nie jest konieczne analizowanie całej informacji nawigacyjnej transmitowanej za pośrednictwem rozważanego systemu. Istnieje wiele badań traktujących o wiarygodności i dostępności informacji AIS. Temat ten podejmowali między innymi A. Harati-Mokhtari, A. Wall, P. Brookes, J. Wang, N. Bailey, A. Hori, Y. Arai, S. Okuda, S. Fujie, W. Drozd, M. Dziewicki, M. Waraksa oraz Ł. Bibik. Zarys metodyki badań nad tym zagadnieniem przedstawili również w A. Felski i K. Jaskólski. W [9] autorzy zaproponowali odmienne podejście, polegające na ocenie akceptowalności systemu, o którym wiemy, iż nie jest doskonały. Model satysfakcji końcowego odbiorcy (End User Satisfaction Model EUSM) jest adaptowany z prac dotyczących zarządzania i jest modelem opartym na regresji wielokrotnej wskaźników opisujących różne czynniki. Model satysfakcji użytkownika w istotny sposób rozszerza ocenę systemu, bowiem dotyczy nie tylko wiarygodności, ale ma istotne ograniczenie, jakim jest oczywisty subiektywizm ankietowanych. Ponadto ocena nie obejmuje jakości informacji dynamicznej, której diagnoza wymaga niezależnych pomiarów i z tego względu raczej nie będzie wykonywana przez użytkowników. Badanie [2] wiarygodności oraz kompletności informacji było przeprowadzone poprzez porównanie informacji statycznej i o podróży transmitowanej przez odbiorniki AIS z informacją transmitowaną przez operatorów w czasie zgłaszania się statków na kanale 16 (156,8MHz) w paśmie UKF w czasie wejścia i wyjścia z obszaru VTS. Założono, że informacja przekazana przez radiotelefon jest wiarygodna, natomiast w informacji z AIS istnieje prawdopodobieństwo wystąpienia błędów, co może budzić wiele zastrzeżeń i wątpliwości. Metoda statystycznej analizy jakości informacji statycznej systemu AIS została przedstawiona w [10]. Autorzy przedstawili 4 (183) 2010 79

Andrzej Felski, Krzysztof Jaskólski typy błędów popełnianych przez użytkowników odbiorników AIS. Statystyczna analiza jakości informacji AIS została oparta na modyfikacji modelu niezawodności systemów Swiss Cheese Model. W metodzie tej w sposób ograniczony zdefiniowano kryteria wiarygodności informacji statycznej systemu AIS, posługując się w ograniczonym zakresie treścią specyfikacji technicznej systemu. ZAŁOŻENIA DO BADAŃ NIEZDATNOŚCI INFORMACYJNEJ AIS Przyjęto, że niezdatność informacyjna systemu będzie wynikiem braku kompletności danych lub ich nieprawdziwości (błędne dane). W badaniach uwzględniono wybrane elementy komunikatów nr 1, 2 i 3 oraz 5 systemu. Taki wybór można uzasadnić liczbą wykrywanych błędów w komunikatach oraz stopniem wykorzystania informacji w aspektach bezpieczeństwa żeglugi, w sytuacji ryzyka zderzenia, badaniach ruchu statków na akwenie [13], a także projektowaniu infrastruktury nawigacyjnej [1]. W niniejszym artykule wykorzystano bazę 6320 rekordów o statkach zawijających do polskich portów udostępnioną przez Urząd Morski w Gdyni z systemu SWIBŻ. Badanie informacji AIS przeprowadzono na podstawie komunikatów zarejestrowanych w plikach tekstowych zawierających komunikaty odebrane za pośrednictwem AIS o statkach znajdujących się w rejonie Zatoki Gdańskiej w przedziale doby. Każdy zapis informacji do takiego pliku traktowany jest jako seria, jednak dla uzyskania wiarygodnych wyników o charakterze statystycznym analizowano każdorazowo po kilka serii. KRYTERIA OCENY KOMPLETNOŚCI WIADOMOŚCI AIS Ze względu za charakter informacji zawartych w poszczególnych komunikatach przekazywanych przez system ocena kompletności informacji może być prowadzona analogicznie w grupie komunikatów 1, 2 oraz 3 i oddzielnie dla komunikatu 5. Wiadomość nr 1 zawiera informacje o statusie nawigacyjnym jednostki, jej pozycji, prędkości i kącie drogi nad dnem, kursie rzeczywistym oraz prędkości zwrotu. Zestawienie zakresu poprawnych danych dla poszczególnych wielkości i wartości sygnalizujących niekompletność danych przedstawiono w tabeli 1. 80 Zeszyty Naukowe AMW

Problem niezdatności informacyjnej systemu AIS Tabela 1. Zestawienie zakresów poprawnych i niepoprawnych danych w depeszy nr 1 Rodzaj informacji NAVIGATIONAL STATUS Status jednostki (4. kolumna) LONGITUDE długość geograficzna LATITUDE szerokość geograficzna SOG (6. kolumna) prędkość nad dnem COG (10. kolumna) kąt drogi nad dnem TRUE HEADING kurs rzeczywisty RATE OF TURN prędkość zwrotu Wartość poprawna [0 14] ±180 Informacja niekompletna 15 (not defined) 181 (6791AC0 hex) 91 (3412140 hex) 1023 (3FF hex) 3600 (E10 hex) 511 (149 hex) 128 (80 hex) 4 (183) 2010 81 ±90 [0, 1022] [0, 3599] [0, 359] ±127 Wiadomość nr 5 zawiera informacje statyczne (niezmienne, związane ze statkiem), takie jak numer statku według MMSI oraz IMO, sygnał wywoławczy i nazwę statku, rodzaj statku i ładunku oraz dane o podróży (Voyage Related Data), czyli zanurzenie i port przeznaczenia. Zestawienie zakresu poprawnych danych dla poszczególnych wielkości oraz wartości sygnalizujących niekompletność danych przedstawiono w tabeli 2. Tabela 2. Zestawienie zakresów poprawnych i niepoprawnych danych w depeszy nr 5 Rodzaj informacji Wartość poprawna Informacja niekompletna USER ID MMSI identyfikator statku (3. kolumna) 9 znaków [0 9] 0 IMO NUMBER numer statku w rejestrze IMO [1, 999999999] 0 CALL SIGN od 1 do7 znaków sygnał wywoławczy (6. kol.) ASCII @@@@@@@ NAME od 1 do 20 nazwa statku (7. kolumna) znaków ASCII 20 znaków @ TYPE OF SHIP AND CARGO rodzaj statku i ładunku (8. kol.) [1 255] 0 MAXIMUM PRESENT STATIC DRAUGHT [1 255] 0 zanurzenie (12. kolumna) DESTINATION port docelowy (13. kolumna) od 1 do 20 znaków ASCII 20 znaków @

Andrzej Felski, Krzysztof Jaskólski KRYTERIUM OCENY WIARYGODNOŚCI INFORMACJI AIS Kryterium oceny wiarygodnoś ci wiadomoś ci nr 1 Jeżeli status nawigacyjny jednostki (NAVIGATIONAL STATUS) przyjmie wartość 1, 5 lub 6 i jednocześnie wartość SOG jest 40, to informacja nie jest wiarygodna. Kryterium oceny wiarygodnoś ci wiadomoś ci nr 5 Numer MMSI, numer według IMO oraz sygnał wywoławczy statku (CALL SIGN) są bezpośrednio związane ze sobą. Jeśli zatem można skojarzyć numer MMSI w depeszy AIS z informacjami typu numer MMSI, CALL SIGN oraz NR IMO odpowiadającymi jednostce zarejestrowanej w bazie danych SWIBŻ, to informacja jest wiarygodna. W ten sam sposób można sprawdzić przekazane za pośrednictwem AIS IMO NUMBER oraz CALL SIGN. Również rodzaj statku (TYPE OF SHIP) można zweryfikować poprzez zestawienie go z informacjami odpowiadającymi danym z bazy przypisanymi do numeru MMSI, IMO i nazwy statku lub sygnałowi wywoławczemu. Wiarygodność informacji o porcie przeznaczenia (DESTINATION) może być sprawdzona w oparciu o informację na temat położenia torów wodnych w rejonie Zatoki Gdańskiej i kąta drogi jednostki manewrującej na tym akwenie według danych zawartych w poniższej tabeli. Tabela 3. Zestawienie granic akwenów i adekwatnych kątów drogi do poszczególnych portów DESTINATION COG Granice akwenu Gdynia 270 ± 30 A: 54 32,5 N 018 48 E B: 54 32,5 N 018 33,5 E C: 54 32,0 N 018 33,5 E D: 54 32,0 N 018 48,0 E 220 ± 30 E: 54 01,5 N 018 46,0 E Gdańsk F: 54 31,5 N 018 47,2 E G: 54 28,0 N 018 40,5 E H: 54 28,0 N 018 42,3 E Gdańsk 150 ± 30 I: 54 31,0 N 018 33,5 E J: 54 24,2 N 018 39,5 E Gdynia 330 ± 30 K: 54 32,5 N 018 35,7 E L: 54 27,8 N 018 42,0 E Gdańsk 253 ± 30 M: 54 24,2 N 018 44,0 E N: 54 23,7 N 018 44,0 E O: 54 27,0 N 018 55,7 E P: 54 26,7 N 018 57,4 E 82 Zeszyty Naukowe AMW

Problem niezdatności informacyjnej systemu AIS DESTINATION COG Granice akwenu Gdańsk 205 ± 30 Q: 54 36,4 N 019 03,2 E R: 54 36,4 N 019 05,5 E S: 54 26,7 N 018 55,5 E T: 54 26,7 N 018 57,2 E U: 54 45,6 N 019 35,2 E Bałtijsk V: 54 44,8 N 019 34,4 E lub Kaliningrad 122 ± 60 W: 54 44,2 N 019 53,0 E X: 54 38,2 N 019 52,5 E WSTĘPNA OCENA WIARYGODNOŚCI INFORMACJI AIS NA ZATOCE GDAŃSKIEJ Postępując zgodnie z przedstawionymi powyżej zasadami, przeprowadzono analizę wiarygodności informacji pozyskiwanych za pośrednictwem AIS na Zatoce Gdańskiej, na podstawie danych z bazy SWIBŻ. Badania kompletności informacji systemu przeprowadzono z zamiarem odpowiedzi na pytanie, w jakim stopniu składniki wiadomości nr 1, 2, 3 i 5 AIS są niekompletne, czyli mają niezdefiniowane pola w treści komunikatów. Dane poddane analizie zawierają zapis informacji AIS z mnemonikiem AIVDM w okresie od 2006.04.05 g. 05:31:48 do 2006.04.06 g. 07:15:32. Wyniki kompletności wiadomości 1, 2 i 3 z pojedynczej serii przedstawiono w tabeli 4. Badany plik zawiera 707610 wierszy informacji przesłanych przez 266 statków. Tabela 4. Wyniki badania kompletności oraz zdatności wiadomości nr 1, 2 i 3 Rodzaj informacji Niezdatność Niekompletność Status jednostki 3,76% 6,13% (10 statków) (43371 wierszy) Szerokość geograficzna 0% 0% Długość geograficzna 0% 0% Prędkość nad dnem 9,02% 0,47% (24 statki) (3341 wierszy) Kąt drogi nad dnem 9,77% 0,47% (26 statków) (3344 wierszy) Kurs rzeczywisty 22,93% 16,54% (61 statków) (117025 wierszy) Prędkość zwrotu 25,94% 22,20% (69 statków) (157105 wierszy) Wiarygodność wiadomości nr 1, 2 i 3 badano na podstawie analizy 56038 wierszy zawierających wartość 1, 5 lub 6, z których 20134 było niekompletnych. Oznacza to wiarygodność na poziomie 35,93%. 4 (183) 2010 83

Andrzej Felski, Krzysztof Jaskólski Kompletność wiadomości nr 5 badano na podstawie treści 68879 komunikatów AIVDM zawierających ten numer wiadomości. Komunikaty zostały przesłane łącznie przez 251 statków. Zestawienie wyników przedstawiono w poniższej tabeli. Tabela 5. Wyniki badania kompletności oraz zdatności wiadomości nr 5 Rodzaj informacji Niekompletność Uwagi Numer użytkownika W jednym komunikacie przesłanym przez jeden statek stwierdzono niekompletność numeru UserID Nazwa 0,31% W 216 wierszach stwierdzono brak nazwy, jednak dotyczyło to tylko jednego statku Numer wg IMO 5,27% Brak tej informacji stwierdzono w 3630 wierszach, dotyczy to 13 statków (5,17% ogółu statków) Sygnał zawezwawczy 2.41% 1661 wierszy, źródłem były 2 statki (0,8% ogółu statków) Typ statku 4,1% 2828 wierszy nadanych przez 7 statków (2,79% ogółu statków) Maksymalne zanurzenie 6,73% 4639 wierszy nadanych przez 12 statków (4,78% ogółu statków) Port docelowy 8,93 % 6156 wierszy nadanych przez 20 statków (7,97% ogółu statków) Rysunek 1. przedstawia zestawienie wyników badań kompletności komunikatów z wiadomością nr 1, 2, 3 systemu AIS. Kolorem niebieskim przedstawiono odsetek komunikatów zawierających niekompletną informację, a kolorem czerwonym odsetek statków odpowiedzialnych za ten stan. Rys. 1. Wyniki badań kompletności wiadomości nr 1, 2, 3 Źródło: opracowanie własne. 84 Zeszyty Naukowe AMW

Problem niezdatności informacyjnej systemu AIS Rysunek 2. przedstawia wyniki badań kompletności komunikatów z wiadomością nr 5. Kolorem niebieskim ponownie przedstawiono odsetek niekompletnych komunikatów, a czerwonym odsetek transmitujących je statków. Rys. 2. Zestawienie wyników pojedynczej serii badań kompletności komunikatów wiadomości nr 5 Static & Voyage Related Data Źródło: opracowanie własne. PODSUMOWANIE W artykule zaprezentowano dwa podejścia badawcze do wyznaczania wskaźników niezdatności informacyjnej na podstawie analizy transmitowanych komunikatów z mnemonikiem AIVDM oraz liczby transmitujących te komunikaty statków. Zwraca uwagę duży odsetek błędnie deklarowanych portów przeznaczenia, a z punktu widzenia przydatności AIS dla celów unikania zderzeń znaczny odsetek błędnie deklarowanych informacji o kursie i prędkości zwrotu. Przedstawione wyniki zostały wykonane na jednym akwenie i w ograniczonym czasie, nie powinny więc stanowić podstaw do wyciągania zbyt daleko idących wniosków. Wyniki mogą być jednak uznane za potwierdzenie teoretycznych założeń odnośnie metody analizy kompletności informacji transmitowanych za pośrednictwem AIS, a ponadto mogą sygnalizować, jakich błędów należy się spodziewać w dalszym procesie badawczym i ewentualnie sugerować wniesienie poprawek do zaproponowanego modelu badań. Autorzy dziękują Panu kpt. ż.w. dr. inż. Andrzejowi Królikowskiemu za udostępnienie danych do badań, a także pracownikom Urzędu Morskiego w Gdyni, między innymi Panu Michałowi Cudziło, za opracowanie odpowiedniego zbioru danych. 4 (183) 2010 85

Andrzej Felski, Krzysztof Jaskólski BIBLIOGRAFIA [1] Aarsaether K. G., Moan T., Estimating Navigation Patterns, The Journal of Navigation, 2009, Vol.62/4, pp. 587 607. [2] Bailey N., Training, technology and AIS: Looking Beyond the Box, Proceedings of the Seafarers International Research Centre s, 4th International Symposium Cardiff University, 2005, pp. 108 128. [3] Draft Revision of Recommendation ITU-R.M.1371, Technical characteristics for a universal shipborne automatic identification system using time division multiple access in VHF maritime mobile band, Radiocommunication study Groups, Interenational Telecomuniction Union, 1998. [4] Drozd W., Dziewicki M., Waraksa M., Bibik Ł., Operational status of Polish AIS network, Advances in marine navigation and safety of sea transportation, 7th International Symposium TransNav., Akademia Morska, Gdynia 2007, pp. 195 198. [5] Federal Radionavigation Plan, DoD/DoHS/DoD, Springfield 2005. [6] Federal Radionavigation Systems, DoD/DoT, Springfield 2001. [7] Felski A., Jakubowski B., Niezawodność systemu nawigacyjnego w kontekście przetwarzania informacji nawigacyjnej, Zeszyty Naukowe AMW, 2004, nr 1, s. 5 22. [8] Felski A., Jaskólski K., The reliability of the navigation information received by means of AIS, NAVSUP 08, Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia 2008. [9] Harati-Mokhtari A., Wall A., Brookes P., Wang J., AIS Contribution in Navigation Operation-Using AIS User Satisfaction Model, 7th International Symposium TransNav., Akademia Morska, Gdynia 2007, pp. 187 193. [10] Harati-Mokhtari A., Wall A., Brookes P., Wang J., Automatic Identification System (AIS): A Human Factors Approach, The Journal of Navigation, 2007, http://www.nautinst.org/ais/pdf/ais_human_factors.pdf, dostęp 04.06.2010. [11] Hori A., Arai Y., Okuda S., Fujie S., Reliability and Availability on Onboard AIS Information, materiały konferencyjne IAIN 2009, Stockholm 2009. [12] Jaskólski K. Ocena wpływu wprowadzenia systemu AIS na bezpieczeństwo żeglugi na Bałtyku, praca magisterska, Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia 2004. [13] Naus K., Makar A., Apanowicz J., Usage AIS Data for Analizing Ship s Motion Intensity, 7th International Symposium TransNav., Akademia Morska, Gdynia 2007, pp. 181 186. 86 Zeszyty Naukowe AMW

Problem niezdatności informacyjnej systemu AIS [14] Olearczuk E., Frydrych A., Słownik eksploatacyjny, Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne, http://www.eksploatacja.waw.pl/indexphp.php?s=4000, dostęp 22.07.2010. [15] Vorobiev A., Electronic Chart Systems type approval and functionality aspects, materiały konferencyjne AIS/05 Seattle, USA, Transas Technologies Ltd., St. Peterburg, Russia, 2005. USELESSNESS OF AIS INFORMATION ABSTRACT As AIS is more and more commonly used there appear opinions concerned with its deficiencies associated with absence of data transmission or transferring incredible information. The paper discusses the issue of uselessness of AIS information manifested in transmitting incomplete or incredible information. Taking into consideration the results of investigations and analyses done by other authors, our own records and technical specification of the system proposed are some assumptions for a model to be used to assess uselessness of AIS. The paper also presents the results of pilot investigations into completeness of information transmitted with AIS in the Bay of Gdańsk. Keywords: AIS system, data transmission, information uselessness, sailing safety. Recenzent kmdr dr hab. inż. Cezary Specht, prof. AMW 4 (183) 2010 87