陳建興
國際海事組織已於2020年1月，修正通過《船舶交通管理指南》（又稱VTS指南）之內容
「船舶交通管理系統」（Vessel Traffic Service，簡稱VTS），亦稱船舶交通業務系統或船舶交通服務系統，是由港口管理當局建立的監控系統，且亦得以之進行船舶流量管理，而“Traffic”一詞便兼有「交通流量」之含意。依照「國際海事組織」（International Maritime Organization，IMO）所制定《船舶交通管理指南》（Guidelines for vessel traffic services，亦稱船舶交通業務指南或船舶交通服務指南，以下亦簡稱《VTS指南》）中的定義，VTS乃是一種增進船舶交通安全，提高交通效率和保護水上環境的設施，其基本功能是掌握水道、港口的船舶交通動態資訊，以雷達為主要感測器和以數據處理設備為核心，並透過通訊手段傳送資訊。
就在今（2020）年1月24日，適值我國春節假期以及國人、世人將注意力集中於新冠病毒肺炎疫情期間，國際海事組織麾下「航行安全、通訊與搜救分委會」（The Sub-Committee on Navigation，Communications and Search and Rescue，NCSR）在倫敦召開的第7次會議上，修正通過《船舶交通管理指南》之內容。此一修正結果，乃海運界重要之大事，已由國際海事組織將修正內容發布各國週知，並轉其交通運輸或主管航運之部會辦理。
《VTS指南》自1997年生效施行以來，一直是全球推展船舶交通管理系統的應用綱領，2016年時曾在「國際航標協會」（The International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities，縮寫為IALA，註一）的籲求下適度修訂《VTS指南》之內涵，俾可與時俱進的維持指南之適用性。舉世航運業界咸已皆認同，當前已在全球諸商港普遍應用的船舶交通管理系統，乃是維護船舶交通秩序，保障水上交通安全，加強海洋環境保護以及提升港口經營效率的重要依憑。
在NCSR分委會所召集，旨在修訂《船舶交通管理指南》的斯次（第7次）會議中，係深入考量航運交通流量的密度、變化及演進趨勢，並修訂「VTS提供之方的定義」、「擴大VTS人員的定義範圍」、「參與船舶的職責」及「兼顧內陸的VTS應用運行」等內容。就VTS所作成的新修正條文，涉及更廣泛的層面並具更強大的實用性，可更為有效的規範船舶交通作為和提升港口營運效率。此外，還可全天候、全方位、無間斷的對船舶實施有效監管和服務，並得於發生海上突發事故時，立即發揮系統效用，為海上搜救行動提供必要的協助，既是保障船舶航行安全的重要媒介，亦是監管海事通航無阻的重要憑藉。
在實務運作上，VTS可使用雷達、閉路電視、特高頻（Very High Frequency，VHF，註二）無線通話，以及船舶自動識別系統，來達到對船舶的動態掌握，並將各種訊息轉為可快速傳輸的數據，俾可在所能及於的領域內提供安全無慮的航行。所需蒐集和應用的相關資訊，包括有船舶位置、標識，航道狀況，天氣狀態，乃至於可能影響船舶航行的其他訊息。自古昔以來，有船舶通航、入出港口之作為起，有司部門即會執行攸關之港口交通管理，現今則是結合新穎進步的電腦設施，推出功能極為完善的管理系統來善加使用。
由於海運、航貿業務的增長，入出港口的船舶屢有艨艟雲集、川流無止之景象，為確保港口暨航行港內水域的船舶之安全，自本世紀初起即已見到包括吾國高雄港和基隆港在內的大型國際商港，陸續裝設VTS或是與此相近的船舶交通管理系統。適用VTS的法規與規範，計有國際性公約和國內法規，內容涵蓋有海上航行安全、海上救難、船舶交通規則以及海洋環境污染…等多樣事項，牽涉範圍極廣，必須就有關人員力行有效之整合教育；另又鑒於海上航行安全，不免會因為發生於公海而涉及國際事務，因此必須切符各種國際公約的規定（註三）。
為配合政府推動「亞太營運海運中心」，臺灣港務股份有限公司高雄分公司前身的高雄港務局，早在1990年代即著手籌建高雄港船舶交通管理系統之工程。經由公開招標之程序，在1999年12月2日確定由法國“SOFRELOG＂公司得標，並於2001年底竣工運行。該一系統係於高雄港第二港口北側新建「船舶交通服務中心」塔臺1座，並於港區設置有5部雷達、無線電系統、電腦顯示及控制系統、閉路電視系統，以及特高頻無線電探向儀…等高科技設備。斯套系統得就港區半徑20浬服務範圍內的各式船舶，執行連續無阻之偵測、追蹤，並將所得資訊傳回VTC塔臺內加以整理分析，使管制人員可即時瞭解港口內、外所有船舶之動態，並可對海上航行船舶提出航行指導與示警，似如現代的「千里眼」與「順風耳」，足可取代過去信號台之人工作業管制方式，既得大舉提升作業效率，復得防止海上意外事故的發生。
此一藉由精準電子化設備，以增進港埠營運效率的良猷，不但可具體有效的加速船舶之進出港口，並可降低船舶發生碰撞之意外，以及預防船舶肇致事故後的漏油污染，確實是航運交通部門推動港埠現代化的重要作為。上述建設完成後，多年來悉皆發揮預期的功能，良多裨益於港埠和航運業界，本系統後則配合我國港務部門的改制而更易名稱，以高雄港為例該系統現今之正式名稱，係為「臺灣港務股份有限公司高雄分公司船舶交通管理系統」。
船舶自動識別系統（AIS）之裝設運作，和可著收之效益
船舶自動識別系統（Automatic Identification System，AIS），與上一章節所描述裝設於港口陸岸的VTS，最明顯的區別乃是該系統另有安裝於船舶之上的自動追蹤設備，使該船舶藉由與AIS岸台、鄰近船舶，以及衛星（當衛星偵得AIS訊號，則會顯示S-AIS）…等設備立即交換訊息，使岸邊的偵測設施得立即將其定位和辨識。由AIS獲取的資料，並可傳輸至海事雷達，以預先防止船舶的海上航行，由於天候的變化或人為的疏失，而不慎釀致碰撞之意外。
AIS是結合GPS衛星導航和VHF無線通訊技術之整合，利用「特高頻」（VHF）頻帶的電磁波反射，與遠距離傳播時之「低衰減」（Low attenuation，乃因音波之能量和頻率成正比，故頻率高者、波段能量極強，以致不易衰減）特性，以及「自組織分時多工存取」（SOTDMA，Self-Organized Time Division Multiple Access）的通訊技術，將船舶動態及靜態通訊信號經由高速數據，自動而直接的發送出去並傳遞至接收之方，為一種新進領先之通訊技術。舉凡航行於海上的船舶之間或是船舶與港口岸台之間，均可利用AIS作為通訊系統，無需再增加有關設施及營運的成本費用，即可保持良好的通訊。本段前所提及特高頻電磁波所具有的低衰減現象，在「普朗克公式」（Planck formula，電磁波能量E = h ×ν，h和ν分別是普朗克常數和頻率）中可獲得印證，前提為這些振子的能量是某些基本能量單位的整數倍，並排除其他因素的介入。
裝設於船上的AIS於向外發送訊息之際，亦同步接收VHF覆蓋範圍內其他船舶的訊息，亦即可達成「自動雙向回應」的功效，係屬於一種開放式的資料傳輸系統，可與雷達、VTS、ARPA（Advanced Research Projects Agency Network，是美國「國防高等研究計畫署」所開發的舉世首見「封包」交換網路，被視為是全球網際網路的鼻祖）、ECDIS（Electronic Chart Display and Information System之縮寫，為「電子海圖顯示及資訊系統」之意）…等終端設備以及網際網路相互連接，構組成緜密無間的海上交管和監視用途之「海域天網」網路。
由於船舶自動識別系統的效益至為顯著，攸關船舶航行安全管理至巨，因此國際海事組織訂立的《國際海上人命安全公約》（International Convention for Safety of Life at Sea，SOLAS）中，爰要求航行於國際水域且總噸位在300噸以上之船舶，以及所有不論噸位大小的客船，均應安裝AIS（註四）。該公約暨嗣後修正案的生效施行，皆訂有「日出條款」或設定之門檻，必須經過超過1/3的締約國簽署，和已簽署國之船舶總噸位超過全球商船船隊總噸位之50%後，公約或修正案方告生效而自翌年起付諸施行。
因2001年9月11日美國境內以紐約為主的數個地方發生恐怖攻擊事件，國際反恐意識高揚，各相關國家紛紛加入對於SOLAS之簽署而促令其加速生效。自翌（2002）年起，所有新製客輪均須依據SOLAS之生效以安裝AIS，而且即使是舊船亦須於2008年前強制安裝完畢，並且又規範所有300噸以上、航行國際間之船舶，無論新舊皆需提前於2004年底前強制安裝完畢。自此際起，各國航運業者為增強船舶入出、控管之作業機制，並配合《國際海上人命安全公約》的規定以加強船舶航行海上之安全，均戮力推動建置船舶自動辨識系統，達到自利利世的成效。
由船舶自動識別系統所發出，以獨特識別碼作為標示的訊息，得兼含有船名、位置、航向及船速…等資料，不僅可整合由早先之VHF傳送器或GPS或LORAN-C接收器，或是其他的電子航海設施所提供的位置訊息，並可及時顯示於AIS的螢幕或「電子海圖」（Electronic chart）上，達到協助船上工作人員與海事主管部門，順利追蹤及監視船舶動向之良旨。另則隨著全球「電子航海圖」資料庫的設立，前述的「電子海圖顯示與資訊系統」（ECDIS）已在國際上被列為高速船舶的必要設備，兼因現今的ECDIS科技在提高航行安全與效率方面的機能又已備受讚許，故ECDIS遂可在密切配合下，構成為船舶航行資訊整合的主力平台。
「船舶自動辨識系統」是屬於問世時間尚屬短暫的新型助航系統及設備，以應用文字的方式顯示船舶的航行狀態以及充分發揮識別的功能，得讓使用人員即時知悉攸關航行安全之最新訊息，超越往昔倚恃無線電與雷達等設備的非甚穩定性，可愈裨益於增進船舶航行於海上的安全。舉例言之，過去所普遍使用具有「自動雷達輔助測繪」（Automatic Radar Plotting Aid）功能的裝置，以作為預防船舶碰撞之方式，常因受限於暗影及大雨與偵測小型船舶時的不利因素，以致在船舶位置、類型的判定上，仍然存有相當程度的缺失。職是之故，自動雷達輔助測繪對於此種標的物之動態偵測，在技術上依舊存有不利的瓶頸。
船舶自動辨識系統對於港口周圍船舶航行管理之應用，計為可從事航行管理，增進船舶進出港之效率，掌握港區周邊海域船舶航行即時動態以預防發生碰撞，留存船舶航行的軌跡資料以保全海事證據，傳達航行公告和各種攸關氣象資訊，以及傳輸海上救助消息…等即時訊息。而且，設若有海事案件發生，可提供作為海事調查時公平、客觀之參酌；再者，對於往來港區週邊海域之船舶，如有違規排放污水、廢油的惡舉，亦可經由該系統所留存各船舶航行軌跡之資料以深入追查，信而可徵的協助執法機關維護各國潔淨之海洋環境。
AIS並可配合「全球定位系統」（GPS）之運作，將船舶靜態資料及包含航向、航速、迴轉率等船舶動態資料，乃至其目地港、載貨種類、前次停泊港和水上業務行動識別碼（Maritime Mobile Service Identity，MMSI，註五）…，透過特高頻海事無線電頻道，向岸台及附近水域之船舶廣播，使受廣播者咸能及時掌握其他鄰近船舶和所處海面之動靜態資訊，並可立即作最適切之反應。另外，AIS得以船舶通過設定之「抵港圈」（Arrival circle，常係設定為2浬）的時間資料，作為船隻排班進港之依據，如此不僅可取代早先以人工目視判斷船舶抵港之順序，而達到更正確可靠的判定，消除往昔以目視或無線電通報所造成的紛擾和計費上之糾紛。
對於已裝置有AIS系統之船舶，AIS岸台可連續記錄船舶位置，同時明確的識別出船舶所在位置之座標，當海象惡劣、視線受阻時，仍可充分掌握船舶當下的狀態，正確明快的提供入出港之船舶及引水人駕馭船舶應具備的訊息，並可縮短作業時間、增進效率；而且，一旦發生海難即可迅速指引救援單位趕赴搜救，或立即通知在該海難發生範圍內，設置有AIS之船舶就近趕赴馳援，或是協助查明船舶海難情況，避免耗費於大海撈針、於事難補的無效搜索，兼可保護執行搜救任務人員的安全，慎防搜救者竟被拖捲下水。
鑒於科技的突飛猛進，AIS已可更進一步的發展為「通用船舶自動識別系統」（Universal Automatic Identification System，UAIS），其目標為更廣泛的確保海上航行安全，維護海洋環境，實現以全世界為範圍、無遠弗屆的航路管理。
結語
科技的進步昌明，使航海界的傳輸通訊得以邁進至數位階段，並可因此而達成船舶的全域通聯功能。惟科技允宜植基於實務上的需求及操作上的便利，港口航管人員則應秉持使命必達的熱忱，充實此等領域的專業技能並嫺熟其運作，乃可促進整套通聯識別系統發揮最大之效用。
我國的臺灣港務公司乃至其前身的各個港務機構，長久以來均不斷的提升各種通聯設施的軟、硬體功能，更亟力培育兼具學養、術業的航運管理專業人員，並訂定週全完善之標準作業程序（SOP），務其減低肇因於人為之疏失。尤有進者，得確令優異先進的通聯科技系統，得與卓越高超的人力素質相配合，於正確無失的應用下，在環球海運的整體服務網絡中，提供最高、最優的服務，造福全世界的海運、航貿業界。
附註：
一、成立於1957年的IALA，是一個非營利、非政府組織的協會，致力於各種海上航行識別標示的協調一致。最初僅是一個技術協會，為來自於世界各地區的航標管理當局、生產廠商和諮詢機構提供討論的平台，俾可充分致力於協調全球範圍內航標系統的標準化、促進船舶安全和有效的航行，以及加強海上環境保護。
二、特高頻無線通話，係提供「船台對船台」或「船台對岸台」之近距離語音通訊，以及數位選擇呼叫（Digital Selective Calling，DSC）遇險與安全通訊之用，其使用頻率為30～300 MHz，國際通用頻道則是01～28、60～88，共計56個頻道，其中：CH16（156.8 MHz）為無線電話警報及安全通訊之用，包括搜救之協調功能及現場指揮之通訊；CH70（156.525 MHz） 為用於「遇險警報」及「安全呼叫」之DSC；CH75（156.7625～156.7875 MHz）與CH76（156.8125～156.8375 MHz）則為保留頻道，落於CH16之上下頻段，用作護衛頻帶隔離用，以避免CH16受到干擾。航行人員使用VHF與岸台連絡時，是依岸上指示轉換工作頻道，而在海上與其他船舶連絡時，只能在下述頻道中轉換，尤其莫要在CH16與CH70中通話。依「全球海上遇險與安全系統」（Global Maritime Distress and Safety System，GMDSS）之規定，頻道使用的優先順序係依使用對象而異，列示如下：1.船台對船台-優先順序為CH16、06、08、10、13、09、72、73、69、67、77、15、07。
2.船台對岸台-優先順序為CH16、07、26、27、25、24、23、28、04、01、03、02、05、65。
3.港埠間通訊-優先順序為CH 16、12、14、11。
三、在我國的海事法規（Maritime Law）體系當中，海上航行管理及安全係極重要的一環。多年來有關海上航行管理及安全之法規，係分別納入於諸如「商港法」、「船舶法」、「海商法」以及「船員法」等法令之中。
近年來，諸如中華民國「領海及鄰接區法」、「海岸巡防法」、「災害防治法」、「海洋污染防治法」等法令相繼公布，其中有關海上航行管理及安全之執行事項，尤需要制定詳盡之法規以相配合。再以目前我國諸多海上航行管理及安全業務仍係沿用舊制，分由不同主管機關以管理觀之，不免略嫌紛亂。因此，為了海上交通管理、規劃海上航路、維護交通秩序、保障航行安全之目的，我國交通部已著手研訂「海上交通安全法」作為基本法俾可密切整合，並藉以完善海事法規體系。目前，草案已完成並分送學界、業界以及各個港務、航運部門力行週全的討論，以期在最短之期間內完成立法程序，讓船舶交通管理之專業應用更為落實。
四、該公約的草創是由於「鐵達尼號」沈沒事故，而於1914年通過的。起初，公約規定了救生艇和其他救生設備的數量以及安全規程，包括持續的無線電偵聽。並在1929年、1948年、1960年、1974年、1988年和2002年的國際海事組織大會中陸續修訂本公約。
《國際海上人命安全公約》（SOLAS）中的第五章–「航行安全」，是整個公約最主要之章節，且是由國際海事組織轄下的「航行安全、通訊與搜救分委會」（NCSR）經過多次研討後，通過必須責令於大船裝設AIS系統的規定。
五、水上業務行動識別碼（MMSI）是一系列九位數字，以數字形式經由無線電頻道發送，俾唯一標識船舶電台、船舶地球站、海岸電台，海岸地球站以及群呼。
這些標識的形成方式，使得連接到通用電信網絡的電話和電傳用戶，可以使用其標識或其一部分來自動呼叫船舶。
參考文獻
- 國立高雄海洋科技大學.航運技術系：船舶交通管理系統（VTS）。
- 海巡論壇：認識AIS船舶自動辨識系統。
- kknews.cc/…：船舶知識科普–船舶自動識別系統（AIS系統）。
- 國立臺灣大學2016年12月第38屆「海洋工程研討會暨科技部計畫成果發表會」：臺灣海域船舶自動識別系統（AIS）之研究。
RSS訂閱