臺灣博碩士論文加值系統

隨著海上交通運輸逐漸熱絡發展，各國也隨之擬議許多國際性及地方性的海上交通管理規則及設置許多港灣管理機構，以提升海上交通安全性、重視海洋環境保護、降低海難發生機率及促使各國經濟效益成長等。於聯合國下的專門機構國際海事組織(International Maritime Organization, IMO)為維持各國於航運安全、環境維護等法規制定的公平性，擬定包括船舶設計、船舶設備、船舶建造及船舶操作等國際規範，確保各國船舶能於海上執行具有安全、保障及有效率的航行運輸作業。其中船舶設備部分，IMO制定了許多海事安全相關政策，並規範許多海事相關系統在設計及應用上所須遵循的準則。隨著航運智慧化的推動，將航行交通、海上安全及氣象預報等相關海事技術與現代電子資訊、通訊技術整合必為我國發展趨勢。為有效提升船舶於海上航行的安全，本論文針對船舶自動辨識系統(Automatic Identification System, AIS)解碼內容、方式進行相關的研究。
現階段AIS解碼方式僅能透過解碼軟體簡單解碼AIS資料，且對於船舶相關資訊僅針對部分資料欄位進行資料解碼顯示，在解碼資訊完整性保留部分仍有明顯的改善空間，因此，本論文使用港灣技術研究中心全臺共27座接收站的AIS資料，開發一AIS資料擷取技術，並撰寫AIS資料全解碼演算法以解碼來自不同接收站AIS資料，並將全解碼資訊彙整至AIS全解碼資料庫中，進而提供詳盡的海上船舶資訊，提升船舶航行資料完整度，落實航運安全保障之目的，使我國進一步邁向更優質的海洋國家。

With the gradual development of maritime transportation, countries have proposed many international and local maritime traffic management rules and set up many harbor management agencies to improve maritime traffic safety, attach importance to marine environmental protection, reduce the incidence of shipwrecks, and promote the economic growth of countries, etc. The International Maritime Organization (IMO), a specialized agency under the UN, has established international standards including ship design, ship equipment, ship building and ship operations to maintain the fairness of national regulations on shipping safety and environmental maintenance to ensure that ships of all countries can carry out safe, secure and efficient transportation operations at sea. Among the ship equipment parts, IMO has established many maritime safety related policies and standardized the guidelines for the design and application of many maritime related systems, with the promotion of shipping intelligence, the integration of the relevant maritime technology and modern electronic communication technology about navigation traffic, maritime safety and weather forecast must be the development trend for us. In order to effectively improve the safety of ships sailing at sea, the research conducts related research on the Automatic Identification System (AIS).
At the present stage, AIS decoding method can only decode the AIS data simply by the decoding software, also only aims at the partial reference display field regarding the ships correlation information to carry on the data decoding demonstration, still had the distinct improvement space in the decoding information integrity retention part. Therefore, the research used the AIS data from the Harbor and Marine Technology Center that receive the entire 27 receiving stations, developed the AIS data acquisition technique and compiled the AIS data decoding algorithm to decode AIS data from different receiving stations. The decoded AIS information will be aggregated into the AIS full-decoding database, so that we can further toward a better marine country.

中文摘要
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i
ABSTRACT
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ii
誌謝
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iii
目錄
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iv
表目錄
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vi
圖目錄
------------------------------------------------------------------------
vii
專有名詞對照表
------------------------------------------------------------------------
ix
一、
緒論------------------------------------------------------------------
1
1.1
研究背景------------------------------------------------------------------
1
1.2
研究目的------------------------------------------------------------------
4
1.3
論文架構------------------------------------------------------------------
4
二、
文獻探討------------------------------------------------------------
6
2.1
船舶自動辨識系統應用現況----------------------------------------
6
2.2
船舶自動辨識系統技術發展背景---------------------------------
9
2.2.1
船舶自動辨識系統技術規範----------------------------------------
9
2.2.2
船舶自動辨識系統資料類型----------------------------------------
12
三、
AIS全解碼系統建置技術探究----------------------------------
16
3.1
系統架構設計-----------------------------------------------------------
17
3.2
船舶自動辨識系統全解碼資料表規劃---------------------------
18
3.4
船舶自動辨識系統全解碼技術------------------------------------
21
3.4.1
船舶自動辨識系統標準格式碼------------------------------------
22
3.4.2
船舶自動辨識系統資料全解碼演算法---------------------------
25
3.4.3
船舶自動辨識系統全解碼技術實例------------------------------
27
3.5
船舶自動辨識系統全解碼資料庫---------------------------------
33
四、
成果展示及功能驗證---------------------------------------------
34
4.1
船舶自動辨識系統資料擷取技術顯示結果----------------------
34
v
4.1.1
訊息佇列顯示結果---------------------------------------------------------
35
4.1.2
船舶自動辨識系統資料擷取顯示介面-----------------------------
38
4.2
船舶自動辨識系統全解碼技術顯示結果-------------------------
39
4.2.1
全解碼技術之圖形化程式設計----------------------------------------
39
4.2.2
全解碼系統顯示介面------------------------------------------------------
46
4.3
船舶自動辨識系統全解碼資料庫顯示結果----------------------
48
4.4
船舶自動辨識系統全解碼資料結果驗證-------------------------
50
五、
結論及未來展望---------------------------------------------------
72
5.1
結論-------------------------------------------------------------------------------
72
5.2
未來展望------------------------------------------------------------------------
72
參考文獻
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73

[1] 交通部統計處，2019，水運、港埠月報表，交通部。
[2] 行政院農委會漁業署，2019，106年度漁業統計年報，行政院。
[3] 陳冠寧，2010，基於AIS之航路分析與應用研究，國立臺灣海洋大學通訊與導航工程系，碩士論文。
[4] Maritime Safety Committee, 1974, International Convention for the Safety of Life at Sea (SOLAS), International Maritime Organization, London.
[5] 中國工具書網路出版總庫，英漢航海輪機辭典。
http://220.228.59.188/refbook/ShowDetail.aspx?Table=CRFDOTHERINFO&ShowField=Content&TitleField=TitleShowTitle&Field=OTHERID&Value=R20110909700A000022
[6] 于娜，2007，通用自動識別系統(AIS)的應用研究，遼寧大連海事大學，碩士論文。
[7] 劉千豪，2005，船舶自動識別系統應用於國際海上避碰規則之研究，國立臺灣海洋大學商船學系所，碩士論文。
[8] 林忠宏，方銘川，朱于益，方志中，韓育霖，黃欣欣，王盈瑾，徐玉樹，劉軒宏，張家欣，2011，船舶相關法規-高速船管理規則及遊艇管理規則之研究，財團法人成大研究發展基金會，臺南。
[9] 蔡瑞舫，邱永芳，張富東，張景森，2012，臺灣海域船舶自動識別系統整體規劃，第34屆海洋工程研討會，頁643-648，臺南，11月。
[10] 黃茂信，邱永芳，陳子健，張立農，2016，臺灣海域船舶自動識別系統之研究，第38屆海洋工程研討會暨科技部計畫成果發表會，頁459-467，臺北，12月。
[11] 船舶自動識別系統管理上的應用與目前現況。
http://www.cmsm.ntou.edu.tw/ezfiles/15/1015/img/129/122450434.pdf
[12] U.S. COAST GUARD NAVIGATION CENTER.
https://www.navcen.uscg.gov/
[13] Recommendation ITU-R M.1371-5, Technical Characteristics for an Automatic Identification System Using Time Division Multiple Access in the VHF Maritime Mobile Frequency Band, 2014, International Telecommunication Union, Geneva.
[14] 吳建華，陶德馨，2007，自動船舶識別系統的信息解碼技術研究，武漢理工大學學院物流工程學院學報，31卷，4期，頁595-598，8月。
[15] 周毅，2006，AIS訊息解碼和顯示，大連海事大學航海技術期刊，2期，頁34-36。
[16] 李首言，2017，基於圖形化程式語言之船舶動識別系統訊息解碼開發，國立高雄科技大學電訊工程所，碩士論文。
[17] Recommendation SN.1/Circ.289, Guidance on the use of ais application-specific messages, 2010, International Maritime Organization, London.
74
[18] NMEA-0183, Standard For Interfacing Marine Electronic Devices(Version3.01), 2002, National Marine Electronics Association, Maryland.
[19] AIVDM/AIVDO protocol decoding.
https://gpsd.gitlab.io/gpsd/AIVDM.html
[20] Maritec Solutions.
https://www. maritec.co.za/tools/aisvdmvdodecoding/
[21] AGGsoftware AIS ONLINE DECODER. AIVDM & AIVDO NMEA MESSAGES.
https://www.aggsoft.com/ais-decoder.htm
[22] Online AIS Message Decoder.
http://ais.tbsalling.dk/