長江數字航道系統在提升航道公共服務能力方面的應用研究

郭義浩

摘要：長江數字航道系統是基于“互聯網+交通”國家戰略，是借助移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等先進技術和理念，將互聯網產業與傳統交通運輸業進行有效滲透與融合，滿足公眾更便捷出行、更人性服務和行業更科學決策的需求，加快推進交通運輸由傳統產業向現代服務業轉型升級。論文以長江數字航道重慶示范段建設成果為基礎，結合行業內部管理情況及對外開發情況，分析長江數字航道系統在提升航道公共服務能力方面的應用現狀，并對其未來發展方向進行了展望。

關鍵詞：長江數字航道系統；航道公共服務能力；移動互聯技術

中圖分類號：U644.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006--7973（2016）05-0029-03

水運作為我國綜合運輸體系的的重要組成部分，具有運能大、能耗低、污染小、安全可靠等特點，是我國實現經濟社會可持續發展的重要戰略。長江是我國的第一大河，水資源總量9616億m3，2014年運輸量達到20.6億噸，已居于世界首位。2011年以來，國務院陸續頒布了《關于加強長江等內河水運建設的意見》和《關于依托黃金水道推動長江經濟帶發展的指導意見》，標志著加快長江航運建設上升至國家戰略高度，而長江航道作為長江航運發展的首位要素和發展基礎，對航運經濟起著關鍵的支撐和保障作用。

為提高長江航道管理效能，使之更好的服務于航運發展，長江干線正在實施全河段的數字航道建設。按照頂層設計、分步實施的原則，將于“十二五”末、“十三五”初全面建成覆蓋長江干線的數字航道，屆時長江干線將全面實現日常航道維護管理、對外服務的現代化。本文針對長江上游數字航道第一階段重慶示范段建設成果，探討其在提升航道公共服務能力方面的應用現狀，并針對其未來發展提出了建議和展望。

1.數字航道的概念

1.1數字航道的內涵

數字航道是數字地球概念在長江航道中的具體應用，是綜合應用地理信息系統、遙感、遙測、寬帶網絡、通訊、虛擬仿真、多媒體等多種技術，對航道管轄區域、管理對象及管理活動的數字化表現，是對航道業務流程、動態監測管理和輔助決策服務的虛擬化、網絡化、數字化的技術系統。

1.2數字航道的主要特點

通過對航道要素等航道信息資源的數字化，實現航道信息的有效采集和傳輸，達到信息資源傳輸的遠程化、及時化、實時化，進而實現服務的多元化。通過豐富航道要素信息的實時展現，為船舶運載輔助決策提供參考，為船舶的安全航行提供保障。

1.3相關領域國內外發展情況

國外內河航道管理水平最高的是美國的密西西比河以及歐洲的萊茵河一多瑙河。由于美國政府的高度重視，密西西比河水系經過100多年的治理，特別是近50年的全面綜合治理，已成為世界上最發達的、先進的現代化內河航道網。目前，該河的航道條件較好，基本完成了近程助航設施與無線電導航系統、通信系統和船舶交通信息系統的建設和聯合應用。此外，為優化運輸條件，歐洲正逐步改進內陸水運的管理水平，率先提出了內河信息服務（RIS）的概念，通過RIS所提供的通用、協調的信息服務，支持內陸航運的交通運輸管理，降低安全與環境風險，并與其他運輸模式的銜接提供界面，有利于內陸水運與物流的現代化發展接軌，這一信息系統將在未來幾年內得到實施。從上述兩條河流的規劃發展來看，它們均未提出數字航道的整體概念，僅實現了各專項應用系統之間的簡單協作，沒有形成整體的、數字化的航道維護、管理和服務體系。

2.長江數字航道建設

2.1長江數字航道建設的內涵

長江數字航道建設是根據內河水運‘十二五規劃、《長江干線航道總體規劃綱要》的要求及2014年全國交通工作會提出推進綜合、智慧、綠色、平安“四個交通”建設要求，利用現代化信息技術，實現內部管理高效、全面、快捷、協同，對外服務及時、高效、動態、便捷的綜合性系統工程，它的建設為打造網絡化、標準化、智能化的綜合立體交通走廊奠定了重要基礎。

2.2長江數字航道建設重慶示范段主要建設內容

建設長江數字航道重慶區域分中心，形成航道動態數據采集與管理服務體系；建設航道動態監測、航道維護管理和航道應急指揮三大應用平臺，在掌握航道動態信息的基礎上，提高航道維護管理效率；進一步豐富電子航道圖的動態信息更新和服務功能，以此為基礎，依托長江航道門戶網站，實現“一站式”航道信息服務；最終形成“一主六分七中心、一圖一站三平臺”的長江數字航道7131總體框架體系。

根據長江數字航道總體架構，按照“統一架構、分步實施、先覆蓋、后整合”的運行要求，數字航道重慶段建立了“三七二十一”管理體系，航道、科技、基建3個部門負責，各業務部門共同參與，設立重慶局數字航道指揮中心和6個全能處數字航道指揮分中心，在20個航道管理處和一線班組全面開展數字航道的推廣應用工作。在利用三大應用平臺掌握航道動態信息的基礎上，進一步提高航道維護管理效率和公共服務水平。

重慶示范段共建設部署航標遙測遙控終端1652座，水位自動監測站點26個，控制河段船舶監控及信號輔助揭示系統17套，指揮中心及監控室21處，通訊鏈路79條，完善了示范段內的信息化基礎設施，初步實現了示范段內605.4km航道內水位的自動監測、航標的遠程監測和控制、控制河段的智能輔助指揮以及航道生產維護工作的信息化管理。

3.重慶示范段建設成果在提升航道公共服務能力方面的應用

由于網絡、主機及存儲設備、安全設備、鏈路、機房及監控中心、監控室等信息化基礎設施的建設完善，通過建立航道、航標、船舶、人員等基礎信息數據庫和應用數據庫及空間數據庫，為各類應用服務提供數據支撐，并為提升公共服務能力奠定基礎。

3.1航道要素信息感知更為全面、透徹、助航服務更加準確、可靠

基于航道數據庫的建立，利用實時監控、遙感、遙測、聯機合作、數字測試、GPS、內部接收和外部接收等技術，通過航道維護管理平臺與航道動態監測平臺進行集成，全面提升航道要素的自動采集能力，對航道養護船舶、航標狀態進行主動監測與智能控制，實現了2小時監控輪詢一次，2分鐘計算指令改變燈質，針對各類非常規性航道維護工作和突發應急情況進行遠程指揮調度，縮短了傳統的“船舶發現故障-匯報-出航恢復”工作流程，改變了以往傳統航道維護通過巡查航道發現時常時間長、反應慢、工作強度大的不足，提高了航道維護管理的質量和效率，對外提供的航標助航服務更加準確、可靠，大幅提升應急反應速度和能力。

同時通過智能傳感器、射頻識別、無線網絡等手段，達到了水位信息的實時獲取與精細感知，除系統設定的定時水位收集上報功能外，還可根據用戶需求，隨時下發指令獲取個性化的水位數據，并對收集到的水位數據進行系統分析，提供更加準確、個性化的水深信息參考。保證信息的準確性和實效性，航道維護資源合理調配、合理組織、有效監督，航道管理與養護更為科學、低碳，助航服務更加準確、可靠。

3.2控制河段全面監控、智能指揮，船舶通過能力進一步提高

基于AIS數據、視頻監控數據的全面采集，并融合信號揭示規則，通過長江電子航道的開發應用，準確掌握船舶基本信息以及船舶位置、船向、船速等動態信息，對船舶駛入預定范圍發出預警提示，科學、精確、方便地對控制河段內的通行船舶進行智能指揮控制，提高了通行指揮的準確性，有效避免了不必要的等候時間，有效配置航道資源，提高控制河段通行效率，提升航運運輸效益。

3.3航道信息發布更加暢通、友好、個性化

依托長江電子航道圖的研發及建成統一集成的航道綜合管理和信息服務體系，形成面向航道綜合管理的業務協同和決策支持體系，面向航運市場主體的航道信息服務體系。借助長江智能航道綜合服務平臺，實現長江干線航道動靜態信息“一站式”可靠便捷服務。通過門戶網站、短信服務、移動終端、VHF廣播、數據接口等方式，提供全線航道維護尺度、航道水位、助航設施、通視距離等主要通航條件要素的及時高效服務，按約定規程柔性化響應各方個性化需求，航道信息交互更為通暢、友好、充分。

4.長江數字航道的發展展望

信息時代，利用云技術、物聯網和基于二者的大數據技術，能夠有效促進信息技術與航道生產管理和服務融合發展，實現內部管理提檔升級、對外服務更加優質、個性化。

隨著移動互聯的高速發展，大力推進移動互聯技術在長江航道的推廣和應用工作，如開發移動APP，用通用的、低廉的設備取代過去昂貴的專用設備，用隨時、快捷的接入方式取代過去專用的接入方式，從而促進數字航道、電子航道圖系統的推廣和應用工作。同時從大數據、大物流的角度考慮，通過信息交互、資源共享等手段，整合各種航運要素，如船舶流量、貨物流向、三峽船閘數據、港口狀態等，形成綜合開放的航運基礎服務平臺，為社會用戶提供更高效、便捷的航道信息服務。