智慧航道建設與港航管理業務融合模式研究

周志翔

摘要：伴隨我國“一帶一路”政策的落地，我國與其他國家銜接較為緊密，貿易量持續性增加，航道行業也面臨新的機遇。為加速我國航運建設，國家促進內河航道高速發展，積極推行和落實航運信息化、自動化建設。智慧航道建設與港航管理業務融合模式研究化作為核心構成，更是智能船舶與信息化管理的前提。港航管理業務較多，為提高其工作效率，逐步引入多個先進的信息技術，打造智慧化航道建設與港航管理業務平臺，實現多元化功能，促進港航業良好發展。該文通過信息技術與港航管理深層次的融合，嘗試建立完善的融合模式，營造一體化管理環境，發揮管理者主導作用又凸顯船戶主體地位，發揮智慧航道建設的作用，促進港航業高效化發展。

關鍵詞：智慧航道建設?港航管理?業務融合?模式研究

中圖分類號：U61?文獻標識碼：AResearch?on?the?Integration?Mode?of?Smart?Waterway?Construction?and?Port?and?Shipping?Management?Business

ZHOU?Zhixiang

（Weishan?Ship?Lock?Service?Center，Jining?City?Port?and?Navigation?Business?Development?Center，?Jining，?Shandong?Province，?277607?China）

Abstract：?With?the?implementation?of?"the?Belt?and?Road"?policy?in?China，?China?and?other?countries?are?more?closely?connected，?trade?volume?continues?to?increase，?and?the?waterway?industry?is?also?facing?new?opportunities.?To?accelerate?China'?shipping?construction，?the?state?promotes?the?rapid?development?of?inland?waterways，?and?actively?promotes?and?implements?the?construction?of?shipping?informatization?and?automation.?As?the?core?component，?the?research?of?the?integration?mode?of?smart?waterway?construction?and?port?and?shipping?management?business?is?the?premise?of?intelligent?ships?and?information?management.?Port?and?shipping?management?business?is?large，?so?in?order?to?improve?its?work?efficiency，?it?is?necessary?to?gradually?introduce?a?number?of?advanced?information?technologies，?build?a?platform?of?intelligent?waterway?construction?and?port?and?shipping?management?business，?realize?diversified?functions，?and?promote?the?good?development?of?the?port?and?shipping?industry.?Through?the?deep?integration?of?information?technology?and?port?and?shipping?management，?this?paper?tries?to?establish?a?perfect?integration?mode，?create?an?integrated?management?environment，?play?the?leading?role?of?managers?and?highlight?the?main?position?of?ship?owners，?give?play?to?the?role?of?intelligent?waterway?construction，?and?promote?the?efficient?development?of?port?and?shipping?industry.

Key?Words：?Smart?waterway?construction;?Port?and?shipping?management;?Business?integration;?Model?research

信息時代背景下，先進技術在港航管理中的作用不容忽視，不僅作為日常處理的關鍵工具，而且是管理控制和輔助決策方法。從港航智能化管理與決策實際目標分析，港航信息化建設與管理業務并未深層次融合，信息化融入能效并未充分發揮關鍵性作用。為推動港航產業高效發展，港航現代化建設逐步向更高階段發展，充分以新技術為核心支撐建設智慧航道，汲取現下航道通信信息智慧感知、傳輸、處理等工作，搭建綜合性港航信息化平臺，實現多元化的功能。智慧航道建設促使港航管理多方面變更，此類變更需較長時間，需積極結合未來發展趨勢，不斷探索和優化智慧航道建設與港航智能化管理融合模式，對指導智慧航道規劃建設、增強智慧航道建設能效十分關鍵。

1智慧航道建設的重要價值分析

智慧航道建設是未來航道建設的主要趨勢，伴隨水運各基本要素的創新和發展，社會各界對航道服務水平要求愈發嚴格，沿江地方政府、港航管理部門、港航企業希望實現航道資源最大化應用，動態化掌握航道信息的發布更新，積極實現信息資源交流共享。智慧化航道建設價值體現在以下幾方面。第一，社會發展需求。處于信息發展背景下，我國航道建設均需基于網絡層面，充分選取多個先進技術，打造智慧化、信息化航道平臺，助力其轉型發展。第二，有助于航道建設管理創新，凸顯國家競爭優勢。航道運輸直接顯示我國交通運輸水平，加速航道信息化發展的腳步，加速航道系統的創新改革，力爭對交通管理和完善，展示中國智慧化發展，體現我國在水路交通的實力。第三，實現資源共享，獲取較佳的效益。將航道內部多個管理系統聯動，實現各部門信息共享，提高航道管理效率，降低各類工作耗損成本，及時做出決策預防航道意外發生[1]。通過航道信息化系統監控可動態化減少突發事故引發的損失，構建水上安全控制機制，保障水上運輸可靠安全，獲取較佳的效益。

2智慧航道與港航管理融合層次劃分

結合信息技術和管理融合深度和實際需求，可將智慧航道建設與港航管理融合劃分為三個階段，不同階段實際融合需求、任務等存在較大差異性，其主要體現在以下幾方面。

2.1?第一階段：封閉式的、以業務為核心的港航管理融合

該階段航道信息達成初步感知，但內部管理模式仍選用傳統方法，以部門業務程序執行，設計所有管理軟件，整個管理以部門知識為核心指導開展。智慧航道信息化系統的入駐，僅在工作體量方面有所緩解，管理能力缺少實質性進步。該階段可精細化劃分為事務處理工具、交流工具、業務管理三大層次。管理人員可通過應用航道智能感知信息和處理軟件，完成自身部門業務的處理和匯總；抑或處于船舶上為船戶提供信息發布和交流空間，增強船戶對管理者的認可和信賴。管理者可選取專業化工具制定個性化軟件，處理多樣化業務信息，最具代表的軟件是船檢信息管理系統、稽征管理系統等，達成各類管理目標。

2.2第二階段：開放式的、以資源為中心港航管理融合

該階段智慧航道建設對管理理念、管理人員角色定位等產生較大的變更，管理者逐步從原有理念轉變為重視船戶對港航服務基本需求，智慧航道信息系統設計更傾向于資源，實現跨部門信息共享，管理人員可結合自身實際需求，獲取相應的知識信息，船戶成為服務的主體目標，管理者作為船戶開展業務引導者和幫助者[2]。該階段充分以對船戶服務能力為核心，從低至高的順利精細劃分為三個層次。

• 提供資源共享環境。伴隨智慧航道建設的深入，網絡化資源逐步增多，處于多部門、不同應用系統的信息被實際需求者精準獲取，如何從海量信息內獲取價值度較高的信息，需充分突破原有管理方式的局限性，依托跨部門資源共享實現管理方式的創新和優化。該層次主要通過綜合數據庫平臺建設，實現不同信息系統和應用者間信息交換和共享，顯著增強管理者獲取和分析信息能力，針對海量數據篩選過程中，對各類事務做好充分性了解，實現跨區域和部門監管。
• 信息服務平臺。該層次關鍵是智慧航道信息服務能力建設，其內容包含加工信息、分析信息能力，注重管理人員對大量信息短周期內提取，對信息進行再次整合和應用。
• 供應鏈協作平臺。傳統港航信息化正式建設中，受各行業信息、網絡等因素干擾，促使企業間協作難度大，該層次突破智慧航道建設便捷，搭建以云計算的供應鏈協作平臺，進一步擴展協作范圍，降低成本支出。智慧航道供應鏈協作服務平臺建設中，需積極按照區域內港航物流信息服務體系建設，給予多個物流活動提供可靠性支持。

2.3第三階段：全方位港航智慧化管理融合

上述階段各層次進行大面積推廣，智慧航道建設獲取更為科學、系統應用時，促進港航管理創新和改革，實現管理內容、目標和架構改革，實現先進技術持續性滲透，實現有效的管理目標。首先，管理方式和內容變革。智慧航道建設促使管理內容和方式變更，簡易化的管理模式需及時摒棄，管理內容表現形式也發生較大變化，從單一性轉變為多向性。其次，管理目標的改革。管理方式和內容改革驅動實際管理目標的變革，始終以社會責任能力為主要著力點，此類能力涵蓋節能減排、環保綠色等，納入管理績效考核的范圍內。最后，港航組織架構改革。上述管理方式和目標的改革和優化，管理組織架構和形式發生變革，管理目標作為整個管理活動實施的導向，需積極消除原有指導思想局限性，始終對管理組織形式在空間、時間方面完成固化，突破原有以部門、區域劃分為瓶頸，動態化搭建網絡化、扁平化組織架構。

3智慧化航道和港航管理業務融合平臺建設要點分析

3.1融合平臺建設目標

處于當下各港口信息化整合的基礎上，充分汲取先進技術的優勢，對碼頭、船舶、貨物等基本元素實現動態化感知，以及以實際需求制定專業化服務，為相關人員提供管理輔助，為廣大公眾提供更為便捷、實時的水運信息服務[3]。積極構建信息整合、交換機制，嚴格以智慧化航道和港航管理業務實施的要求，遵循相應的規范和原則，搭建高效、靈活、可擴展的信息基礎設施，支持整個融合平臺以較低成本運行，實現電子政務建設和服務模式的創新和改革。主要實現以感知港口、船舶等基本元素為手段，遵循核心服務理念，搭建智慧港航發展體系。其實際融合平臺建設目標如下。

第一，一張圖。處于港口、建設岸線、碼頭等關鍵基礎資源圖層，建設信息服務平臺，逐步引入規劃建設、經營和安全等業務，疊加動態化數據信息，循序漸進形成航運管理“一張圖”，為后續更多資源的入駐和整合提供可擴展的空間和平臺。

第二，現場執法監管系統。基于航管執法基地統籌規劃和建設，選取執法區域管理和數字化監控平臺，對管轄區域內做好動態化監控，結合移動平臺形成多途徑的信息化追蹤，實現及時發現異常合理化把控，解決各類突發問題。

第三，運行監測和輔助決策系統。對區域內港口與航運業務日常所需監測的內容做好歸納，選取綜合性平臺，解決數據重復性填充，實現自動化錄入，做好系統智能化判斷，以免發生填入錯誤。

第四，綜合指揮調度系統。應積極建設以港航應急指揮中心為關鍵樞紐，以不同管理部門和經營港口企業為重要節點，短周期內實現信息共享，符合應急處理多元化需求[4]。

3.2融合平臺設計思路

按照上述建設目標和智慧航道建設、港航管理基本要求，始終圍繞業務協同、信息共享，綜合性考量各航運管理部門的需求，平臺選用全面整合、突出共享的基本理念和策略，對關鍵區域、運載裝備等監測控制，完善運行協調、應急處置通信手段，實現各區域、各部門信息共享。充分以整體統籌為基礎目標，提供綜合、動態的安全通道和數據共享，以滿足多元化需求為著力點建設智慧港航信息化平臺。整個系統充分整合和應用航運管理信息資源，選取多個先進技術做好融合，構建航運管理處于其他部門間智慧、安全的信息一體化平臺。綜合性考量航運管理未來發展主趨，應用主流、成熟的技術，做好內聯外引，優勢互補，促使系統具備較強的開放性、擴展性及可維護性。

3.4智慧化航道和港航管理業務融合平臺設計要點

3.4.1智慧化航道通用整體設計

針對智慧化航道整體架構設計包含三大層級，即感知層、通信層和數據中心層，不同層級承擔的任務目標不一，需充分結合實際狀況積極做好設計，主要功能體現在以下幾方面。第一，感知層。主要涵蓋數據采集部分，自動化監測部分，涵蓋所有的智能終端，主要包含水位、流量、水質和視頻等，以及實現數據共享接入。第二，通信層。不同監測點主要分布于多個檢測場景下，通信網絡應始終結合環境、傳感設備完成設計，選用專項的光纖網絡，兼容多樣化供電方式。第三，數據展示中心層。數據展示中心為系統的數據進行提供匯聚、存儲服務，包含全部的監測數據、地理信息數據等，為保證各類數據安全性，應及時利用軟硬件措施保證數據可靠。第四，系統應用層。系統應用層作為整個智慧化建設的“心臟”，其為航道相關的機構提供服務，通過建設系統實際應用層，可及時、高效將數據傳輸至用戶層，協助用戶掌握整體統籌的狀況，為后續業務決策提供良好的保障。

3.4.2感知層設計

首先，前端視頻設備設計。積極選取通信網絡，進一步整合圖像基本信息資源，形成完善、高效的通信體系，構建多級圖像監控架構，實現統一化、分散存儲和管控，實現信息動態化共享和查詢，滿足多元化業務實際需求。視頻綜合管理的建設，通過將業務數據域監控視頻聯動，可有效強化監控管理，動態化掌握監控區域內河流實際狀況、水流和人員配置，以視頻圖像的方式實時將信息傳輸反饋至監控中心，監控中心管理人員以此為基礎做好估測和判斷，對現場進行實時引導和控制，從源頭減少事故，增強快速反應能力。視頻綜合展示達成動態化和歷史視頻的管理，完成系統高效銜接，實現單點和多點的查看和調閱。其次，視頻轉發及流媒體服務器。攝像機視頻可直接通過數字化錄像機直接完成錄制，并將相關信息完成存儲，或切換至監視器內動態化監控，但攝像機內部放置的嵌入式系統難以符合多個用戶需求，應及時對攝像機視頻圖像完成轉發。流媒體服務器可支持將視頻傳輸，及時傳輸至客戶端，支持用戶在多個設備上查看。最后，水質監測站選型和設計。充分考量區域內實際狀況，做好水質監測站選型和設計工作，有助于日常運行和管理。

3.4.3通信層設計

通信層設計應始終遵循高標準、高起點原則，形成一體化智慧網絡，當下常見通信網絡實現方式較多，包含無線網絡、寬帶網絡、感知網絡等，結合航道建設基本要求，做好通信網絡比選工作，積極完成通信層設計，包含以下幾方面。

1. 通信網絡確認。沿河布設通信主干光纖，主干光纖為視頻監控提供數據傳輸，綜合性兼顧沿河的各傳感器數據接入，為以免不同站點的損壞，促使整個網絡通信不佳，選用星型結構布設，每個監測點占據一根光纖。
2. 接入層設計。網絡接入層最為關鍵的功能是底層網絡設備接口，星型網絡結構主要集中于整體管控中心。智慧水務感知層系統設備通過超五類網線，將其銜接至最近的光纖交換機，電源選取就近的配電箱供電方式；接入層光纜需結合實際狀況，選取合理的埋設方法[2]。
3. 匯聚層設計。匯聚層功能為交換接入層節點與核心層管理，構成完善的光纖星型網絡結構，自身具備良好的性能。匯聚層光模塊主要選用1?000?M、80?km傳輸型號，符合相應距離需求。
4. 數據展示層設計。展示監控中心在多個領域中發揮重要價值，是各系統運行的“大腦”，系統各類情報信息動態化傳輸至指揮室，各類命令執行信息從控制室內傳輸至不同視角。現下LED大屏幕顯示系統在控制室內獲取普遍使用，作為控制室視覺中心，其憑借自身厚度薄、重量輕、低能耗等優勢，充分用于航道展示層設計中。

4?智慧航道建與港航管理業務融合模式建設中面臨問題和策略

4.1?智慧航道建與港航管理業務融合模式建設問題

第一，數據標準缺乏統一性。大數據、云計算作為智慧航道建設與港航管理業務融合的重要支撐技術，其核心應用主要基于大量數據層面，但目前融合平臺建設過程中，由于數據收集包含多個領域，各部門間數據收集標準未實現統一，應用不盡相同，為數據清洗與應用增加難度，影響各類先進技術應用，影響智慧化平臺建設。第二，隱私保護不充足。大數據時代背景下，數據隱私成為人們高度重視內容，由于人員對隱私保護認識不足，以及智能化平臺運行過程中應用大量人員及數據，此類數據在應用及存儲時，被他人進行攻擊盜取。第三，數據分析缺乏深入。智慧融合平臺建設過程中收集海量數據，如何高效處理此類數據，決定建設水平，若對其未進行正確應用，易造成數據資源浪費，影響智慧融合平臺建設[5]。

4.2智慧航道建與港航管理業務融合模式建設水平措施

4.2.1統一力量

智慧航道建與港航管理業務融合模式建設，需立足宏觀整體思維層面，實現協調開展，以免出現資源浪費現象。首先，需統一明確數據標準，數據收集匯總標準未實現統一，影響后續數據處理，耗損更多時間。數據實際收集過程中，應制定完善的數據轉化格式及加工標準，將各部門數據統計實現一致化，提高數據收集成效。其次，構建共同平臺，將分散、獨立的平臺實現統一化，實現數據信息共享，滿足平臺運行要求，保證多主體合作順利實施。將相關數據信息劃分類別，為處理各項問題提供智力支撐，從本質實現社會治理信息化目標。最后，促進部門協調化。應積極構建領導小組和部門，突破各部門間數據壁壘，制定完善的工作計劃，實現數據快速流動，在項目整合、協作等保證下，提高智慧城市運作成效。

4.2.2深入挖掘

大數據作為新時代發展產物，核心特征在于對數據持續性進行挖掘，首要工作環節便是數據存儲，按照用戶實際需求，對數據進行篩選，將多余數據去除，構建待處理數據集合。隨后對數據集進行處理及分析，依托多個方式，如線性、非線性等方式，將初步篩選數據進行處理及分析，并完成數據分類深層次挖掘，探索其內部相關性，發現深層次模式、規律。

4.2.4保護隱私

智慧航道建與港航管理業務融合模式建設過程中，積極引入先進的信息技術，會產生大量的數據信息，隱私安全始終是重要工作內容之一[6]。首先，應加強對智慧平臺內信息隱私管理，明確查詢權和責任，并存儲實際查詢記錄，以免出現部分人員依托智慧平臺查詢泄露信息；其次，提高智慧平臺數據保護能力，按照實際狀況，構建防火墻等方式，提高智慧平臺抗風險能力；最后，增強人員隱私保護意識，積極組織隱私保護宣傳，增強隱私保護意識，保證信息可靠性及安全性。

5結語

信息時代背景下，航道建設和港航管理發生較大變化，其要與時俱進，精準掌握互聯網技術為航道建設工作優化優勢，逐步引入多個先進技術，實現智慧化航道建設目標，以港航管理要求為基本準則，實現智慧航道建設與港航管理融合模式，搭建一體化信息平臺，促使各環節工作高效落地，從本質層面實現智慧港口建設目標。

參考文獻

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[5] 陽建云，黃純.長江口智慧航道的初步構想[J].水運工程，2017（11）：7-11.

[6] 劉家國，趙慧達，李健.基于綠色投資效率的港航供應鏈投資策略研究[J].?中國管理科學，2021，29（11）：33-44.