长江数字航道系统在提升航道公共服务能力方面的应用研究

郭义浩

摘要：长江数字航道系统是基于“互联网+交通”国家战略，是借助移动互联网、云计算、大数据、物联网等先进技术和理念，将互联网产业与传统交通运输业进行有效渗透与融合，满足公众更便捷出行、更人性服务和行业更科学决策的需求，加快推进交通运输由传统产业向现代服务业转型升级。论文以长江数字航道重庆示范段建设成果为基础，结合行业内部管理情况及对外开发情况，分析长江数字航道系统在提升航道公共服务能力方面的应用现状，并对其未来发展方向进行了展望。

关键词：长江数字航道系统；航道公共服务能力；移动互联技术

中图分类号：U644.8 文献标识码：A 文章编号：1006--7973（2016）05-0029-03

水运作为我国综合运输体系的的重要组成部分，具有运能大、能耗低、污染小、安全可靠等特点，是我国实现经济社会可持续发展的重要战略。长江是我国的第一大河，水资源总量9616亿m3，2014年运输量达到20.6亿吨，已居于世界首位。2011年以来，国务院陆续颁布了《关于加强长江等内河水运建设的意见》和《关于依托黄金水道推动长江经济带发展的指导意见》，标志着加快长江航运建设上升至国家战略高度，而长江航道作为长江航运发展的首位要素和发展基础，对航运经济起着关键的支撑和保障作用。

为提高长江航道管理效能，使之更好的服务于航运发展，长江干线正在实施全河段的数字航道建设。按照顶层设计、分步实施的原则，将于“十二五”末、“十三五”初全面建成覆盖长江干线的数字航道，届时长江干线将全面实现日常航道维护管理、对外服务的现代化。本文针对长江上游数字航道第一阶段重庆示范段建设成果，探讨其在提升航道公共服务能力方面的应用现状，并针对其未来发展提出了建议和展望。

1.数字航道的概念

1.1数字航道的内涵

数字航道是数字地球概念在长江航道中的具体应用，是综合应用地理信息系统、遥感、遥测、宽带网络、通讯、虚拟仿真、多媒体等多种技术，对航道管辖区域、管理对象及管理活动的数字化表现，是对航道业务流程、动态监测管理和辅助决策服务的虚拟化、网络化、数字化的技术系统。

1.2数字航道的主要特点

通过对航道要素等航道信息资源的数字化，实现航道信息的有效采集和传输，达到信息资源传输的远程化、及时化、实时化，进而实现服务的多元化。通过丰富航道要素信息的实时展现，为船舶运载辅助决策提供参考，为船舶的安全航行提供保障。

1.3相关领域国内外发展情况

国外内河航道管理水平最高的是美国的密西西比河以及欧洲的莱茵河一多瑙河。由于美国政府的高度重视，密西西比河水系经过100多年的治理，特别是近50年的全面综合治理，已成为世界上最发达的、先进的现代化内河航道网。目前，该河的航道条件较好，基本完成了近程助航设施与无线电导航系统、通信系统和船舶交通信息系统的建设和联合应用。此外，为优化运输条件，欧洲正逐步改进内陆水运的管理水平，率先提出了内河信息服务（RIS）的概念，通过RIS所提供的通用、协调的信息服务，支持内陆航运的交通运输管理，降低安全与环境风险，并与其他运输模式的衔接提供界面，有利于内陆水运与物流的现代化发展接轨，这一信息系统将在未来几年内得到实施。从上述两条河流的规划发展来看，它们均未提出数字航道的整体概念，仅实现了各专项应用系统之间的简单协作，没有形成整体的、数字化的航道维护、管理和服务体系。

2.长江数字航道建设

2.1长江数字航道建设的内涵

长江数字航道建设是根据内河水运‘十二五规划、《长江干线航道总体规划纲要》的要求及2014年全国交通工作会提出推进综合、智慧、绿色、平安“四个交通”建设要求，利用现代化信息技术，实现内部管理高效、全面、快捷、协同，对外服务及时、高效、动态、便捷的综合性系统工程，它的建设为打造网络化、标准化、智能化的综合立体交通走廊奠定了重要基础。

2.2长江数字航道建设重庆示范段主要建设内容

建设长江数字航道重庆区域分中心，形成航道动态数据采集与管理服务体系；建设航道动态监测、航道维护管理和航道应急指挥三大应用平台，在掌握航道动态信息的基础上，提高航道维护管理效率；进一步丰富电子航道图的动态信息更新和服务功能，以此为基础，依托长江航道门户网站，实现“一站式”航道信息服务；最终形成“一主六分七中心、一图一站三平台”的长江数字航道7131总体框架体系。

根据长江数字航道总体架构，按照“统一架构、分步实施、先覆盖、后整合”的运行要求，数字航道重庆段建立了“三七二十一”管理体系，航道、科技、基建3个部门负责，各业务部门共同参与，设立重庆局数字航道指挥中心和6个全能处数字航道指挥分中心，在20个航道管理处和一线班组全面开展数字航道的推广应用工作。在利用三大应用平台掌握航道动态信息的基础上，进一步提高航道维护管理效率和公共服务水平。

重庆示范段共建设部署航标遥测遥控终端1652座，水位自动监测站点26个，控制河段船舶监控及信号辅助揭示系统17套，指挥中心及监控室21处，通讯链路79条，完善了示范段内的信息化基础设施，初步实现了示范段内605.4km航道内水位的自动监测、航标的远程监测和控制、控制河段的智能辅助指挥以及航道生产维护工作的信息化管理。

3.重庆示范段建设成果在提升航道公共服务能力方面的应用

由于网络、主机及存储设备、安全设备、链路、机房及监控中心、监控室等信息化基础设施的建设完善，通过建立航道、航标、船舶、人员等基础信息数据库和应用数据库及空间数据库，为各类应用服务提供数据支撑，并为提升公共服务能力奠定基础。

3.1航道要素信息感知更为全面、透彻、助航服务更加准确、可靠

基于航道数据库的建立，利用实时监控、遥感、遥测、联机合作、数字测试、GPS、内部接收和外部接收等技术，通过航道维护管理平台与航道动态监测平台进行集成，全面提升航道要素的自动采集能力，对航道养护船舶、航标状态进行主动监测与智能控制，实现了2小时监控轮询一次，2分钟计算指令改变灯质，针对各类非常规性航道维护工作和突发应急情况进行远程指挥调度，缩短了传统的“船舶发现故障-汇报-出航恢复”工作流程，改变了以往传统航道维护通过巡查航道发现时常时间长、反应慢、工作强度大的不足，提高了航道维护管理的质量和效率，对外提供的航标助航服务更加准确、可靠，大幅提升应急反应速度和能力。

同时通过智能传感器、射频识别、无线网络等手段，达到了水位信息的实时获取与精细感知，除系统设定的定时水位收集上报功能外，还可根据用户需求，随时下发指令获取个性化的水位数据，并对收集到的水位数据进行系统分析，提供更加准确、个性化的水深信息参考。保证信息的准确性和实效性，航道维护资源合理调配、合理组织、有效监督，航道管理与养护更为科学、低碳，助航服务更加准确、可靠。

3.2控制河段全面监控、智能指挥，船舶通过能力进一步提高

基于AIS数据、视频监控数据的全面采集，并融合信号揭示规则，通过长江电子航道的开发应用，准确掌握船舶基本信息以及船舶位置、船向、船速等动态信息，对船舶驶入预定范围发出预警提示，科学、精确、方便地对控制河段内的通行船舶进行智能指挥控制，提高了通行指挥的准确性，有效避免了不必要的等候时间，有效配置航道资源，提高控制河段通行效率，提升航运运输效益。

3.3航道信息发布更加畅通、友好、个性化

依托长江电子航道图的研发及建成统一集成的航道综合管理和信息服务体系，形成面向航道综合管理的业务协同和决策支持体系，面向航运市场主体的航道信息服务体系。借助长江智能航道综合服务平台，实现长江干线航道动静态信息“一站式”可靠便捷服务。通过门户网站、短信服务、移动终端、VHF广播、数据接口等方式，提供全线航道维护尺度、航道水位、助航设施、通视距离等主要通航条件要素的及时高效服务，按约定规程柔性化响应各方个性化需求，航道信息交互更为通畅、友好、充分。

4.长江数字航道的发展展望

信息时代，利用云技术、物联网和基于二者的大数据技术，能够有效促进信息技术与航道生产管理和服务融合发展，实现内部管理提档升级、对外服务更加优质、个性化。

随着移动互联的高速发展，大力推进移动互联技术在长江航道的推广和应用工作，如开发移动APP，用通用的、低廉的设备取代过去昂贵的专用设备，用随时、快捷的接入方式取代过去专用的接入方式，从而促进数字航道、电子航道图系统的推广和应用工作。同时从大数据、大物流的角度考虑，通过信息交互、资源共享等手段，整合各种航运要素，如船舶流量、货物流向、三峡船闸数据、港口状态等，形成综合开放的航运基础服务平台，为社会用户提供更高效、便捷的航道信息服务。