港口航道工程信息化建设研究

阎若鹏

山东港口科技集团烟台有限公司 山东 烟台 264000

应用信息化技术建设港口航道能够实现优化港口工作的目标，对于开辟新的港口航道和物资运输、补给等有着重要意义[1]。我国很多城市都能够建设航运港口，在信息技术的支持下，港口航道建设难度将会降低，对于推动航道贸易经济发展发挥了重要作用，想要确保港口航道可持续发展，必须结合港口实际情况和航运承载能力，科学地应用信息化技术，精确地对各项工作数据进行测量，实时地掌握气候、水文和贸易数据，不断优化港口工作，促进港口贸易长效发展。

1 实现港口航道信息化的意义

信息技术是推动社会发展的重要动力，在现代社会中扮演中重要角色。随着港口贸易不断发展，港口航道通航压力不断增加，如何提升港口航道通行能力实现航运经济效益最大化是很多港口管理者正在研究的话题。在信息化社会背景下，应用信息技术优化港口工作[2]，建立多位一体的信息化管理体系，打造智能化和信息化的港口作业模式能够提升港口航运的效率和安全性，从而推动航运经济发展。

1.1 掌握港口水文状况

从港口经济长远发展来看，实现港口航道信息化意义深远，利用信息技术收集港口周围水文信息，及时掌握港口水文特点，对于人们了解沿海环境意义重大，通过数据传感器获取水文信息，借助于大数据技术分析和总结这些数据，可以获得港口水文阶段性和周期性变化特点，对于确保航运安全发挥了关键作用，图1为港口的主要结构[3]。实时动态检测系统可以自动分析和获取港口水文异常数据，特别是恶劣天气下的水文状况，如果水文变化情况不够乐观，警报系统会及时将相关信息传递给控制中心并发出警报提醒，从而确保港口船只进出港的安全。此外，利用信息技术可以预测未来一段时间内港口水文变化情况，并将相关情况发送给即将进出港的船只，为这些船只安全进入和离开提供有效保障。

图1 港口的主要结构

1.2 实现航道监控信息化

互联网技术推动了多个行业发展，在航道工程领域，信息化监控系统可以实时地对港口各项工作内容进行跟踪，确保各项工作有序开展。例如，港口塔台能够将港口信息发送给即将进入港口的船只，并为进入港口船只提供进港路线，每只船只都有特定的运行路线，这样避免了航道船只堵塞，提升了港口航道的通行能力，这种监测方法能够实现24h连续不断监测，船只运行路线全部由计算机计算并提供，不仅减少了人力物力投入，也提升了港口工作效率，对于确保港口作业安全也发挥了重要作用。

1.3 提升船只进出港有序性

港口贸易是现代贸易的重要形式，随着各国、各地区经济交往日益密切，港口贸易规模不断增大，如何确保船只进出港的有序性对于提升港口工作效率十分重要。利用信息技术对进出港船只情况进行了解，计算船只的进入出港和停靠时间，能够快速地制定船只运行规划，为每一只船只提供特定的进出路线，保障了船只运行的有序性，减少了因为规划不合理导致的航道船只堵塞问题，图2为港口航道运行流程。船只进出港规划系统可以对一段时间内船只运行数据进行分析，通过高效的算法将船只进出所需时间获取，制定科学地进出港规划，提升港口船只运行效率。

图2 港口航道运行流程

2 我国港口航道信息化建设现状

港口航道信息化建设是港口经济发展的必然趋势，发达国家的基本已实现了港口经济信息化，我国在建设信息化的港口方面依然处于发展阶段，虽然一些研究企业已经开发了许多先进的信息工具，但是在实际应用方面依然存在着不足。研究我国港口航道信息化建设的现状能够为下阶段港口航道信息化建设提供更多发展方向，并为后续建设的港口提供宝贵的经验作为参考，从而更好地加快我国港口航道信息化建设的步伐。

2.1 信息系统有待完善

港口航道建设复杂性较高，其涉及的学科较多，将多学科内容融入信息化系统中难度较高。现阶段我国港口信息化建设已经基本实现了信息系统的初步应用，包括了港口工作的基本内容，但是信息系统在处理复杂性工作内容依然存在不足，如对港口航道设计方案进行模拟，通过模拟发现建设中的问题，提出针对性的解决方案。未来阶段研究人员应该着重于信息系统功能优化，设计出先进的算法，对港口航道作业内容进行优化，设计符合港口航道运行的最佳模式，将其他因素带来的影响降低，从而推动港口经济可持续发展。

2.2 信息技术人员缺乏

信息化建设需要大量的信息技术人员参与，这是保障信息化建设前提。在建设信息化港口航道过程中，信息技术人员能够帮助管理人员更好地应用信息工具，并对其中存在不足的地方进行优化，从而更好地保障港口巷道运行的稳定性。目前国港口航道信息化建设处于发展阶段，信息化建设规模相对较大，但是该领域的人才较为匮乏，所以港口航道信息化人才十分缺少，信息化建设进程变得缓慢，其影响了我国港口经济发展。此外，我国人才培养体系中为设立有关于港口航道信息化建设的学科，很多信息技术领域人才都是从其他行业专业而来，这些人员虽然了解信息技术领域知识，但是对于港口航运内容了解较少，因此在设计和研究信息化系统时存在着一定的难度。技术人员缺乏问题是持续影响港口航道信息化建设的因素，特别是专业性人才不足问题尤为突出，许多港口虽然具备了信息化建设人才，但是缺乏精通多个领域知识的专业性人才，建设信息化港口航道时往往需要花费大量时间进行沟通，导致港口航道信息化建设步伐减慢。

2.3 信息化建设不均衡

我国港口航道建设发展不均衡问题突出，港口信息化建设速度较快的城市多集中在东南沿海一代，其他地区在科技化和智能化方面与东南沿海城市存在较差差距，导致我国港口航道信息化建设整体的进程受到影响。这种不均衡的信息化发展特点与地区经济发展情况有关，东南沿海城市对外贸易时间早，人口较为集中，经济发展迅速，当地政府投入的资金较为庞大，所以在实现信息化方面进程较快，而其他区域由于投入资金和贸易规模较小，所以在信息化建设方面处于落后的状态。信息化建设不均衡带来的后果是各港口的竞争能力被拉开，对于提升港口的竞争能力产生了不利影响，其也会影响到我国整个港口经济发展，图3为港口航道信息化建设内容。信息化建设不均衡问题打来的短期影响较小，但是对于地区港口经济发展而言依然产生了一定的影响，如果港口航道安全性和通行稳定性较低，将会影响到船舶停靠频次，从而影响到经济的发展。

图3 港口航道信息化建设内容

3 港口航道信息化建设建议

实现港口航道信息化作业对促进港口经济发展有着重要意义，在实现港口航道信息化过程中，应该分析和总结港口航道特点以及贸易规模等，结合港口经济发展具体情况制定建设规划，利用信息技术进行建模，改进和优化建设方便，最大限度发挥信息技术优势，为港口航道建设工作稳定进行打下基础。相关单位应该积极学习和利用信息技术，打造信息化和智能化的作业形式，全面推动港口经济数字化和信息化发展，提升港口巷道运行效率。

3.1 构建完整的信息体系

港口航道建设难度较大，设计到许多学科，在实现信息化过程中应确保系统系统的完整性，能够从可持续发展和智能化发展的角度思考，对系统进行全面性改进，制定符合港口发展的方案，完善和优化信息系统的整体结构，发挥出信息系统最大作用，实现全信息化运行的港口航道建设目标。例如，信息系统可以将船只进出港时间信息录入，结合个船只进出港的时间为个船只制定时间表，船只离港后系统及时将船坞闲置的信息获取，并对后续船只进出进行安排，这一过程可以用大数据技术和云计算技术，对巷道的水文情况进行了解，根据港口航道水文特点设计路线，尽可能绕开水文状况不稳定的区域，并设计多条路线以供备用，这可以为船只提供多种进出港方案，大大提升了船只进出的安全性，保障了巷道运行的效率。对航道杂物清理工作也需要进行优化，利用信息系统设计清理路线，调度指挥中心通过分析航道实时画面制定清理方案，首先对重点区域进行清理，之后完成其他区域航道清理工作，这样能够使得清理工作得到更好地控制，调度指挥中心控制系统在分析大量的信息后制定清理方案，保障了各项工作的有序开展。信息系统的完善是建设现代信息化港口的关键一环，港口航道建设人员应认识到完善和改进信息系统功能的重要性，结合港口航道运行的具体特点逐步调整设计方案，最大限度保障信息化系统的高效性。

3.2 优化航道信息服务模式

港口运营企业需要明确航道服务信息模式，制定完善的航道信息服务体系，推动信息化建设进程。港口航道建设难度大，需要多个学科知识融入，信息量繁琐复杂，只有精确掌握各项信息，并在最大限度上应用这些信息才能发挥这些信息的作用，所以在进行信息化工作时，应深入分析港口航道运行的特点，结合运行特点制定信息服务方案，尽可能将客观因素带来的影响降低，为进出港船只提供高效的信息服务，更好地提升港口巷道运行效率。于此同时也要注重对港口航道发展情况进行分析，通过大量的数据进行预测个建模，将可能影响巷道运行的因素找出，制定预防性的防止方案，这样能够保障巷道运行的稳定性。信息服务模式的建设能够使未来港口航道更加高效的运行，避免港口出现混乱的状况。值得主要的是，信息化建设必须协调巷道运行工作，如航道变化、设备需要、施工技术等，将这些因素考虑在内后制定有效的管理模式，强化信息技术的应用，如人工智能识别系统，能够自动地识别进出船只信息，实现全过程自动化处理。信息服务模式不仅为工作人员提供了有效的工作依照，也进出港口的船只提供了有效的参照，极大地协调了港口航道工作，这种模式能够消除传统的人工指挥模式打来的影响，使得信息服务的质量大大提升。目前许多远洋贸易发展迅速的国家已经基本实现了高效的港口航道信息化服务模式，我国可以参考这些国家的发展模式，学习其先进的理念，应用在我国港口航道信息化服务模式建设中来，进一步为港口航道信息化发展打下基础。

3.3 增加信息化建设资金

港口航道信息化建设离不开大量紫禁之城，各项资金的花费非常庞大，建设单位应该重视信息化硬件设备建设工作以及人员能力培养工作。一是应该将老旧的信息化设备更换，采购先进的信息化设备，确保港口航道信息处理系统运行的稳定性，提高信息系统工作效率。二是应该革新信息化建设方法，设计因地制宜的发展模式，能够从港口行业特点和贸易模式出发，建设符合港口发展模式和经济发展特点的信息化体系，进一步推动信息化建设步伐，使得信息技术应用形式得到优化与创新，与此同时也要从积极学习其他港口的成功经验，将这些经验用于自身港口航道信息化建设中，在实际建设中走出符合本港口发展的道路。在信息处理方面，应该建立一套现代信息技术与人工处理并存的模式，通过信息技术优化各项工作，如建设信息化的管理系统，将各项工作内容融入到系统中，通过工作人员优化信息技术，持续强化信息化与人工化结合。

4 结束语

总而言之，我国港口经济发展迅速，随着经济的发展港口航道信息化建设的重要性越来越大，作为建设单位和港口运营单位，都有责任和义务研究更为高效的信息化建设模式，不断地推动港口航道信息化建设步伐，从而为我国航运产业带来更多的经济效益。分析和研究我国港口航道信息化建设的不足能够为相关企业提供有效的改进措施，从而为港口航道信息化建设打下基础，使得港口航道的工作效率提升，带来更多经济效益。