長江數(shù)字航道系統(tǒng)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(shù)字航道系統(tǒng)是基于“互聯(lián)網(wǎng)+交通”國家戰(zhàn)略，是借助移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術和理念，將互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)交通運輸業(yè)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(yè)更科學決策的需求，加快推進交通運輸由傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代服務業(yè)轉型升級。論文以長江數(shù)字航道重慶示范段建設成果為基礎，結合行業(yè)內部管理情況及對外開發(fā)情況，分析長江數(shù)字航道系統(tǒng)在提升航道公共服務能力方面的應用現(xiàn)狀，并對其未來發(fā)展方向進行了展望。

關鍵詞：長江數(shù)字航道系統(tǒng)；航道公共服務能力；移動互聯(lián)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(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)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(xù)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(jīng)濟帶發(fā)展的指導意見》，標志著加快長江航運建設上升至國家戰(zhàn)略高度，而長江航道作為長江航運發(fā)展的首位要素和發(fā)展基礎，對航運經(jīng)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(fā)展，長江干線正在實施全河段的數(shù)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(shù)字航道，屆時長江干線將全面實現(xiàn)日常航道維護管理、對外服務的現(xiàn)代化。本文針對長江上游數(shù)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(xiàn)狀，并針對其未來發(fā)展提出了建議和展望。

1.數(shù)字航道的概念

1.1數(shù)字航道的內涵

數(shù)字航道是數(shù)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(tǒng)、遙感、遙測、寬帶網(wǎng)絡、通訊、虛擬仿真、多媒體等多種技術，對航道管轄區(qū)域、管理對象及管理活動的數(shù)字化表現(xiàn)，是對航道業(yè)務流程、動態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務的虛擬化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化的技術系統(tǒng)。

1.2數(shù)字航道的主要特點

通過對航道要素等航道信息資源的數(shù)字化，實現(xiàn)航道信息的有效采集和傳輸，達到信息資源傳輸?shù)倪h程化、及時化、實時化，進而實現(xiàn)服務的多元化。通過豐富航道要素信息的實時展現(xiàn)，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(fā)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(jīng)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(fā)達的、先進的現(xiàn)代化內河航道網(wǎng)。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(tǒng)、通信系統(tǒng)和船舶交通信息系統(tǒng)的建設和聯(lián)合應用。此外，為優(yōu)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(xié)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(huán)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(xiàn)代化發(fā)展接軌，這一信息系統(tǒng)將在未來幾年內得到實施。從上述兩條河流的規(guī)劃發(fā)展來看，它們均未提出數(shù)字航道的整體概念，僅實現(xiàn)了各專項應用系統(tǒng)之間的簡單協(xié)作，沒有形成整體的、數(shù)字化的航道維護、管理和服務體系。

2.長江數(shù)字航道建設

2.1長江數(shù)字航道建設的內涵

長江數(shù)字航道建設是根據(jù)內河水運‘十二五規(guī)劃、《長江干線航道總體規(guī)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(xiàn)代化信息技術，實現(xiàn)內部管理高效、全面、快捷、協(xié)同，對外服務及時、高效、動態(tài)、便捷的綜合性系統(tǒng)工程，它的建設為打造網(wǎng)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(shù)字航道建設重慶示范段主要建設內容

建設長江數(shù)字航道重慶區(qū)域分中心，形成航道動態(tài)數(shù)據(jù)采集與管理服務體系；建設航道動態(tài)監(jiān)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(tài)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(tài)信息更新和服務功能，以此為基礎，依托長江航道門戶網(wǎng)站，實現(xiàn)“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(shù)字航道7131總體框架體系。

根據(jù)長江數(shù)字航道總體架構，按照“統(tǒng)一架構、分步實施、先覆蓋、后整合”的運行要求，數(shù)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(yè)務部門共同參與，設立重慶局數(shù)字航道指揮中心和6個全能處數(shù)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(shù)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(tài)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(jiān)測站點26個，控制河段船舶監(jiān)控及信號輔助揭示系統(tǒng)17套，指揮中心及監(jiān)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(xiàn)了示范段內605.4km航道內水位的自動監(jiān)測、航標的遠程監(jiān)測和控制、控制河段的智能輔助指揮以及航道生產(chǎn)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(wǎng)絡、主機及存儲設備、安全設備、鏈路、機房及監(jiān)控中心、監(jiān)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(shù)據(jù)庫和應用數(shù)據(jù)庫及空間數(shù)據(jù)庫，為各類應用服務提供數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫的建立，利用實時監(jiān)控、遙感、遙測、聯(lián)機合作、數(shù)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(tài)監(jiān)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(yǎng)護船舶、航標狀態(tài)進行主動監(jiān)測與智能控制，實現(xiàn)了2小時監(jiān)控輪詢一次，2分鐘計算指令改變燈質，針對各類非常規(guī)性航道維護工作和突發(fā)應急情況進行遠程指揮調度，縮短了傳統(tǒng)的“船舶發(fā)現(xiàn)故障-匯報-出航恢復”工作流程，改變了以往傳統(tǒng)航道維護通過巡查航道發(fā)現(xiàn)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(wǎng)絡等手段，達到了水位信息的實時獲取與精細感知，除系統(tǒng)設定的定時水位收集上報功能外，還可根據(jù)用戶需求，隨時下發(fā)指令獲取個性化的水位數(shù)據(jù)，并對收集到的水位數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)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(jiān)督，航道管理與養(yǎng)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(jiān)控、智能指揮，船舶通過能力進一步提高

基于AIS數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的全面采集，并融合信號揭示規(guī)則，通過長江電子航道的開發(fā)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(tài)信息，對船舶駛入預定范圍發(fā)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(fā)布更加暢通、友好、個性化

依托長江電子航道圖的研發(fā)及建成統(tǒng)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(yè)務協(xié)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(xiàn)長江干線航道動靜態(tài)信息“一站式”可靠便捷服務。通過門戶網(wǎng)站、短信服務、移動終端、VHF廣播、數(shù)據(jù)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(guī)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(shù)字航道的發(fā)展展望

信息時代，利用云技術、物聯(lián)網(wǎng)和基于二者的大數(shù)據(jù)技術，能夠有效促進信息技術與航道生產(chǎn)管理和服務融合發(fā)展，實現(xiàn)內部管理提檔升級、對外服務更加優(yōu)質、個性化。

隨著移動互聯(lián)的高速發(fā)展，大力推進移動互聯(lián)技術在長江航道的推廣和應用工作，如開發(fā)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(shù)字航道、電子航道圖系統(tǒng)的推廣和應用工作。同時從大數(shù)據(jù)、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(shù)據(jù)、港口狀態(tài)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。