從一體化、智能化頂層設(shè)計(jì)視角看浙江省內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)

顧智艷 壽建敏

【摘 要】 為使浙江省內(nèi)河航運(yùn)智能化發(fā)展符合智能化時(shí)代節(jié)拍，更好發(fā)展浙江省內(nèi)河航運(yùn)，分析浙江省內(nèi)河航運(yùn)概況和智能化發(fā)展現(xiàn)狀，闡述內(nèi)河航運(yùn)智能化發(fā)展中船舶智能網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、航運(yùn)裝備網(wǎng)和智能決策系統(tǒng)對(duì)浙江內(nèi)河航運(yùn)智能化進(jìn)程的要求，指出浙江省內(nèi)河航運(yùn)智能化發(fā)展要做到：不僅要使船舶滿足船舶智能網(wǎng)的基本要求，還要致力于開發(fā)運(yùn)用新材料、新能源、新技術(shù)的高級(jí)智能船舶；要將貨物標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)化；制定航運(yùn)裝備標(biāo)準(zhǔn)化制度；重視信息平臺(tái)的互聯(lián)互通和信息智能化運(yùn)用，建立交互的、環(huán)狀的航運(yùn)智能系統(tǒng)。浙江省內(nèi)河航運(yùn)智能化發(fā)展只有在科學(xué)的頂層設(shè)計(jì)指導(dǎo)下才能把握先發(fā)優(yōu)勢(shì)，降低未來(lái)設(shè)施更新?lián)Q代的成本。

【關(guān)鍵詞】 人工智能；船舶智能網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)；航運(yùn)裝備網(wǎng)；智能決策系統(tǒng)

0 引 言

人工智能誕生于20世紀(jì)50年代，進(jìn)入21世紀(jì)后，發(fā)展速度不斷加快。2017年，我國(guó)出臺(tái)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出了面向2030年人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施，要求構(gòu)建人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人工智能必將引領(lǐng)各行業(yè)的智能化發(fā)展，水運(yùn)行業(yè)的智能化也將迎來(lái)巨大變革。

我國(guó)有著豐富的內(nèi)河航運(yùn)資源，內(nèi)河航運(yùn)的數(shù)字化建設(shè)已經(jīng)有了一定的發(fā)展，在長(zhǎng)三角水網(wǎng)地區(qū)，發(fā)展了船岸信息交互系統(tǒng)、數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)、二維激光掃描系統(tǒng)、紅外成像系統(tǒng)等，開發(fā)了航道信息資源可視化系統(tǒng)、水運(yùn)數(shù)據(jù)中心等。一些港口正在尋求從“互聯(lián)網(wǎng)+”到智慧港航的發(fā)展路徑，試圖通過(guò)航道可視化、船舶可視化、航標(biāo)電子化和船舶流量統(tǒng)計(jì)自動(dòng)化等來(lái)體現(xiàn)智慧港航。

面對(duì)國(guó)家人工智能發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)顯然還缺乏行業(yè)整體智能化發(fā)展的思路，在航道、船舶和港口的智能化發(fā)展方向及聯(lián)動(dòng)上均存在著革命性變革的需要。利用智能感知技術(shù)、船聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、航道物理信息系統(tǒng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)構(gòu)筑內(nèi)河航道、船舶和港口碼頭的一體化系統(tǒng)，并由此對(duì)航道、船、貨、港等一體化、智能化進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，對(duì)浙江省內(nèi)河航運(yùn)的智能化發(fā)展具有十分重要的意義。

1 浙江省內(nèi)河航運(yùn)智能化發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展現(xiàn)狀

浙江省境內(nèi)河流眾多，水網(wǎng)密布，以京杭運(yùn)河、長(zhǎng)湖申線等水運(yùn)主通道為核心，杭嘉湖地區(qū)高等級(jí)航道網(wǎng)為主體，其他地區(qū)航道為補(bǔ)充，形成了“北網(wǎng)南線、雙十千八”（“北網(wǎng)”指杭嘉湖地區(qū)航道網(wǎng)，“南線”指浙江南部地區(qū)相對(duì)獨(dú)立航道，“雙十千八”指20條總長(zhǎng)1 825 km的骨干航道）的內(nèi)河骨干航道布局，全省航道養(yǎng)護(hù)和管理水平處于全國(guó)領(lǐng)先水平。

浙江省擁有500噸級(jí)以上泊位835個(gè)，貨船近1萬(wàn)艘，杭州港、寧波內(nèi)河港、嘉興內(nèi)河港、湖州港、紹興港、蘭溪港、青田港等7個(gè)重點(diǎn)內(nèi)河港口，其中杭州港、嘉興內(nèi)河港、湖州港為全國(guó)內(nèi)河重要港口。

1.2 智能化發(fā)展現(xiàn)狀

浙江省在內(nèi)河水運(yùn)發(fā)展上有著較大的投入，水運(yùn)裝備的現(xiàn)代化和水運(yùn)信息化水平排名位于全國(guó)前列。浙江省以智慧港航頂層設(shè)計(jì)為依托，以港航行政監(jiān)管和便民服務(wù)為導(dǎo)向，以實(shí)施長(zhǎng)三角船聯(lián)網(wǎng)和千島湖智慧港航為示范，初步建成以辦公自動(dòng)化、監(jiān)管立體化、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、指揮協(xié)同化為特征的浙江智慧型港航，開發(fā)了船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)，基于船聯(lián)網(wǎng)的跨區(qū)域數(shù)據(jù)交換平臺(tái)示范工程取得重大成果，開發(fā)的內(nèi)河貨船能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。一系列邁向內(nèi)河航運(yùn)智能化的重要突破提升了浙江省的港航綜合監(jiān)管能力和服務(wù)公眾能力，提高了為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)、高效、便捷的港航管理信息服務(wù)能力。

面對(duì)未來(lái)人工智能時(shí)代的變革，面對(duì)國(guó)際化發(fā)展的先進(jìn)水平，若浙江省僅以目前局部信息智能的獨(dú)立發(fā)展方式入手，而不進(jìn)行全面整體頂層設(shè)計(jì)，將不利于未來(lái)發(fā)展。浙江省內(nèi)河航運(yùn)要走向智能化的全新時(shí)代，還應(yīng)致力于從船舶智能網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、航運(yùn)裝備網(wǎng)和智能決策系統(tǒng)等方面著手，為浙江省內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展制定一個(gè)全面可持續(xù)的發(fā)展規(guī)劃。

2 適應(yīng)智能化發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)要素

2.1 船舶智能網(wǎng)

中國(guó)船級(jí)社2015年制定的《智能船舶規(guī)范》將具有智能船體、智能機(jī)艙、智能航行、智能貨物管理、智能能效管理和智能集成平臺(tái)等六大功能模塊的船舶定義為智能船舶。船舶智能網(wǎng)是針對(duì)各類智能船舶的云管理網(wǎng)絡(luò)，是綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)以及深度算法實(shí)現(xiàn)船舶、貨物、港口、人員的互聯(lián)互通，為船舶實(shí)時(shí)規(guī)劃最優(yōu)路線的智能服務(wù)網(wǎng)絡(luò)[1]。

目前浙江省內(nèi)河航運(yùn)擁有船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)和基于船聯(lián)網(wǎng)的跨區(qū)域數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，具備發(fā)展船舶智能網(wǎng)的重要基礎(chǔ)；但是，浙江省內(nèi)河航運(yùn)目前的船舶標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)是2015年交通運(yùn)輸部發(fā)布的《內(nèi)河運(yùn)輸船舶標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)定》，未跟上船舶智能化時(shí)代的步伐。浙江省應(yīng)注重船舶的智能標(biāo)準(zhǔn)化，要求在浙江省內(nèi)河航行的船舶具有一定的智能化水平，達(dá)到滿足船舶和貨物的信息聯(lián)網(wǎng)、信息同步、信息接收及響應(yīng)等船舶智能網(wǎng)絡(luò)需要的智能化水平，致力于開發(fā)運(yùn)用新材料、新能源、新技術(shù)的高級(jí)智能船舶。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是對(duì)貨物從一個(gè)地點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，它將貨物的實(shí)時(shí)信息傳遞給數(shù)據(jù)庫(kù)，以便智能決策系統(tǒng)給出最優(yōu)運(yùn)輸方案[2]。

浙江省在碼頭智能理貨方面已有一定的信息化基礎(chǔ)，但這僅僅是將貨物的信息傳遞給數(shù)據(jù)庫(kù)，缺乏對(duì)反饋信息的處理。在人工智能的新時(shí)代，浙江省內(nèi)河航運(yùn)應(yīng)該達(dá)到如下智能化運(yùn)作：物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合船舶智能網(wǎng)和航運(yùn)裝備網(wǎng)，由智能決策系統(tǒng)給航運(yùn)裝備網(wǎng)發(fā)出指令，將同一批次的在港貨物進(jìn)行統(tǒng)一裝船；選擇船舶智能網(wǎng)中最合適的船舶進(jìn)行運(yùn)輸，并規(guī)劃好最優(yōu)路線；在運(yùn)輸過(guò)程中可對(duì)船舶上的貨物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；到達(dá)港事先接收到智能決策系統(tǒng)給出的船舶到港信息可及時(shí)安排卸貨，減少港口擁堵。以上運(yùn)作需要建立在貨物能否及時(shí)準(zhǔn)確地出現(xiàn)在決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而為貨物的運(yùn)輸爭(zhēng)取到最迅速最安全的方案。

浙江省在建立物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，為使貨物能夠被準(zhǔn)確地識(shí)別并錄入到互聯(lián)網(wǎng)中，應(yīng)先將貨物標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)利用人工智能感知技術(shù)提高貨物的識(shí)別精確度。在建立物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，應(yīng)注意物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別和實(shí)時(shí)監(jiān)控的貨物不局限于水路運(yùn)輸方式，而是各種運(yùn)輸方式，這樣才能使智能決策系統(tǒng)能規(guī)劃最優(yōu)的貨物運(yùn)輸方案。

2.3 航運(yùn)裝備網(wǎng)

航運(yùn)裝備網(wǎng)是以港口相關(guān)裝備為主，旨在為相關(guān)船舶、貨物和工作人員的各種決策提供服務(wù)的航運(yùn)裝備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要功能是對(duì)智能決策系統(tǒng)的決策信息作出反應(yīng)。

目前，浙江省已有個(gè)別海港智能化水平處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，但是各內(nèi)河港口的智能化水平發(fā)展不均衡、未建立航運(yùn)裝備標(biāo)準(zhǔn)化制度等問(wèn)題阻礙了浙江省航運(yùn)裝備網(wǎng)的建立，使得智能決策系統(tǒng)的決策信息不能轉(zhuǎn)換成具體的措施為航運(yùn)發(fā)展作貢獻(xiàn)。

為了將決策信息轉(zhuǎn)換為具體措施的關(guān)鍵系統(tǒng)――航運(yùn)裝備網(wǎng)的順利建成，浙江省需要建立航運(yùn)裝備的標(biāo)準(zhǔn)化制度。標(biāo)準(zhǔn)化制度的主要參考指標(biāo)應(yīng)該包含對(duì)于決策信息的接受、解讀以及具體措施的表現(xiàn)，同時(shí)應(yīng)該注重各個(gè)內(nèi)河港口智能化的均衡發(fā)展，以便各個(gè)港口在航運(yùn)裝備網(wǎng)中的數(shù)據(jù)可對(duì)接，最大化地發(fā)揮出人工智能的功能與優(yōu)勢(shì)，使其助力浙江省內(nèi)河航運(yùn)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.4 智能決策系統(tǒng)

在船舶智能網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和航運(yùn)裝備網(wǎng)這三大功能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時(shí)，浙江省還需要建立一個(gè)涵蓋各個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系的智能決策系統(tǒng)，這是人工智能對(duì)浙江省內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展發(fā)揮作用的最為關(guān)鍵之處――運(yùn)用人工智能技術(shù)在整合船舶、港口、貨物、人員的各類信息之后為系統(tǒng)用戶制定最優(yōu)的決策方案。為建立浙江省內(nèi)河航運(yùn)智能決策系統(tǒng)，浙江省在以上3個(gè)功能網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)之外，還須做到：

（1）重視信息平臺(tái)的互聯(lián)互通。這不僅是單一網(wǎng)絡(luò)的要求，也是浙江省整個(gè)內(nèi)河航運(yùn)智能網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，需要浙江省制定一個(gè)信息平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)，以便各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息都能在利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)之后集中到智能決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，再利用云計(jì)算技術(shù)、深度算法技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，形成決策意見(jiàn)和建議。

（2）信息智能化運(yùn)用。浙江省在做內(nèi)河航運(yùn)智能化的頂層設(shè)計(jì)時(shí)要明確信息只是系統(tǒng)的基礎(chǔ)資料，信息的智能化運(yùn)用才是關(guān)鍵。很多省市都在緊鑼密鼓地建設(shè)數(shù)字港航，這些港口的信息智能化運(yùn)用還處于開發(fā)挖掘過(guò)程中。如果浙江省在規(guī)劃內(nèi)河航運(yùn)智能化發(fā)展時(shí)僅僅關(guān)注數(shù)字港航和信息化建設(shè)，那在未來(lái)面對(duì)智能化時(shí)代的沖擊時(shí)，僅用于信息化配套的硬件和軟件勢(shì)必要被淘汰，這將加大浙江省未來(lái)內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展的重置成本，降低發(fā)展速度，使浙江省內(nèi)河航運(yùn)在未來(lái)發(fā)展中失去先機(jī)。

（3）建立交互的、環(huán)狀的航運(yùn)智能系統(tǒng)。浙江省應(yīng)該在內(nèi)河航運(yùn)智能化發(fā)展頂層設(shè)計(jì)時(shí)重視信息平臺(tái)的互聯(lián)互通和信息的智能化運(yùn)用，在船舶智能網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和航運(yùn)裝備網(wǎng)三大功能網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立關(guān)鍵的智能決策系統(tǒng)，及早運(yùn)用人工智能技術(shù)對(duì)整合后的信息進(jìn)行深層加工處理，形成并輸出反饋信息，讓用戶盡早享受人工智能帶來(lái)的高效、精準(zhǔn)、便利的服務(wù)，如為船舶提供實(shí)時(shí)最優(yōu)航行路線、為貨物運(yùn)輸設(shè)計(jì)最迅捷的運(yùn)輸方案、給港口發(fā)送各種接駁指令等，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控三大功能網(wǎng)絡(luò)并指導(dǎo)其系統(tǒng)升級(jí)的作用，將浙江省內(nèi)河航運(yùn)智能系統(tǒng)建成一個(gè)交互的、環(huán)狀的智能航運(yùn)系統(tǒng)。

3 結(jié) 語(yǔ)

人工智能的發(fā)展對(duì)航運(yùn)市場(chǎng)的影響是不可避免且迅速而全面的，它不僅影響著與航運(yùn)相關(guān)的硬件設(shè)施，同時(shí)也影響著與航運(yùn)相關(guān)的軟件設(shè)備，如何在它的沖擊下立于不敗之地是航運(yùn)業(yè)面臨的重要課題。浙江省要從船舶智能網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和航運(yùn)裝備網(wǎng)這三大功能網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)入手，建立完善的信息采集系統(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)將信息集中到智能決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，再利用云計(jì)算、深度算法等技術(shù)進(jìn)行信息的整合、篩選、處理，最后形成精準(zhǔn)有效的決策信息反饋給航道、船舶和航運(yùn)裝備，形成一個(gè)高效精確、交互、環(huán)狀的航運(yùn)智能系統(tǒng)。浙江省相關(guān)航道、船舶及裝備的建設(shè)要在縱觀這個(gè)環(huán)狀航運(yùn)智能系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)之下進(jìn)行更新改造，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)要以智能化功能為主要參考指標(biāo)，讓浙江省的航運(yùn)建設(shè)在人工智能時(shí)代減少設(shè)備更新?lián)Q代的成本，把握住智能化的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 嚴(yán)新平，柳晨光.智能航運(yùn)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].智能系統(tǒng)學(xué)報(bào)，2016（6）：807-817.

[2] 徐磊，錢振明.智慧港口標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)研究[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2015（9）：77-82.