新時代航道維護技術與手段的新探索

李金 李建夏

摘 要：為了保證航船客運以及貨運的穩定性，應認識到航道維護的重要性，并能結合新時代航道維護主要技術以及手段的發展，根據不同航道的特點，開展科學的航道維護操作。本文就新時代航道維護工作中所使用的技術以及手段進行了分析。

關鍵詞：航道；新時代；維護；

舉世矚目的三峽大壩水利樞紐工程給長江上游航道帶來了較大的影響。三峽水庫分別于2003、2006、2008年進行壩前135（139）、156、175米蓄水，回水末端分別達到豐都、長壽和江津。上游航道由過去的大型山區航道變為常年回水區、變動回水區和天然航道相結合的三段式航道。常年庫區航道水深、航寬大幅度增加，水流速度減緩，航道通航條件較過去優良；設標水深較過去大幅增加、變動回水區航段由于受泥沙淤積的影響，航道維護的難度增加。本文主要針對長江上游航道的特點，提出在新時代航道維護技術與手段的探索或設想，為了給水路運輸創造更好的發展基礎支撐，應注意強化水路運輸航道的維護以及綜合管理。

1水路航道維護重要性

和陸地運輸公路體系相比，水運航道系統更容易受到環境變化以及人為活動的影響，尤其在一些不同季節環節氣候或者是水流情況變化較大的地區中，航道更容易隨之出現變化，而對于航船而言，如果航道環境出現問題，那么就航船的安全性也將難以保證，而航道維護工作的重要價值也就在于能促進航道安全性的提升，為過往以及停泊船只創造最好的行駛環境。船舶在航道中行駛的時候，主要有三個方面的因素可能會給船舶的安全運行產生影響，分別為自然災害方面的危險，人為行動方面的影響因素以及船員在操縱船舶階段中出現的失誤。而在開展航道安全維護的時候也要能參考著三個方面，開展更為有效的航道安全維護。

2新時代航道維護措施分析

2.1、大數據在智能航道應用

2.1.1、加強數據感知與獲取

大數據強調的是海量數據，所有數據。所以智能航道建設中，航道河床數據、航標數據、水文數據、整治建筑物數據、船舶數據、氣象數據、用戶行為等數據都要納入考慮，并建立相應的數據庫。與航道相關的文檔數據、圖片數據、音視頻數據等結構化、半結構化、非結構化數據都要錄入航道數據庫。數據的全面性非常重要，只有感知了全部數據，才可能掌控航道狀態，洞見航道狀態和發展趨勢。

2.1.2、做好數據庫頂層設計

良好的頂層設計有助于數據的存儲、融合、提取、分析以及挖掘。智能航道中的大數據分析平臺可由基礎數據層、基礎設施層、數據挖掘層、終端發布層組成。基礎數據層對所獲得的所有數據進行整合，融合成航道要素數據庫、航運要素數據庫、氣象環境數據庫等。基礎設施層通過建立云計算平臺，將各類基礎IT設施虛擬化為設備資源服務，為大數據分析所需要的計算能力提供基礎支撐。數據挖掘層通過對基礎數據層數據的分析和挖掘，結合各類專家數學模型，對所獲得的航道要素、航運要素、氣象環境等數據進行實時分析和處理，實現航道演變趨勢預測、航運通航狀態預測等一系列洞見未來的行為。終端發布層采用云計算服務，將航道的狀態、船舶通航狀態、天氣氣象狀態等信息通過多終端（PC、平板電腦、智能手機等）、多類型（文字、音視頻等）發布給管理者和一般用戶。管理者可以根據大數據分析結果進行綜合評判，一般用戶可以實時感知和獲取自己需要的數據，同時反過來用戶狀態、行為所產生的數據又可反饋回基礎數據庫，為后續給一般用戶提供個性化的定制服務提供數據分析依據。

2.2.電子巡航技術

從功能上講，電子巡航系統平臺通過“一模擬、兩線、兩值”方式實現了轄區“船舶定線制秩序、船舶過橋區秩序、船舶警戒區秩序、錨停泊秩序、船舶靠碼頭秩序、客渡運秩序、危險品作業、船舶超載、枯洪水位和大風大霧”等十項巡航功能，滿足了常規巡航的功能要求。具體的說一是通過模擬巡航技術實現船舶信息與網上海事的數據比對，實時獲取船舶的基本信息，形成船舶巡航報告并對報告的問題進行逐一處理。二是通過分隔線技術實現了定線制的有效監控，達到監控船舶按規范航路行駛的效果。三是通過邊界線技術對橋區、渡區、施工區、錨泊區、警戒區、淺區、一類監管區等七大區域實施有效監管。四是通過集成了氣象、水文系統，通過將轄區內氣象站采集的水文氣象等信息臨界值技術實現惡劣氣況的預警。五是通過領域值技術實現在航船舶安全預警防止船舶碰撞、超越和并行。

電子巡航系統平臺的關鍵，首先是位置數據的有機融合。船舶位置數據是電子巡航系統中實時監控和各種預警及處理的重要數據，該數據分別從GPS系統、AIS系統及VTS系統中獲取，而這幾個系統中的船舶位置數據又相互不兼容，為了保證船舶的唯一性和數據的準確性，船舶位置數據的有機融合是電子巡航系統關鍵技術之一。

其二是長江海事電子航行參考圖的開發。電子巡航系統要實現真正意義上的安全預警和違章巡查功能，必須完成與海事監管業務密切結合的電子航行參考圖，通過對已有電子江圖的二次開發，完善海事監管業務數據，為電子巡航系統提供空間數據支撐。如蕪湖海事局船舶定線制規定、危險品碼頭地理位置和標識等。

其三是業務數據的整合。海事業務數據繁雜眾多、數據來源不統一，為了使電子巡航系統基礎數據能夠更加準確，系統利用數據分析與挖掘技術，對海事業務數據進行有效的整合和抽取也是重要的一環。

其四是建立安全預警服務。通過建立安全違章監控服務，對航行船舶進行實時監測，當航行船舶違反航行規定或存在安全隱患時，通過該服務能及時提醒值班人員或航行船舶。

2.3航標遙測遙控系統的應用

2.1利用該系統主動發現失常的航標

傳統的航道維護管理都是被動型的，所以難以及時掌握航標的動態信息，在很多標志失常之后，大都由附近村民和過往的船舶發現并報告，而很少由巡航工作船發現。這就使得在獲取航標失常信息方面具有較強的被動性。為了改變這一現狀，就需要切實加強航標遙測遙控系統的應用，利用其主動掌握航標所處的狀態，動態地掌握航標信息，并對其失常與否進行判斷。這樣就能發現大量的標志失常情況，從而主動加強防御。

2.2利用該系統及時獲取異常信息

在航道維護管理中，在航標失常之后，采用傳統的方式往往難以立即獲知。而正是由于滯后的信息獲取導致標志恢復被延誤。所以需加強航標遙測遙控系統的應用，一旦標志失常，就能及時觸發勁爆，且檢測人員能在2 min內發現航標異常，掌握其具體的異常信息，并通知相關船舶加強對其的處理和恢復，從而更好地將失常標志的恢復周期大大縮短，有效促進航道的暢通運行。

2.3利用該系統及時判斷航標失常的情況

在航道維護管理中，為了更好地促進維護管理成效的提升，應在航標失常信息處理方面加強對航標遙測遙控系統的應用。在傳統的航道管理模式下，往往難以正常、細致地對航標的動態信息進行判斷。當收到失常的報告之后，需要及時派船出航進行處理。所以在應用航標遙測遙控系統做好上述工作的基礎上，還應及時地分析和判斷失常信息，同時做好分類指導，以便更好地促進對異常信息的處理。這樣既能減少出航的次數，又能有效地提升航道的維護管理效率，從而在提高通行能力的同時確保航運過程的安全性和高效性。

3、結束語

內河航道維護管理的重要任務是做好日常維護管理工作，保障航道及其設施符合標準和技術要求，做到保尺度、保航標、保暢通，既滿足目前航運管理的需要，又為航運發展創造條件。航道維護工作者要能不斷的學習新型維護技術，實現維護效果的提升。

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