內河新一代航運系統構建的思考

摘 要：內河航運是綜合運輸體系和水資源綜合利用的重要組成部分，在促進流域經濟發展、優化產業布局、服務對外開放等方面發揮著重要作用，具有貨物適應能力強、單位承運主體運量大、單位質量物流成本低、能耗小污染低等優勢，但運輸網絡整體布局亟需完善，科技創新應用不足，資源集約利用水平和系統韌性有待提升。本文簡述了我國內河航運的發展現狀，對當前制約發展的主要問題進行了總結，根據未來水路交通的綠色、智能和韌性的發展趨勢，提出了內河新一代航運系統的構想和發展建議，為內河運輸的技術創新和融合應用提出了創新思路。

關鍵詞：內河新一代航運系統;國家綜合立體交通網;碳達峰、碳中和;示范應用

中圖分類號：U692.5+1? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）05-0006-03

我國內河水運資源豐富，近年來，內河船舶大型化、標準化、專業化發展趨勢明顯，內河高等級航道建設取得顯著成效，形成了“兩橫一縱兩網十八線”航運網絡，但仍存在運輸裝備發展質量不高、基礎設施有效供給不充分、運輸組織和服務效率效益低、市場集約化水平不足、航運安全體系不完善、科技創新投入少等問題，導致其發展相對落后，成為綜合運輸體系的“短板”。建設內河新一代航運系統，培育“岸基駕控為主，船端值守為輔”營運組織新模式、新業態，深化交通運輸與相關產業協同融合，提升客貨運輸服務品質，打造綠色、智能、安全、高效的現代航運物流系統，實現體系性升級改造，對融入交通強國建設和國家綜合立體交通網構建，發揮內河航運優勢，支撐現代化經濟體系和社會主義現代化強國建設，具有重要意義。

1 內河航運發展現狀

改革開放特別是近10年來，我國內河航運發展取得了巨大進展，據交通運輸部統計[2]，2019年年末全國擁有水上運輸船舶13.16萬艘，凈載重量25684.97萬噸，載客量88.58萬客位，其中內河11.95萬艘，占比為90.81%;凈載重量13080.08萬噸，占比為50.93%;載客量62.72萬客位，占比為70.81%，為我國國民經濟發展提供了有力支撐。

內河高等級航道建設成效顯著，截至2019年底，全國內河航道通航里程12.73萬公里，等級航道里程6.67萬公里，占總里程52.4%，三級及以上航道里程1.38萬公里，占總里程10.9%，三級及以上內河航道達到1.38萬公里，基本形成以長江干線、西江航運干線、京杭運河、長三角和珠三角高等級航道網為主體，干支銜接、局部成網的格局。

內河港口碼頭大型化、專業化和機械化水平顯著提高，截至2019年底，內河港口生產用碼頭泊位1.73萬個;擁有千噸級及以上泊位接近4000個。港口工業功能、物流服務功能初步拓展，規模化、集約化水平明顯提升。上海國際航運中心基本建成，武漢長江中游航運中心、重慶長江上游航運中心和南京區域性航運物流中心取得顯著進展。

內河船舶大型化、標準化、專業化發展趨勢明顯，進入新世紀以來，在市場需求和激勵政策推動下，內河船隊規模實現了年均10.2%增長率的快速擴張，2019年底全國內河輪駁船總計共1.31億凈載重噸，適應了經濟社會發展對內河運輸運力的需求。截至2019年底，運輸船舶平均噸位達到1095凈載重噸，是2000年的10.6倍，形成了干散貨船、集裝箱船、商品汽車滾裝船、液體散貨船等專業化運輸船隊，大型化標準化、專業化趨勢明顯。

推動長江經濟帶發展，是以習近平為核心的黨中央做出的重大戰略部署，長江、珠江等內河航運是促進國內大循環的重要通道。國家已將“碳達峰”“碳中和”目標列入了經濟和社會發展十四五規劃[3]，函需進一步推動內河航運的節能減排和低碳生態發展;中共中央、國務院印發的《國家綜合立體交通網規劃綱要》提出了“便捷順暢、經濟高效、綠色集約、智能先進、安全可靠”的發展目標;在國家戰略部署下，由依靠傳統要素驅動向更加注重創新驅動轉變[4]，構建安全、便捷、高效、綠色、經濟的現代化綜合交通體系，“十四五”將是長江、珠江等內河航運發展的關鍵機遇。

2 制約內河航運發展的主要問題

（1）內河航運運輸模式落后、港航裝備智能化綠色化發展緩慢。內河航運組織創新是一項系統工程，涵蓋市場準入、產業引導、運行監管以及基礎設施配套、財稅金融支持等諸多方面，相關職能分散在不同部委，與航道充分適應的內河綠色智能船舶產業標準化發展滯后;清潔能源和新能源船舶起步艱難;內河船舶的駕駛模式主要依靠船員操作，缺乏智能、遠程駕駛等創新模式。

（2）內河港航基礎設施條件薄弱。我國內河港口的油氣回收、粉塵治理、污染物監管與接收等能力不足，航道網、能源網和通信網尚未形成有機融合;航道設施智慧服務功能不足，不足以支撐內河綠色智能船舶和航運生態發展需要。

（3）內河航運市場服務效率效益不高。內河航運經營主體分散，發展水平參差不齊，港航企業規模化、集約化、專業化嚴重不足;內河船員工作環境差，薪酬狀況低，隊伍素質及專業水平不高，成為發展瓶頸;內河船舶代理、貨運代理等航運服務大多仍為傳統方式，效率有待提升。

（4）內河航運科研創新投入不足。由于內河航運規模化集約化不夠、投入產出見效慢，科研創新資源分散，科技專項設立少;與沿海港口和遠洋船舶比較，內河港航及船舶技術差距巨大，產業鏈和核心配套水平相對落后。

（5）航道等級低，網格化程度不高。截止到2019年底，我國三級以上航道約占內河航道里程的10.9%，遠低于美國的61%、德國的68%。內河航道網絡化程度低，干支直達，區域成網，水系溝通，通江達海的能力不足，內河港口規模化、集約化發展水平低。

3 內河新一代航運系統的構成

在船岸協同環境下，傳統航運的人為因素將不斷弱化，船-船、船-岸、岸-岸耦合增強，系統可柔性測控，隨機性減弱，系統的感知、認知、決策及控制主體逐漸從駕駛員/操作員轉向機器。運行維護由船員/操作員控制執行演變為人機共駕，經歷增強駕駛、輔助駕駛、智能航行、自主航行等四個特征階段[5]，不同智能等級單元、系統、分散復雜系統混行并存，操作地點從船舶等載運裝備移至岸基駕控中心，指令形式由隨動操作信息、機械執行信息轉化為目標任務。在沒有足夠人類監督和參與的情況下，能夠在變化的、不可預測的交通環境“理性地行動”，由被動交通響應和優化轉向主動交通管理與服務。內河新一代航運系統是通過運用高新技術實現傳統航運單元要素融會貫通、自洽共享的新型水路運輸系統，由綠色智能船舶、航運基礎設施、岸基集控系統和交通運營服務共同組成，船舶、港口、航道物理分散但信息互聯共享。

（1）綠色智能船舶：乘客與貨物承運的主要載體，包括常規船舶、增強駕駛船舶、輔助駕駛船舶、遠程駕駛船舶和自主航行船舶，由航行腦系統、綠色動力系統、船用機電設備、通信導航單元、船舶健康運維共同組成。

（2）航運基礎設施：實現船舶時空位移的通道鏈路與重要節點，包括數字生態航道、智慧綠色港口和信息基礎設施建設三個方面，具體為電子航道圖、全息助航設施、數傳通信網絡與港口自動化裝備。

（3）岸基集控系統：新一代航運系統指令發布終端，由岸基駕控中心完成在航船舶的駕控，對航運全過程進行監管，并在緊急情況下介入操作，船東和海事監管機構可在移動終端或第三方平臺實時監測和獲取信息，由綜合集控中心、岸基通訊設施、遠程駕控系統和移動服務終端等組成。

（4）交通運營服務：開放、共享、協同的水路交通管理與服務系統/平臺，支持個性化定制，提供韌性化運營服務，集成態勢預測評估、物流組織調度、水上應急救援和船舶運行控制等功能。

4 內河新一代航運系統的建設思路

堅持內河航運“綠色、智能、安全”發展理念，對接交通強國、綜合立體交通網規劃綱要等國家戰略部署，推進內河“新一代航運系統”創新工程，貫穿系統觀念，加強前瞻性思考、全局性謀劃、戰略性布局，面向未來內河水路運輸場景和航運新業態，堅持生態優先、綠色發展，整體推進、分步實施。以深化供給側結構性改革為主線、改革創新為根本動力[6]，注重科技賦能智能綠色船舶、數字生態航道、智慧綠色港口、韌性組織運營，推動高質量發展，加強基于船岸協同的內河航運安全管控與應急搜救技術研發，構建便捷順暢、經濟高效、綠色集約、智能先進、安全可靠的現代化高質量國家綜合立體交通網。

（1）設立內河“新一代航運系統”創新工程專項，推動內河“新一代航運系統”建設，實現“岸基駕控為主、船端值守為輔”的內河船舶運行新業態。構建內河“新一代航運系統”的頂層架構，形成內河新一代航運創新工程總體規劃方案，明確內河新一代航運技術與裝備發展路徑和各階段重點任務;設立科研專項推進“新一代航運系統”的技術創新，為推動創新工程提供保障。

（2）加快“新一代航運系統”的船岸一體綠色智能船舶裝備研發。面向綠色生態發展、降低航運成本、減少船舶配員、提升航行安全等需求，鼓勵內河船舶產業標準化，開展內河“新一代航運系統”的關鍵技術、核心部件與設備系統研發，面向長江、珠江和運河等水系，選取重點區域、航段，推動示范應用。

（3）建立內河“新一代航運系統”創新工程的工作機制。在交通運輸部、工信部等部委的聯動協調下，組建由行業主管主導、地方政府等多方協同的內河“新一代航運系統”創新工程協作組，形成 “央地聯動、部際合作”工作機制。建立按照綠色清潔能源功率能耗補貼、廢物回收激勵等政策，設立科研專項、貼息貸款、減免稅、后補貼、專項基金、鼓勵社會資本進入等專項支持政策，為推動創新工程提供保障;推動一批內河“新一代航運系統”工程示范，補齊內河航運發展“短板”。

5 總結

內河新一代航運系統的建設與發展并非一蹴而就，是綠色智能船舶、航運基礎設施、岸基集控系統和交通運營服務歷經航運要素單元、水路交通系統、分散復雜系統等發展階段，不斷提升信息集約水平，最終達成裝備自主可控、樞紐立體互聯、服務安全高效的現代智能綠色航運新模式、新業態。函需突破航運系統設計規劃技術、綠色智能航運裝備技術、數字生態航道技術、船舶運行控制技術、交通運營組織技術、水上應急救援等關鍵技術，持續強化創新引領與技術驅動，制定發展路徑與規范標準體系，推動內河船舶組織運營模式以岸基駕控為主，船端值守為輔，形成人-機-環、船-港-貨的運轉體系，探索基于船岸協同的船舶編組運輸模式。通過應用計算機軟硬件技術，研發船舶、港口、航道運輸作業場景和岸基運控不同自主控制執行能力和智能決策水平的操作系統，分階段、分區域、分場景開展推廣示范，打破系統屏障與限制，實現內河航運高質量發展。

參考文獻：

[1]中華人民共和國交通運輸部. 內河航運發展綱要[EB/ OL]. http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/04 /content_5517185.htm， 2020-05-29.

[2]中華人民共和國交通運輸部. 2019年交通運輸行業發展統計公報[EB/OL]. http：//www.gov.cn/xinwen/2020- 05/12/content_5510817.htm， 2020-05-12.

[3]中國政府網. 中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議[EB/OL]. http：//www.gov.cn/zhengce/2020-11/03/conten t_5556991.htm， 2020-11-03.

[4]中華人民共和國交通運輸部.交通強國建設綱要[EB/OL].http：//xxgk.mot.gov.cn/jigou/zcyjs/201909/t201 90920_3273715.html， 2019-09-19.

[5]嚴新平， 劉佳侖， 范愛龍， 馬楓， 李晨.智能船舶技術發展與趨勢簡述[J].船舶工程， 2020， 42（03）：15-20.

[6]中共中央， 國務院. 國家綜合立體交通網規劃綱要[EB/ OL]. https：//www.mot.gov.cn/guowuyuanxinxi/202102/t2 0210225_3528154.html？from=groupmessage， 2021-02-24.

基金項目：國家自然科學基金重點國際合作項目（51920105014）。