共謀航運系統發展 助推航運轉型創新
——2023 世界交通運輸大會“新一代航運系統”論壇觀點集萃

本刊記者 石孟園

6 月15 日，2023 世界交通運輸大會“新一代航運系統”的技術體系、功能架構及其實現途徑論壇，在武漢中國光谷科技會展中心順利舉辦。論壇匯集航運領域資深專家、高校教授、知名企業科研人員作專題報告，共同探討“新一代航運系統”最新發展趨勢和機遇，探究未來智能航運的新業態，分享研究成果和工程實踐經驗，研討新一代航運系統理論體系、技術框架和實踐路徑。

本次論壇由水路交通控制全國重點實驗室、國家水運安全工程技術研究中心、智能航運與海事安全國際科技合作基地、智能航運與海事安全學科創新引智基地主辦，武漢理工大學智能交通系統研究中心、交通與物流工程學院、航運學院承辦。

港口基建 航運邁向縱深發展

長江是我國國土空間開發最重要的東西軸線，也是長江經濟帶、“一帶一路”中部崛起和西部大開發等國家戰略的重要支撐。長江設計集團教授級高級工程師付中敏指出，長江黃金水道是溝通我國東中西部的運輸大動脈，在面對新形勢、新發展情況下，航道建設與生態保護區之間存在協調問題、航道基礎設施和智能化水平有待進一步提升，打造全流域黃金水道，迫切需要高質量建設長江黃金水道，系統地提升長江航運能力。

通過采取土壤改擴建、航道整治等措施，提升支流航道船舶通過能力，打造區域航運網絡；把生態環境保護理念融入到航道建設全過程，高效能發揮低碳航運優勢……付中敏還重點提出開展數字化建設，提升內河航運的智慧運營和保障水平，構建智慧航道體系，實現航道要素信息深度融合、數字賦能、協同應用和智能服務。

港口具有水陸聯運設備和條件，是聯系內陸腹地和海洋運輸的天然界面，對于城市經濟的發展、區域經濟的發展都起著非常重要的作用。據相關資料顯示，在全球35 個國際化的城市中，就有31 個是因為有港口而發展起來的國際化城市。

天津水運工程科學研究院、港口水工建筑技術國家工程研究中心副主任陳松貴，在會上介紹港口基礎設施長期監測傳感系統研發及應用的情況，港口三維孿生信息平臺被重點提及。該信息平臺主要運用在數字孿生安全預警和多場景應用等方面，建立包括海洋災害結構耐久性和結構安全預警的安全分析預警平臺，通過三維可視化增強、數據挖掘和深度學習等技術，為港口基礎設施提供智慧運維安全預警。

“建立起整個港口基礎設施安全觀測網系統提升港口安全保障能力，形成系列標準規范，從傳感器到傳感器現場安裝，以及組網建設等方面來指導安全觀測網工程建設……”陳松貴還介紹研究進展的最新情況。據悉，該系統將會在典型場景進行示范應用，包括廣西北部灣、寧波舟山、天津港和上海港等大型港口，選擇場景包括南方北方不同的氣候等方面進行應用，為國家基礎設施長期性能觀測網的建設提供經驗和指導。

綠色為要 智能船舶錦上添花

二氧化碳排放量的增加對于交通領域碳達峰來說是一個難以忽視的事實。據統計數據顯示：大約90%的世界貿易是通過海上運輸，航運產業的碳排放目前占全球排放總量的3%。

在黨的二十大報告中，降碳、低碳及碳達峰、碳中和等關鍵詞被頻頻提及，“雙碳”工作成為中國式現代化戰略布局的重要內容。水路交通控制全國重點實驗室主任助理、上海船舶運輸科學研究所有限公司研究員陳偉民，基于面向雙碳的船舶能效提升技術研究和應用提出思考。

陳偉民指出，基于雙碳的船舶能效提升，對船舶行業的影響體現在設計層面。從短期來看，現有船和新船的開發，能在技術性和操作性層面提供有效支持；從中期來看，不僅需要考慮替代性的低碳和零碳燃料，而且也要考慮國際IMO 或歐盟等地區對市場措施的影響；從長期來看，零碳燃料和新型減排的機制等因素都需要考慮在內。

陳偉民提出，如果考慮中期發展目標，LNG 可以作為比較有效或者有利的能源作為過渡方案，同時考慮零碳燃料的兼容性儲備，輔以生物燃料也能有效的成為發展目標；從中遠期來看，基于雙碳船舶能效提升，在未來對綠氫、甲醇和氨能的利用會有大幅提升。

海運是最具全球化的一種運作方式，各個國家對海運業都高度重視，但在海運系統運營過程中，難免會受到各種沖突、制裁和極端天氣等因素影響，對海運系統性能產生較大影響。大連海事大學交通運輸工程學院鐘銘教授，重點闡述新時代的韌性海上運輸系統體系架構。他表示，韌性的海運系統就是海運系統韌性，新時代海上運輸系統體系發生巨大變化，韌性海上運輸系統體系可以保障產業鏈和供應鏈安全。

中國長江航運集團有限公司（簡稱“長航集團”）是長江上第一家干散貨運量突破億噸大關的航運企業。長航集團副總經理劉光耀介紹，擁有150 年歷史的長航集團是一家以港航服務業為支撐的航運企業。高效的管理、精細的運營、數字化的服務、數字生態的建立，成為卓越的江海聯運及郵輪旅游的綜合服務商，長航集團勢在必行。

據了解，綠色智能航運系統建設已經成為長航集團低碳發展的戰略規劃，長航集團目前已經批準建造清潔能源的LNG 船舶已經有8 條，2023 年將有4 條LNG 船舶投入運營。劉光耀表示，未來長航集團將會在綠色智能航運系統建設發展中部署相關措施，其中包括提升清潔能源應用的技術基礎，探索LNG 等新能源和清潔能源應用具體的技術儲備；推動能效技術的節能措施應用，考慮船舶的輕量化、高效螺旋槳等減少船舶阻力的節能技術；探索新造船原料動力應用等。

建構體系 智能航運未來可期

到2035 年基本建成、到2050 年全面建成“人民滿意、保障有力、世界前列”交通強國，這是新一代航運系統發展的總遵循。新一代航運系統發展要以安全、綠色、智能、便捷、高效為抓手，完善航運基礎設施布局、形成立體互聯航運網絡。

中國船級社武漢規范研究所規范法規部副主任王志芳，介紹新一代航運體系是船岸協同的航運體系，船舶、智能船舶和新一代新型的基礎設施之間進行協同發展，在發展規劃功能目標設定和實施布局等方面進行全方位融合，集成智能的船舶、精確的電子航道圖、智慧的基礎設施和可靠的通信網絡進行計算、決策和支持。

王志芳提出基于“一腦”（水運數據大腦）“五網”（信息管理網絡、智慧物流網絡、智慧航道網絡、智慧客運網絡）和“兩體系”（科技創新體系、網絡安全體系），對新一代航運體系的發展起促進作用。與此同時，雖然我國水運在經過多年發展已經取得進步，但在航運服務保障手段、應急救援、基礎設施信息化程度等方面還有待提升。

王志芳現場演示新一代航運體系關鍵要素的集成，包括基于北斗定位技術、5G 通信技術、感知技術、數字孿生等技術，建構數據互聯互通的數據平臺、監管平臺和針對船東的服務平臺，匯集航道、水文、船閘、橋梁、港口等信息，實現船舶編隊航行。

據介紹，云端層是新一代航運系統的核心，基于VTS 平臺氣象水文信息、電子海圖等管理系統做支撐，建立云控平臺進行數據融合計算，為服務平臺進行協同感知、決策協同控制等。此外，以智能集成平臺為中心，包括智能航行、智能機艙、智能船體、智能貨物等智能集成平臺，智能船舶規范體系搭建“1+N”架構。

武漢理工大學智能交通系統研究中心教授、國家水運安全工程技術研究中心副主任文元橋，闡述新一代航運系統中交通管控的技術體系，介紹水路交通運行管控現狀及展望。他指出，水路交通系統本質上以船舶為載體和以港口為節點，以海洋、江河湖泊等水域為通道的運輸系統。

文元橋表示，水路交通管控系統要將物理實體管控和信息實體管控相結合。未來水路交通管控是以水上交通對象和系統狀態的感知理解為基礎，綜合應用運籌學、現代控制理論、最優化理論、大數據與人工智能技術，通過對水路交通對象，包括交通參與者、水路交通基礎設施等，以及系統運行過程的組織，實現水路交通安全便捷高效綠色和經濟運行。

“各位圍繞新一代航運系統的技術體系、實現路徑和發展對策，開展思考和交流，包括航道建設、港口感知，以及新一代航運系統的應用和韌性海運系統……”武漢理工大學學術委員會主任、水路交通控制全國重點實驗室主任、中國工程院院士嚴新平在做總結發言時表示，綠色、智能、韌性是航運發展重要方向，也是新一代航運系統顯著特征，加強產、學、研、用各方聯動合作有助于促進綠色智能航運技術創新。