長江數(shù)字航道系統(tǒng)在提升航道公共服務(wù)能力方面的應(yīng)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(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)和理念，將互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)交通運(yùn)輸業(yè)進(jìn)行有效滲透與融合，滿足公眾更便捷出行、更人性服務(wù)和行業(yè)更科學(xué)決策的需求，加快推進(jìn)交通運(yùn)輸由傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。論文以長江數(shù)字航道重慶示范段建設(shè)成果為基礎(chǔ)，結(jié)合行業(yè)內(nèi)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(wù)能力方面的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對其未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：長江數(shù)字航道系統(tǒng)；航道公共服務(wù)能力；移動互聯(lián)技術(shù)

中圖分類號：U644.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006--7973（2016）05-0029-03

水運(yùn)作為我國綜合運(yùn)輸體系的的重要組成部分，具有運(yùn)能大、能耗低、污染小、安全可靠等特點(diǎn)，是我國實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(yùn)輸量達(dá)到20.6億噸，已居于世界首位。2011年以來，國務(wù)院陸續(xù)頒布了《關(guān)于加強(qiáng)長江等內(nèi)河水運(yùn)建設(shè)的意見》和《關(guān)于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的指導(dǎo)意見》，標(biāo)志著加快長江航運(yùn)建設(shè)上升至國家戰(zhàn)略高度，而長江航道作為長江航運(yùn)發(fā)展的首位要素和發(fā)展基礎(chǔ)，對航運(yùn)經(jīng)濟(jì)起著關(guān)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(wù)于航運(yùn)發(fā)展，長江干線正在實(shí)施全河段的數(shù)字航道建設(shè)。按照頂層設(shè)計(jì)、分步實(shí)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(shí)現(xiàn)日常航道維護(hù)管理、對外服務(wù)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(shè)成果，探討其在提升航道公共服務(wù)能力方面的應(yīng)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(nèi)涵

數(shù)字航道是數(shù)字地球概念在長江航道中的具體應(yīng)用，是綜合應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、遙感、遙測、寬帶網(wǎng)絡(luò)、通訊、虛擬仿真、多媒體等多種技術(shù)，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(wù)流程、動態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務(wù)的虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的技術(shù)系統(tǒng)。

1.2數(shù)字航道的主要特點(diǎn)

通過對航道要素等航道信息資源的數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)航道信息的有效采集和傳輸，達(dá)到信息資源傳輸?shù)倪h(yuǎn)程化、及時化、實(shí)時化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)服務(wù)的多元化。通過豐富航道要素信息的實(shí)時展現(xiàn)，為船舶運(yùn)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(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)展情況

國外內(nèi)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(dá)的、先進(jìn)的現(xiàn)代化內(nèi)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(shè)施與無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和船舶交通信息系統(tǒng)的建設(shè)和聯(lián)合應(yīng)用。此外，為優(yōu)化運(yùn)輸條件，歐洲正逐步改進(jìn)內(nèi)陸水運(yùn)的管理水平，率先提出了內(nèi)河信息服務(wù)（RIS）的概念，通過RIS所提供的通用、協(xié)調(diào)的信息服務(wù)，支持內(nèi)陸航運(yùn)的交通運(yùn)輸管理，降低安全與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并與其他運(yùn)輸模式的銜接提供界面，有利于內(nèi)陸水運(yùn)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(nèi)得到實(shí)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(shí)現(xiàn)了各專項(xiàng)應(yīng)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(hù)、管理和服務(wù)體系。

2.長江數(shù)字航道建設(shè)

2.1長江數(shù)字航道建設(shè)的內(nèi)涵

長江數(shù)字航道建設(shè)是根據(jù)內(nèi)河水運(yùn)‘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(jìn)綜合、智慧、綠色、平安“四個交通”建設(shè)要求，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部管理高效、全面、快捷、協(xié)同，對外服務(wù)及時、高效、動態(tài)、便捷的綜合性系統(tǒng)工程，它的建設(shè)為打造網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的綜合立體交通走廊奠定了重要基礎(chǔ)。

2.2長江數(shù)字航道建設(shè)重慶示范段主要建設(shè)內(nèi)容

建設(shè)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(wù)體系；建設(shè)航道動態(tài)監(jiān)測、航道維護(hù)管理和航道應(yīng)急指揮三大應(yīng)用平臺，在掌握航道動態(tài)信息的基礎(chǔ)上，提高航道維護(hù)管理效率；進(jìn)一步豐富電子航道圖的動態(tài)信息更新和服務(wù)功能，以此為基礎(chǔ)，依托長江航道門戶網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)“一站式”航道信息服務(wù)；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(gòu)，按照“統(tǒng)一架構(gòu)、分步實(shí)施、先覆蓋、后整合”的運(yùn)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(fù)責(zé)，各業(yè)務(wù)部門共同參與，設(shè)立重慶局?jǐn)?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(yīng)用工作。在利用三大應(yīng)用平臺掌握航道動態(tài)信息的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高航道維護(hù)管理效率和公共服務(wù)水平。

重慶示范段共建設(shè)部署航標(biāo)遙測遙控終端1652座，水位自動監(jiān)測站點(diǎn)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(nèi)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，初步實(shí)現(xiàn)了示范段內(nèi)605.4km航道內(nèi)水位的自動監(jiān)測、航標(biāo)的遠(yuǎn)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(hù)工作的信息化管理。

3.重慶示范段建設(shè)成果在提升航道公共服務(wù)能力方面的應(yīng)用

由于網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)及存儲設(shè)備、安全設(shè)備、鏈路、機(jī)房及監(jiān)控中心、監(jiān)控室等信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)完善，通過建立航道、航標(biāo)、船舶、人員等基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫及空間數(shù)據(jù)庫，為各類應(yīng)用服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐，并為提升公共服務(wù)能力奠定基礎(chǔ)。

3.1航道要素信息感知更為全面、透徹、助航服務(wù)更加準(zhǔn)確、可靠

基于航道數(shù)據(jù)庫的建立，利用實(shí)時監(jiān)控、遙感、遙測、聯(lián)機(jī)合作、數(shù)字測試、GPS、內(nèi)部接收和外部接收等技術(shù)，通過航道維護(hù)管理平臺與航道動態(tài)監(jiān)測平臺進(jìn)行集成，全面提升航道要素的自動采集能力，對航道養(yǎng)護(hù)船舶、航標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行主動監(jiān)測與智能控制，實(shí)現(xiàn)了2小時監(jiān)控輪詢一次，2分鐘計(jì)算指令改變燈質(zhì)，針對各類非常規(guī)性航道維護(hù)工作和突發(fā)應(yīng)急情況進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮調(diào)度，縮短了傳統(tǒng)的“船舶發(fā)現(xiàn)故障-匯報(bào)-出航恢復(fù)”工作流程，改變了以往傳統(tǒng)航道維護(hù)通過巡查航道發(fā)現(xiàn)時常時間長、反應(yīng)慢、工作強(qiáng)度大的不足，提高了航道維護(hù)管理的質(zhì)量和效率，對外提供的航標(biāo)助航服務(wù)更加準(zhǔn)確、可靠，大幅提升應(yīng)急反應(yīng)速度和能力。

同時通過智能傳感器、射頻識別、無線網(wǎng)絡(luò)等手段，達(dá)到了水位信息的實(shí)時獲取與精細(xì)感知，除系統(tǒng)設(shè)定的定時水位收集上報(bào)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(jìn)行系統(tǒng)分析，提供更加準(zhǔn)確、個性化的水深信息參考。保證信息的準(zhǔn)確性和實(shí)效性，航道維護(hù)資源合理調(diào)配、合理組織、有效監(jiān)督，航道管理與養(yǎng)護(hù)更為科學(xué)、低碳，助航服務(wù)更加準(zhǔn)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(jìn)一步提高

基于AIS數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?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(yīng)用，準(zhǔn)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?cè)腩A(yù)定范圍發(fā)出預(yù)警提示，科學(xué)、精確、方便地對控制河段內(nèi)的通行船舶進(jìn)行智能指揮控制，提高了通行指揮的準(zhǔn)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(yùn)運(yùn)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(wù)體系，形成面向航道綜合管理的業(yè)務(wù)協(xié)同和決策支持體系，面向航運(yùn)市場主體的航道信息服務(wù)體系。借助長江智能航道綜合服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)長江干線航道動靜態(tài)信息“一站式”可靠便捷服務(wù)。通過門戶網(wǎng)站、短信服務(wù)、移動終端、VHF廣播、數(shù)據(jù)接口等方式，提供全線航道維護(hù)尺度、航道水位、助航設(shè)施、通視距離等主要通航條件要素的及時高效服務(wù)，按約定規(guī)程柔性化響應(yīng)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(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和基于二者的大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠有效促進(jìn)信息技術(shù)與航道生產(chǎn)管理和服務(wù)融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部管理提檔升級、對外服務(wù)更加優(yōu)質(zhì)、個性化。

隨著移動互聯(lián)的高速發(fā)展，大力推進(jìn)移動互聯(lián)技術(shù)在長江航道的推廣和應(yīng)用工作，如開發(fā)移動APP，用通用的、低廉的設(shè)備取代過去昂貴的專用設(shè)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(jìn)數(shù)字航道、電子航道圖系統(tǒng)的推廣和應(yīng)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(yùn)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(yùn)基礎(chǔ)服務(wù)平臺，為社會用戶提供更高效、便捷的航道信息服務(wù)。