珠江航運(yùn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系及場景研究

鐘璐潞　李桂萍

摘 要：珠江航運(yùn)信息化發(fā)展至今，在實(shí)現(xiàn)珠江航運(yùn)信息服務(wù)水平的提升的同時，積累了大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)。在推動大數(shù)據(jù)與綜合交通運(yùn)輸深度融合的背景下，針對珠江航運(yùn)的發(fā)展需求，本文將以珠江水運(yùn)發(fā)展方向以及航運(yùn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和展現(xiàn)的信息化手段，構(gòu)建珠江航運(yùn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系，明確體系構(gòu)建流程以及大數(shù)據(jù)在珠江航運(yùn)發(fā)展中的具體應(yīng)用方向，從而推進(jìn)珠江航運(yùn)的精準(zhǔn)管理、高效服務(wù)和科學(xué)決策，為加快建設(shè)交通強(qiáng)國，助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)勃興提供堅(jiān)強(qiáng)支撐。

關(guān)鍵詞：珠江航運(yùn);大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系;可視化展現(xiàn);航運(yùn)數(shù)據(jù)資源

中圖分類號：U691? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）10-0069-03

由西江、北江、東江干支流及珠江三角洲諸河組成的珠江水域，是我國第二大通航河流，流經(jīng)廣東、廣西、貴州、云南四省，形成“三江匯流、八口出?！钡乃堤攸c(diǎn)，是我國華南、西南地區(qū)重要水上運(yùn)輸大通道以及21世紀(jì)海上絲綢之路與絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶有機(jī)銜接的重要門戶。

隨著國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的加快推進(jìn)，珠江迎來了加快黃金水道建設(shè)的機(jī)遇期。2019年，交通運(yùn)輸部印發(fā)的《推進(jìn)綜合交通運(yùn)輸大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要（2020—2025年）》明確提出：交通部門要進(jìn)一步推動大數(shù)據(jù)與綜合交通運(yùn)輸深度融合，有效構(gòu)建綜合交通大數(shù)據(jù)中心體系，全面推動大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用，為加快建設(shè)交通強(qiáng)國提供有力支撐。因此，在國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略不斷深化向前的大背景下，面對交通運(yùn)輸行業(yè)治理現(xiàn)代化的建設(shè)要求以及航運(yùn)管理創(chuàng)新、《珠江水運(yùn)發(fā)展規(guī)劃綱要（2017-2025）》的發(fā)展需要，在經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展積攢的豐富珠江航運(yùn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，根據(jù)珠江航運(yùn)數(shù)據(jù)資源特點(diǎn)，運(yùn)用綜合性、全局性大數(shù)據(jù)分析，激活海量珠江航運(yùn)數(shù)據(jù)，通過挖掘珠江航運(yùn)數(shù)據(jù)背后的價值，大力推動珠江航運(yùn)高效服務(wù)、精準(zhǔn)管理和科學(xué)決策，為珠江的數(shù)字航運(yùn)建設(shè)提供堅(jiān)強(qiáng)數(shù)據(jù)支撐。

1 珠江航運(yùn)信息化及航運(yùn)數(shù)據(jù)資源特點(diǎn)

目前，珠江水系采取國家、地方結(jié)合管理模式，由交通部的派出機(jī)構(gòu)“交通運(yùn)輸部珠江航務(wù)管理局”對珠江水系內(nèi)河航運(yùn)行使行政主管部門職責(zé)，負(fù)責(zé)整個珠江水系總體規(guī)劃、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、服務(wù);所在各航段的地方交通主管部門則負(fù)責(zé)各自轄區(qū)水運(yùn)有關(guān)的規(guī)劃、建設(shè)、監(jiān)管、執(zhí)法等工作;此外，珠江水系各地的相關(guān)行業(yè)協(xié)會，則負(fù)責(zé)協(xié)助當(dāng)?shù)毓芾聿块T做好政府與企業(yè)之間的溝通作用，對促進(jìn)內(nèi)河水運(yùn)發(fā)展、維護(hù)水運(yùn)市場秩序起到積極的作用。

在此分段式的管理模式下，珠江航運(yùn)具有管理和服務(wù)對象跨地區(qū)流動的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，不同業(yè)務(wù)單位在對同一類管理對象履行各自管理職能時，存在較強(qiáng)的信息資源共享需求。廣東、廣西、云南、貴州均已建設(shè)了自己的信息系統(tǒng)，但是信息化建設(shè)的整體優(yōu)勢未充分發(fā)揮，并且各省流域的航運(yùn)信息化發(fā)展也存在較大差異。其中，廣東作為珠江水系中經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的省區(qū)，信息化水平居珠江水系四省之首，先后通過港航綜合業(yè)務(wù)行政管理系統(tǒng)、港口管理信息系統(tǒng)、港口基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)、廣東電子航道圖系統(tǒng)等信息系統(tǒng)，積累了大量的航運(yùn)企業(yè)、船舶運(yùn)營、人員管理等航運(yùn)數(shù)據(jù)資源信息并匯聚到水路數(shù)據(jù)中心，形成航運(yùn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫;廣西各級港航管理部門則通過建設(shè)航道管理信息系統(tǒng)、港口經(jīng)營管理信息系統(tǒng)、水路貨物信息服務(wù)系統(tǒng)、電子航道圖系統(tǒng)、港航視頻監(jiān)控系統(tǒng)、船閘調(diào)度系統(tǒng)、北部灣港口引航綜合調(diào)度系統(tǒng)、水路運(yùn)政管理信息系統(tǒng)等信息系統(tǒng)，不斷提升航運(yùn)業(yè)務(wù)信息化水平;此外，通過港航信息資源整合工程，不斷提升數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)質(zhì)量，完善數(shù)據(jù)的共享交換，但整體航運(yùn)數(shù)據(jù)的信息整合、交換與共享還處于起步階段。2018年，珠航局上線珠江航運(yùn)綜合信息服務(wù)系統(tǒng)，通過信息采集平臺、信息交換共享機(jī)制以及航務(wù)信息發(fā)布、航運(yùn)運(yùn)行監(jiān)測預(yù)警及干線船舶過閘協(xié)調(diào)應(yīng)用系統(tǒng)，形成電子航道“一張圖”，航運(yùn)數(shù)據(jù)“一中心”，航運(yùn)信息“一張網(wǎng)”的格局。通過系統(tǒng)，初步將珠江航運(yùn)產(chǎn)業(yè)鏈的很多環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和融合，通過建設(shè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、交換數(shù)據(jù)庫三大數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)珠江水系航運(yùn)數(shù)據(jù)資源的共享以及協(xié)同服務(wù)，也為珠江航運(yùn)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

珠江航運(yùn)信息化的發(fā)展已為珠江航運(yùn)業(yè)已經(jīng)積累了海量的航運(yùn)信息資源，具備了航運(yùn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的基本條件。從航運(yùn)作業(yè)管理角度進(jìn)行分析，珠江航運(yùn)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)主要來源于珠江水域內(nèi)航運(yùn)業(yè)經(jīng)營過程中產(chǎn)生的各類業(yè)務(wù)信息，包括港口作業(yè)管理數(shù)據(jù)（港口基礎(chǔ)信息、港口設(shè)施設(shè)備信息、港口危貨數(shù)據(jù)、港口經(jīng)營人數(shù)據(jù)、港口安全檢查信息、港口應(yīng)急信息、在港船舶數(shù)據(jù)等）、航道管理數(shù)據(jù)（航道基礎(chǔ)信息、航道動態(tài)信息、養(yǎng)護(hù)管理信息、檢查管理信息、航道工程信息等）、水路運(yùn)輸管理數(shù)據(jù)（水路運(yùn)政經(jīng)營者資質(zhì)信息、運(yùn)輸船舶資質(zhì)信息、船舶管理企業(yè)信息、安全檢查數(shù)據(jù)信息等）、水路建設(shè)管理數(shù)據(jù)（水路工程信息、相關(guān)企業(yè)、人員信息等）、珠江水域運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)（船舶動態(tài)數(shù)據(jù)、水上交通管理數(shù)據(jù)信息等）以及統(tǒng)計(jì)服務(wù)數(shù)據(jù)（水運(yùn)生產(chǎn)、港口生產(chǎn)、固定資產(chǎn)投資等統(tǒng)計(jì)信息）等各類數(shù)據(jù)信息。通過航運(yùn)主題進(jìn)行整合分類，可以歸納為地理數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等六大類別，具體的數(shù)據(jù)類別以及來源如下圖所示：

2 珠江航運(yùn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系構(gòu)建

珠江航運(yùn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系，是圍繞珠江航運(yùn)發(fā)展目標(biāo)，在符合珠江航運(yùn)大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，基于大數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、主題數(shù)據(jù)庫、索引數(shù)據(jù)庫，開展面向航運(yùn)管理者、運(yùn)營者、相關(guān)行政相對人等機(jī)構(gòu)用戶，提升航運(yùn)業(yè)務(wù)能力、監(jiān)管能力、預(yù)警能力、政務(wù)服務(wù)效率、精準(zhǔn)管理及宏觀決策的大數(shù)據(jù)平臺分析應(yīng)用服務(wù)體系。應(yīng)用體系的構(gòu)建流程主要通過需求確認(rèn)、特征選擇、指標(biāo)確定、模型構(gòu)建以及驗(yàn)證五個步驟完成體系構(gòu)建。流程如下圖所示：

（1）需求確認(rèn)階段：根據(jù)珠江航運(yùn)的業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)資源、信息系統(tǒng)、航運(yùn)管理等現(xiàn)狀的梳理結(jié)果，分析珠江航運(yùn)大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的數(shù)據(jù)需求和業(yè)務(wù)需求，從而明確大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用平臺需要建設(shè)的分析需求、預(yù)測需求、監(jiān)測需求、決策需求等，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系的建設(shè)提供準(zhǔn)確的應(yīng)用方向。

（2）特征選擇階段：由于通過多渠道集成了各類航運(yùn)數(shù)據(jù)，具有較高的數(shù)據(jù)維度，并存在不相關(guān)的數(shù)據(jù)特征以及冗余特征，因此需要在特征選擇階段對高維度的航運(yùn)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征選擇預(yù)處理，形成相關(guān)的特征變量庫，從而減少數(shù)據(jù)特征數(shù)量，提高數(shù)據(jù)分析的執(zhí)行效率。

（3）指標(biāo)確定階段：通過指標(biāo)計(jì)算，構(gòu)建并確定模型所需的分析指標(biāo)，形成相應(yīng)的珠江航運(yùn)分析指標(biāo)庫。

（4）模型構(gòu)建及驗(yàn)證階段：在指標(biāo)庫的基礎(chǔ)上，通過模型得到模型計(jì)算成果庫，并通過模型驗(yàn)證優(yōu)化循環(huán)不斷優(yōu)化和完善模型計(jì)算成果庫。

（5）應(yīng)用服務(wù)階段：在指標(biāo)和模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上，通過對特征變量庫的數(shù)據(jù)分析，為珠江航運(yùn)的管理機(jī)構(gòu)、行政相對人以及公眾提供數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。

3 珠江航運(yùn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用

根據(jù)《珠江水運(yùn)發(fā)展規(guī)劃綱要（2017-2025）》的發(fā)展要求：“到2025年，基本建成暢通、安全、綠色、高效的珠江黃金水道，全面對接粵港澳大灣區(qū)，珠江水運(yùn)在綜合交通運(yùn)輸體系中的比較優(yōu)勢得到較好發(fā)揮，總體服務(wù)能力滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要”的總體目標(biāo)，明確了內(nèi)河航道、內(nèi)河港口、內(nèi)河船舶、綠色安全和航運(yùn)服務(wù)5個方面的近期目標(biāo)。因此，我們可以在基于珠江航運(yùn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系的基礎(chǔ)上，通過珠江航運(yùn)實(shí)時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)分析以及預(yù)測分析三個數(shù)據(jù)維度，結(jié)合珠江航運(yùn)發(fā)展需求，在航道、港口、船舶、綠色安全和航運(yùn)服務(wù)五大業(yè)務(wù)領(lǐng)域開展航運(yùn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

在船舶方面，由于船舶數(shù)據(jù)是航運(yùn)大數(shù)據(jù)的重要組成部分，因此我們可以厘清內(nèi)河各類船舶數(shù)據(jù)間的關(guān)系，通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，建設(shè)包括船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)（船舶建造信息、檢驗(yàn)、發(fā)證、審核等管理信息等船舶檔案信息）以及船舶動態(tài)信息（船舶始發(fā)港 、目的港、航速、位置、狀態(tài)、預(yù)到時間等）的船舶大數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺，從而通過結(jié)合在航船舶的船舶狀態(tài)、貨物信息、船舶運(yùn)行軌跡進(jìn)行描述性以及預(yù)測性的數(shù)據(jù)分析，并通過動態(tài)可視化分析結(jié)果為珠江航運(yùn)的港口數(shù)字化管理、智能化航運(yùn)服務(wù)以及航道流量管理提供智能決策分析。

在港口建設(shè)方面，規(guī)劃要求：“強(qiáng)化港口現(xiàn)代物流樞紐作用，以港口物流業(yè)發(fā)展帶動港口轉(zhuǎn)型升級，提升港口裝卸存儲、中轉(zhuǎn)換裝、現(xiàn)代物流、商貿(mào)服務(wù)等功能，為客戶提供綜合物流服務(wù)?！币虼?，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用上，珠江水域可以通過建設(shè)大數(shù)據(jù)平臺，從人、船、貨、碼頭、車等維度對珠江水域的航運(yùn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及分類管理，在珠江水域范圍內(nèi)形成數(shù)字化港口生態(tài)圈，讓數(shù)據(jù)信息在港口、貨主、貨代、船代以及相關(guān)監(jiān)管單位之間開放共享，形成一站式的港口物流綜合服務(wù)，通過電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸貨物的全周期跟蹤管控，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，為每單貨物提供最合理高效的運(yùn)輸方案，從而實(shí)現(xiàn)港口物流港外運(yùn)輸、港內(nèi)運(yùn)輸、內(nèi)河運(yùn)輸整個運(yùn)輸周期涉及到的人、船、貨的無縫銜接管理，有效提升港口物流鏈效率。

在航道建設(shè)方面，由于珠江航道，內(nèi)河航道中數(shù)據(jù)監(jiān)測能力弱，數(shù)據(jù)集成融合能力不足等特點(diǎn)制約了珠江航道的信息化發(fā)展。因此，我們可以借助基于物聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算的珠江內(nèi)河航道大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系，實(shí)現(xiàn)珠江水域全干線航道數(shù)據(jù)的動態(tài)監(jiān)測信息互聯(lián)，從而通過航道動態(tài)監(jiān)測以及智能維護(hù)管理，實(shí)現(xiàn)珠江航道的數(shù)字化服務(wù)轉(zhuǎn)型升級，提高珠江航道數(shù)據(jù)資源利用效率以及航道大數(shù)據(jù)的社會化應(yīng)用，用航運(yùn)數(shù)據(jù)為珠江航道的發(fā)展提供準(zhǔn)確、及時的數(shù)據(jù)供支撐.

在航運(yùn)服務(wù)方面，規(guī)劃要求：“支持加快發(fā)展航運(yùn)交易、金融、保險、海事仲裁等高端服務(wù)業(yè)，完善服務(wù)內(nèi)容。發(fā)揮行業(yè)智庫決策支持和社會引導(dǎo)作用?！币虼?，對于珠江航運(yùn)管理者，可以通過珠江航運(yùn)大數(shù)據(jù)平臺實(shí)時采集的航運(yùn)水運(yùn)量以及航運(yùn)企業(yè)管理數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析、預(yù)測模型以及可視化技術(shù)，對珠江航運(yùn)的計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)等航運(yùn)管理指標(biāo)、船舶運(yùn)輸量、船舶生產(chǎn)能力、船舶運(yùn)營質(zhì)量等船舶營運(yùn)工作指標(biāo)，各類事故、死亡率、貨損等安全、質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測性數(shù)據(jù)挖掘，并以可視化的方式動態(tài)展現(xiàn)珠江航運(yùn)運(yùn)營現(xiàn)狀及趨勢分析，從而得到直觀準(zhǔn)確的分析結(jié)果，管理人員可以盡早地發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)及管理當(dāng)中存在的問題以及數(shù)據(jù)背后隱藏的規(guī)律，從而更好地制定珠江航運(yùn)的決策和規(guī)劃，提高珠江航運(yùn)的管理服務(wù)水平。對于運(yùn)輸企業(yè)，可以通過航運(yùn)大數(shù)據(jù)平臺實(shí)現(xiàn)企業(yè)間信息的共享，實(shí)現(xiàn)“一單制”多式聯(lián)運(yùn)服務(wù)，從而提高珠江航運(yùn)聯(lián)運(yùn)效率，實(shí)現(xiàn)珠江黃金水道快捷高效的進(jìn)出口貨運(yùn)大通道。

在安全監(jiān)管方面，規(guī)劃要求要進(jìn)一步完善珠江水域安全監(jiān)管體系以及加強(qiáng)水上應(yīng)急救助能力，并且對珠江口、客運(yùn)繁忙區(qū)域、危險品集中區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)管理。因此，可以通過珠江航運(yùn)數(shù)據(jù)平臺中的貨物信息、貨運(yùn)、客運(yùn)水運(yùn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行全時空動態(tài)分析，從而得到各時段各水域的人、船、貨、碼頭全景化畫像分析，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)時段重點(diǎn)對象的實(shí)時監(jiān)管。此外，結(jié)合重大突發(fā)事件等歷史數(shù)據(jù)分析突發(fā)原因，分析制因因素，確定事后安全監(jiān)管重點(diǎn)，并為突發(fā)事件提供趨勢研判、應(yīng)急預(yù)案和事后動態(tài)跟蹤，做好珠江水上安全監(jiān)管的事前、事中、事后防控。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)在珠江航運(yùn)發(fā)展中的應(yīng)用，是大數(shù)據(jù)時代的變革中航運(yùn)發(fā)展的需要。從新時期航運(yùn)業(yè)發(fā)展全局出發(fā)，著眼于開拓航運(yùn)發(fā)展思路、破解航運(yùn)發(fā)展難題，珠江航運(yùn)與大數(shù)據(jù)相結(jié)合，可不斷創(chuàng)新航運(yùn)管理工作思路和機(jī)制，增強(qiáng)工作創(chuàng)新能力、責(zé)任和服務(wù)意識等核心競爭力，在不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新發(fā)展中加強(qiáng)航運(yùn)業(yè)自身的科學(xué)管理和建設(shè)，從而提高珠江航運(yùn)整體的行政效能和隊(duì)伍整體素質(zhì)，開拓廣闊的發(fā)展前景，進(jìn)一步促進(jìn)整個珠江航運(yùn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。