浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院 吳蓉，李杰，耿馳遠(yuǎn)

1 概述

浙江省屬于水運大省，水運在省內(nèi)交通運輸方面占有重要地位。目前浙江省正大力進(jìn)行航道治理和改造，在航道改造的同時，各類附屬管理設(shè)施如船閘控制、泊區(qū)管理、重點水域監(jiān)控等均提到日程上來，建設(shè)了不少船閘、錨泊服務(wù)區(qū)，并在部分航道沿線增設(shè)了閉路電視監(jiān)視、船閘控制、GPS監(jiān)視、呼叫中心等設(shè)施，但總體而言，航道信息化建設(shè)仍處于探索階段。

國家“十二五”規(guī)劃對航道的信息化提出新的要求，要求“內(nèi)河干線航道重要航段監(jiān)測覆蓋率達(dá)到70%以上，重點營業(yè)性運輸裝備監(jiān)測覆蓋率達(dá)到100%?！?，同時近期召開的“全國交通運輸信息化工作會議”在“整合、應(yīng)用、服務(wù)、效益”的理念基礎(chǔ)上明確提出了“數(shù)字化航道”的概念，要求航道大力發(fā)展，實現(xiàn)信息化和數(shù)字化；浙江省“十二五”發(fā)展規(guī)劃對航道發(fā)展數(shù)字化和信息化提出了要求。

2 浙江省航道信息化系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

浙江省作為航運大省，一直致力于航運的發(fā)展，先后對杭甬運河、衢江航道等進(jìn)行治理和整頓，建設(shè)和開通若干船閘、錨泊區(qū)及各類運貨碼頭。同時航道信息化也迅速發(fā)展起來，杭甬運河信息化系統(tǒng)設(shè)計近期通過評審，衢江航道信息化專題也在近期通過評審，信息化系統(tǒng)內(nèi)容均包括了重點水域監(jiān)視、船閘管理調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)化等功能。其中值得一提的是2009年浙江省港航局投資900多萬元在浙北地區(qū)設(shè)置了船舶綜合監(jiān)管系統(tǒng)，能對靠近浙北航區(qū)管理部門的船舶自動通過RFID進(jìn)行身份識別，能夠?qū)崿F(xiàn)免?？繄蟾?、免停靠檢查簽證、危險品船舶報告等功能，能夠通過數(shù)據(jù)庫對船舶證書有效性、是否簽證、是否報告、是否有違章行為、是否按時繳費等進(jìn)行確認(rèn)，進(jìn)而進(jìn)行有針對的處理，提高了管理水平。

截至“十一五”末，在杭州、嘉興、湖州、舟山、紹興等地內(nèi)河骨干航道、碼頭布設(shè)了近300個視頻監(jiān)控點，14000余艘船舶安裝了帶GPS通信功能的船載機，7200余艘船舶安裝了RFID識別卡，每天對浙北航區(qū)航行的船舶進(jìn)行28萬次自動免靠岸檢查，完成船舶見證7000余次。

浙江航道信息化的發(fā)展帶有典型的不均衡特性，從功能簡單單一到復(fù)雜的多部門協(xié)作系統(tǒng)，不同地區(qū)航道的信息化發(fā)展水平不一。

3 數(shù)字化航道的業(yè)務(wù)需求和發(fā)展趨勢

數(shù)字化航道的系統(tǒng)構(gòu)成，是建立在對航道目前及未來業(yè)務(wù)需求和發(fā)展方向認(rèn)識的基礎(chǔ)上，故下面主要討論航道的基本業(yè)務(wù)和航道管理的發(fā)展趨勢。

3.1 航道管理基本業(yè)務(wù)需求

航道管理的主要業(yè)務(wù)包括：

船閘管理、控制及其過閘收費；

稽查、通航收費（對于無船閘航道）；

航運調(diào)度；

水文、氣象條件監(jiān)控；

泊區(qū)管理；

航道維護、養(yǎng)護；

流量統(tǒng)計、事件管理；

水上安全管理、水上交通指揮（監(jiān)視、救助及動態(tài)巡視）；

航道執(zhí)法；

船舶監(jiān)管；

應(yīng)急救助（呼叫中心）；

航標(biāo)、航道設(shè)備的維護、管理、防盜；

船只年檢。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，大宗貨物的航道運輸越來越重要，航道除了自身管理維護等基本業(yè)務(wù)外，還會增加相應(yīng)的業(yè)務(wù)：

與碼頭、物流公司協(xié)作，實現(xiàn)船隊的順利通航、船舶運力和貨流信息監(jiān)控；

船舶識別、定位、跟蹤和導(dǎo)航服務(wù)；

船舶安全信用管理（可根據(jù)信用等級優(yōu)先通航等）；

航標(biāo)監(jiān)控和位置管理；

水上安全監(jiān)管；

綜合性的水上交通指揮；

船舶交通行為跟蹤和監(jiān)管；

出行前服務(wù)（與社會其他部門合作，包括出行服務(wù)等）；

AIS系統(tǒng)（海事局要求一定噸位船舶配備）。

3.2 航運管理的發(fā)展趨勢

對數(shù)字化航道的從航道管理及其未來發(fā)來趨勢來看，未來航道發(fā)展主要向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集中化發(fā)展，大體體現(xiàn)在如下方面：

3.2.1 管理控制網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集中化

航道管理的發(fā)展和高速公路管理的發(fā)展有些類似，為了提高工作效率，必然要求集中化管理，要求在航道管理中心能夠?qū)λ茌牶降赖母黝愌鼐€設(shè)施及業(yè)務(wù)進(jìn)行管理和控制，集中化要求是高效率航道管理的必然趨勢。

集中化管理要求信息的集中化，要求各沿線設(shè)施能夠通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)、視頻和各類信息匯集至管理中心，并能將各類信息上傳至上級管理部門或其他協(xié)作部門，這些要求都導(dǎo)致航道管理向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

智能化則是在集中化網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上提高工作效率和管理手段的進(jìn)一步體現(xiàn)。智能化要求在管理過程中，通過各類管理系統(tǒng)，對某些業(yè)務(wù)實現(xiàn)自動處理和自動控制，避免人工的浪費，提高工作效率。系統(tǒng)能夠根據(jù)條件的變化輔助管理人員對各類業(yè)務(wù)進(jìn)行處理，如處理應(yīng)急事件的各類預(yù)案、通過設(shè)置射頻卡實現(xiàn)船只身份的自動識別、具備船載機的船只在電子地圖上的自動跟蹤、監(jiān)視以及導(dǎo)航等，無不是智能化的體現(xiàn)。

3.2.2 船舶信息數(shù)字化

隨著技術(shù)的發(fā)展，海洋船舶的很多設(shè)備技術(shù)開始在航道船舶上得到應(yīng)用，包括各類船舶船載設(shè)備。相比高速公路的車輛而言，船舶由于載貨量更大具備更大的價值，從方便及安全考慮，船主也更愿意在船舶船載設(shè)備上進(jìn)行投資。除了船主自身的手機外，噸位較大的船舶（300t）多安裝了具備GPS定位和GPRS通信的船載機，可用于船只定位及通信通話等。同時由于航運管理對船舶識別要求，越來越多的船舶具備了身份證—RFID射頻身份卡，用于保存船舶的各類信息。

船舶配置用于通信和身份信息識別的設(shè)備，使船舶從單純的船舶變成了可識別可操作可管理的對象，其變化為：身份識別數(shù)字化，船舶成為信息接收和信息提供者。

3.2.3 交互數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化定義及其規(guī)范化

航道管理的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，要求數(shù)據(jù)信息遠(yuǎn)程傳輸和匯總，并進(jìn)行航道管理部門與船舶信息的交互、航道管理與船舶管理部門信息的交互、航道管理部門與上級管理部門的信息交互以及遠(yuǎn)期航道管理部門與其他社會部門的信息交換等多方面信息傳遞，必然要求交互數(shù)據(jù)及其格式的標(biāo)準(zhǔn)化定義和規(guī)范化，保證信息和數(shù)據(jù)傳遞的有效性和準(zhǔn)確性。

為了協(xié)調(diào)各段航道的信息化建設(shè)，航道主管部門應(yīng)建立全局性的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)網(wǎng)規(guī)范要求及各類子系統(tǒng)建設(shè)功能要求，以保證各段航道信息化建設(shè)水平的統(tǒng)一。

3.2.4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)平臺）的建立

有效的航道管理要求管理對象的可識別性、信息可達(dá)性、信息可反饋性、管理對象允許活動的范圍和管理者的各種管理手段的有效性。為了實現(xiàn)對船舶通航的有效管理，必然要求對船舶各類信息、交互信息以及允許船舶活動的區(qū)域進(jìn)行定義和保存，這就要求建立基于船舶信息和航道沿線設(shè)施信息的各類管理數(shù)據(jù)庫。如為了實現(xiàn)船舶信息的數(shù)字化，需建立船舶綜合管理數(shù)據(jù)庫，各類船舶信息均以標(biāo)準(zhǔn)化的格式和規(guī)劃的定義保存在數(shù)據(jù)中；為了實現(xiàn)電子地圖上的船舶監(jiān)視、定位、導(dǎo)航等以及，或遠(yuǎn)期實現(xiàn)用戶可于網(wǎng)站上查詢關(guān)于航道的各類信息，必然要求建立航道基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；為了對船舶進(jìn)行有效管理，通過信用等級確定其通航優(yōu)先級，必然也要求建立基于船舶信息的信用數(shù)據(jù)庫等。

只有在各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫定義并實現(xiàn)后，才能在其基礎(chǔ)上實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，方可實現(xiàn)行業(yè)運行分析決策支持。

3.2.5 業(yè)務(wù)管理數(shù)字化

數(shù)字化航道要求航道業(yè)務(wù)管理的數(shù)字化，各類管理手段均通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行下達(dá)和實現(xiàn)。如航道監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)化、繳費數(shù)字化、聯(lián)網(wǎng)辦公自動化、船舶綜合監(jiān)管數(shù)字化、船舶管理（監(jiān)視、定位、跟蹤、導(dǎo)航）以及船閘管理（控制和調(diào)度）可視化、環(huán)境檢測分析自動化、信息發(fā)布手段多樣化等。

3.2.6 緊急救助處理自動化

根據(jù)事先編制的事件處理預(yù)案，對船只碰撞、故障等在收到報警求助信息后，迅速形成處理方案，各部門處理人員能按照預(yù)案的要求及時迅速的對事件進(jìn)行處理，實現(xiàn)綜合性的水上交通指揮系統(tǒng)。要求軟件方面具備較強的分析處理功能。

3.2.7 與社會其他部門、銀行、經(jīng)濟體的聯(lián)網(wǎng)合作

如前所述，遠(yuǎn)期可與物流業(yè)、銀行聯(lián)網(wǎng)及水運安全等部門實現(xiàn)船舶的監(jiān)視、調(diào)度、定位、通航管理、過閘、稽查繳費、行為監(jiān)管、船舶管理等業(yè)務(wù)。

4 系統(tǒng)構(gòu)成

航道管理主要包括監(jiān)視、控制、管理、服務(wù)四方面內(nèi)容，對于不同航道，可根據(jù)其建設(shè)條件和發(fā)展水平設(shè)置不同等級的各類系統(tǒng)，但航道信息化和數(shù)字化總體目標(biāo)應(yīng)一致，差別僅在于條件不同導(dǎo)致的設(shè)置系統(tǒng)的多寡和系統(tǒng)功能的強弱。從前面的描述可知，建立較為完善的數(shù)字化系統(tǒng)需要諸多基礎(chǔ)性的條件，這些條件如下：

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立（航道、港口、IC卡、船員船舶、地理信息、其他各類數(shù)據(jù)庫）；

（2）交互數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化；

（3）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系（包括宏觀航道信息化總體規(guī)劃構(gòu)架、安全管理體系等規(guī)定）；

（4）電子地圖；

（5）GPS/GPRS/AIS船載機及船舶身份識別。

在上述條件具備的情況下，可綜合數(shù)據(jù)信息中心平臺、通信平臺等系統(tǒng)，進(jìn)而建立港航業(yè)務(wù)系統(tǒng)、內(nèi)部管理系統(tǒng)、交通指揮系統(tǒng)、公眾服務(wù)系統(tǒng)四大系統(tǒng)，實現(xiàn)較為完善的航道數(shù)字化系統(tǒng)。其子系統(tǒng)和功能見表1（僅列出與航道交通有關(guān)的子系統(tǒng)，港航管理內(nèi)部子系統(tǒng)略為辦公自動化子系統(tǒng)）：

表1

8 航運智能調(diào)度子系統(tǒng)① 實時檢測水文、流速、氣象條件。② 與其他航運管理段、氣象部門交互信息，構(gòu)建水文、流速信息數(shù)據(jù)庫；③ 根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)行通航條件預(yù)測。10 稽查收費管理子系統(tǒng)① 配備航運調(diào)度軟件，對航運統(tǒng)一管理和調(diào)度；② 根據(jù)船舶、氣象、水文條件、過閘擁擠程度等，制定管理策略，對船只過閘、通行進(jìn)行管理9 水文流速氣象監(jiān)視子系統(tǒng)① 提供船舶收費場所，實現(xiàn)過閘通航收費；② 實現(xiàn)刷卡收費；③ 無船閘稽查收費；④ 違章檢查處理；⑤ 費額統(tǒng)計及拆賬處理。11 船舶綜合監(jiān)管子系統(tǒng)① 在整合海事、船檢、運政、稽征等業(yè)務(wù)系統(tǒng)建立船舶綜合數(shù)據(jù)庫。② 檢查船舶證書有效性、是否簽證、是否報告、是否有違章行為、是否按時繳費等，并進(jìn)行相應(yīng)處理。③ 實現(xiàn)免?？繄蟾邸⒚馔？繖z查簽證、危險品船舶動態(tài)報告等功能。12 船舶交通行為監(jiān)管子系統(tǒng)（GPS動態(tài)管理）① 設(shè)置GPS/GPRS/AIS通信設(shè)施，實現(xiàn)與船舶的通信；② 在GIS電子地圖上，動態(tài)顯示船舶位置和船舶信息；③ 對船舶進(jìn)行監(jiān)視、定位、跟蹤、導(dǎo)航管理；④ 進(jìn)行船舶避讓、防撞等行為指揮，進(jìn)行安全監(jiān)管。13 航標(biāo)監(jiān)測子系統(tǒng)① 航標(biāo)設(shè)置監(jiān)測設(shè)備，實時獲得航標(biāo)位置狀態(tài)信息。② 對航標(biāo)位置進(jìn)行遠(yuǎn)程控制調(diào)整，保證航標(biāo)位置固定。③ 在GIS地圖上顯示航標(biāo)信息，當(dāng)航標(biāo)漂移時自動報警，并根據(jù)控制進(jìn)行復(fù)位控制。14 綜合信息發(fā)布子系統(tǒng)① 利用廣播電臺、有線廣播、網(wǎng)站、短信平臺、船載機設(shè)備以及情報板等進(jìn)行信息發(fā)布。② 對航行的船舶提供動態(tài)提示、誘導(dǎo)、導(dǎo)航信息。15 辦公自動化子系統(tǒng)（含工程管理子系統(tǒng)、港政管理子系統(tǒng)）① 航道各級設(shè)施聯(lián)網(wǎng)；② 設(shè)置辦公自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享；③ 實現(xiàn)無紙辦公/流程電子化、OA系統(tǒng)、計劃、人事、財務(wù)、公文流轉(zhuǎn)、網(wǎng)上審批；④ 對航道施工、建設(shè)、港口政務(wù)進(jìn)行信息化管理。16 應(yīng)急救助子系統(tǒng)（安全預(yù)警應(yīng)急指揮子系統(tǒng)）① 建立應(yīng)急救助管理子系統(tǒng)，設(shè)置各類處置預(yù)案；② 進(jìn)行事件處理；③ 與其他部門聯(lián)系，共同對應(yīng)急情況進(jìn)行處理17 航道維護保養(yǎng)管理子系統(tǒng)① 航道沿線設(shè)施狀況數(shù)字化；② 動態(tài)監(jiān)視沿線各設(shè)施的狀況；③ 根據(jù)需要制定提前性養(yǎng)護方案。18 出行服務(wù)子系統(tǒng)（含公眾監(jiān)督）① 出行前通過網(wǎng)站查詢；② 出行信息服務(wù)③ 出行前申請導(dǎo)航服務(wù)；④ 提供公眾監(jiān)督管理。19 船舶檢測子系統(tǒng)① 與港口、物流公司合作，實現(xiàn)貨物的快速運轉(zhuǎn)；② 與海事、船檢、運政、稽征合作實現(xiàn)船舶監(jiān)管；③ 與導(dǎo)航公司合作，實現(xiàn)導(dǎo)航業(yè)務(wù)；④ 與港口、海事部門合作，實現(xiàn)水面安全監(jiān)管。⑤行業(yè)預(yù)警和智能決策支持系統(tǒng)，以各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對離散的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，挖掘數(shù)據(jù)信息的內(nèi)在價值，為行業(yè)內(nèi)其他如調(diào)研、研究、決策支持、航道發(fā)展規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持和參考。21 綜合水上交通指揮系統(tǒng)① 對船舶實施檢測、年檢、維護船舶綜合信息庫；② 對違規(guī)船舶進(jìn)行處理。20 對外協(xié)作的高層次應(yīng)用結(jié)合GIS系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視、水上呼叫中心、綜合信息發(fā)布、船舶交通行為監(jiān)管、應(yīng)急救助、對外協(xié)作等子系統(tǒng)，實現(xiàn)水上交通管理、交通誘導(dǎo)、事件處理、應(yīng)急救援等的綜合管理。

5 遠(yuǎn)期拓展

浙江省航道發(fā)展水平各不相同，建設(shè)數(shù)字化航道，應(yīng)從浙江省航道發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，根據(jù)實際情況設(shè)置與現(xiàn)狀條件相匹配的信息化系統(tǒng)，預(yù)留遠(yuǎn)期拓展接口，進(jìn)行功能拓展，隨著社會經(jīng)濟技術(shù)和航道的發(fā)展逐步完善信息化系統(tǒng)。