◎展嘉敏 江西省贛中航道事務中心臨川航道所

港口生產(chǎn)情況能夠在一定程度上代表宏觀經(jīng)濟整體發(fā)展態(tài)勢，受到不可抗力因素影響，2020年港口航道經(jīng)濟發(fā)展速度減緩，但從2021年開始，我國港口航道經(jīng)濟逐步恢復，實現(xiàn)了全年155億噸的港口貨物吞吐量，與2020年相較凈增10億噸。從港口貨物吞吐量GDP彈性系數(shù)來看，2019年、2020年、2021年分別為0.93、1.08、0.84，從整體消費支出來看，港口內(nèi)河內(nèi)貿(mào)對全國經(jīng)濟增長起到了促進作用，經(jīng)濟增長貢獻率為65.4%，拉動了5.3個百分點的GDP。結合上述數(shù)據(jù)來看，港口航道工程實現(xiàn)經(jīng)濟帶動效果，需以前瞻化眼光看待管理手段，加快信息化建設步伐。

1.信息化建設對于港口航道工程的重要性

結合2021年港口經(jīng)濟數(shù)據(jù)不難看出，港口經(jīng)濟實現(xiàn)了穩(wěn)定增長，為進一步提升港口航道工程對于宏觀經(jīng)濟建設的推動作用，應迎合產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢，加強信息化建設工作，合理規(guī)劃港口功能，并通過信息化科學布局，使港口航道工程能夠更好地應對日益增長的吞吐貨物。在港口航道工程信息化建設期間，需根據(jù)港口實際情況搭建信息化管理平臺，以管理平臺為手段進行港口服務升級，以戰(zhàn)略為導向銜接多項港口航道業(yè)務，并促進多部門協(xié)同聯(lián)合，以此實現(xiàn)港口航道工程的集成化管理，繼而使服務管理、管理控制等措施能夠穩(wěn)定落實，使港口航道工程各階段目標均可在既定期限內(nèi)完成。隨著我國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，我國城市經(jīng)濟交流與國際經(jīng)濟活動日漸頻繁，港口航道工程為更好地適應當前經(jīng)濟形勢需轉型發(fā)展，而在此期間，必須做好信息化建設工作，把握機遇，迎接挑戰(zhàn)，促進港口航道工程綜合效益的增長。

2.港口航道工程信息化建設現(xiàn)存缺陷

港口航道工程在長期發(fā)展中已認識到信息化建設的重要性，但其信息化建設策略存在一定缺陷。第一，功能缺失。該問題是港口航道工程信息化建設中的主要問題，所搭建的信息化管理平臺無法滿足所有的港口航道服務需求，導致部分功能無法依托于信息化管理平臺而實現(xiàn)，這就造成了管理混亂局面。功能缺失不全嚴重影響了港口航道工程日常管理活動的開展，且無法滿足水路交通事業(yè)的快速發(fā)展需求，故在水路交通事業(yè)信息化建設期間，必須重視功能板塊的設計工作。第二，發(fā)展不平衡。我國港口眾多，包括長三角、山東沿海、西南沿海、東南沿海等沿海港口，及蘇州港、南通港、南京港、東莞港等內(nèi)河港口，但各港口受到地理位置、經(jīng)濟水平的影響，在信息化建設方面存在布局不平衡、發(fā)展不均衡問題，而部分港口航道工程在建設期間一味模仿套用其他港口的信息化管理模式，缺乏針對性，導致信息化建設工作無法切實促進港口航道工程發(fā)展。由此可見，在信息化建設期間，應確保港口航道工程信息化管理平臺良好銜接當?shù)匚幕?、?jīng)濟，做好多產(chǎn)業(yè)協(xié)同。

3.信息化建設在港口航道工程中的實現(xiàn)策略

3.1 總體框架結構

港口航道工程在信息化建設過程中，應積極應用前沿技術，搭建集管理、存儲、監(jiān)督、應用為一體的港口航道工程信息化管理平臺，基于信息化管理平臺，可便捷化錄入、發(fā)布航道信息，提高港口航道服務效率。港口航道工程搭建信息化管理平臺時，應立足于實際，結合現(xiàn)有需求確定基本項與可選項，要求該信息化管理平臺必須具備“基本項”功能，“可選項”可根據(jù)港口航道未來發(fā)展情況及現(xiàn)狀選擇是否設計。圖1為港口航道工程信息化管理平臺框架結構，圖1中采用不同顏色標注了基本項與可選項，用于解決規(guī)避信息化管理平臺功能缺失這一問題。為保障信息化管理平臺功能，需做好技術賦能，可將5G通信、RFID射頻識別、GIS系統(tǒng)、BIM技術、人工智能、北斗系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、視聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生技術、邊緣算法等融入到信息化管理平臺中，以前沿技術為支撐，不斷健全管理平臺功能，最大限度確保該管理平臺能夠良好地推動港口航道工程發(fā)展建設。

圖1 港口航道工程信息化管理平臺框架

3.2 平臺功能板塊

依托于上述信息化管理平臺框架結構，根據(jù)港口航道服務情況劃分功能板塊，從港航角度來看，可將信息化管理平臺框架進一步轉化為功能板塊結構，具體見圖2，各功能板塊協(xié)同合作，共同發(fā)揮作用。

圖2 平臺功能板塊

3.2.1 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可對港口航道工程信息化管理系統(tǒng)內(nèi)的圖形數(shù)據(jù)、歷次航道普查數(shù)據(jù)等信息展開技術處理，采用數(shù)據(jù)處理技術進行歸納分析，建立數(shù)據(jù)分析模型，運用算法厘清數(shù)據(jù)間的關系，剔除重復、無效、低效數(shù)據(jù)，并將最終數(shù)據(jù)結果錄入數(shù)據(jù)庫內(nèi)，為后續(xù)查詢應用奠定基礎。

3.2.2 地理信息系統(tǒng)

該系統(tǒng)建立在電子地圖、航道圖、地形圖基礎上，以地形地貌信息、地理屬性數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)為核心，依托于GIS系統(tǒng)等技術進行航道地理信息整合，并運用可視化技術，使港口航道地理信息采用直觀性圖像、影像、表格的方式呈現(xiàn)出來，使港口航道地理信息更好地應用于碼頭建設、航道整治、航運管理、水情分析、船只導航、工程設計規(guī)劃等工作中。地理信息系統(tǒng)功能板塊為港口航道工程地理條件分析、決策分析提供保障，提高航道建設規(guī)劃實效。

3.2.3 中心數(shù)據(jù)庫

完成信息感知與采集后，相關數(shù)據(jù)信息被錄入信息化管理平臺進行處理分析，經(jīng)篩選整合歸納后，信息數(shù)據(jù)進入航道中心數(shù)據(jù)庫內(nèi)，為港口航道工程的管理提供數(shù)據(jù)支持。為最大限度發(fā)揮出信息數(shù)據(jù)最佳效果，可搭建數(shù)據(jù)庫關系模型，將數(shù)據(jù)庫與港口航道工程各業(yè)務部門進行銜接，消除業(yè)務部門間的信息不對稱問題，使航道數(shù)據(jù)在特定范圍內(nèi)完成共享。

3.2.4 港航監(jiān)管系統(tǒng)

結合圖1整體框架結構不難看出，信息化管理平臺能夠?qū)Ω黝愋畔?shù)據(jù)進行感知采集，并對航道水文信息數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，此時可通過信息數(shù)據(jù)分析了解港口航道實際情況，以此確保港口航道服務能夠始終處于穩(wěn)定狀態(tài)下。

3.2.5 Web應用

Web應用功能主要為實現(xiàn)良好的人機互動效果，對信息化管理平臺功能模塊進行整合，使港口航道工程用戶能夠通過客戶端進入平臺登錄界面，完成身份認證后，用戶即可應用信息化管理系統(tǒng)進行操作。

3.3 平臺網(wǎng)絡結構

在搭建港口航道工程信息化管理平臺過程中，應以簡潔性、有效性、可視化、易讀性為原則進行建設，最大限度地提高人機交互效果，使管理平臺能夠良好發(fā)揮作用。在平臺搭建期間可建立Web三層網(wǎng)絡結構，通過三層網(wǎng)絡程序開發(fā)，構建完整的信息化管理平臺。

第一，應用層。主要包括智慧服務區(qū)、智慧船閘、智能防撞、船岸協(xié)同、通航智能管理、護岸智能監(jiān)測等，用戶通過身份認證后即可進入信息化管理平臺客戶端，根據(jù)自身業(yè)務需求選擇功能板塊，并展開相應操作。待操作執(zhí)行傳輸至服務器后，系統(tǒng)程序按照指令內(nèi)容將應用界面顯示于客戶端設備上，繼而使功能板塊得到良好應用。第二，支撐層。支撐層位于服務器上，當用戶發(fā)出指令請求后，支撐層根據(jù)指令內(nèi)容讀取數(shù)據(jù)庫內(nèi)信息，并將港口航道等內(nèi)容傳輸至用戶端。第三，感知層。位于整個管理平臺程序的底層，主要用于感知采集港口航道信息數(shù)據(jù)，與航道中心數(shù)據(jù)庫連接，便于信息數(shù)據(jù)查詢操作。

3.4 船岸協(xié)同系統(tǒng)

對于港口航道工程信息化建設而言，船岸協(xié)同系統(tǒng)屬于功能“可選項”，但隨著港口航道工程的發(fā)展，船岸協(xié)同的重要性逐漸提高，關乎整體業(yè)務服務效果，故必須重視船岸協(xié)同系統(tǒng)的建設工作。在船岸協(xié)同系統(tǒng)搭建期間，以數(shù)字孿生技術為基礎，對多源異構港航信息數(shù)據(jù)進行預處理及統(tǒng)一同步分析，將雷達系統(tǒng)、RFID技術、船載設備、港口設備內(nèi)的信息數(shù)據(jù)進行歸納整合，在此基礎上進行港口車流、船流的優(yōu)化。圖3為港航船岸協(xié)同系統(tǒng)結構，從信息服務、生產(chǎn)調(diào)度、安全管理、設備管理四個方面加強船岸信息交互，同時還可采用移動客戶端、微信小程序的方式進行船岸協(xié)同管理操作，進一步提高管理活動的便捷性。船岸協(xié)同系統(tǒng)的技術基礎為云端數(shù)字孿生，在建設該系統(tǒng)時，必須做好信息數(shù)據(jù)的整合銜接，消除航道、港口、集裝箱船之間存在的信息壁壘，通過信息融合強化港口航道工程信息支撐效果，為精細化業(yè)務服務的實現(xiàn)奠定基礎。

圖3 船岸協(xié)同系統(tǒng)結構

3.5 系統(tǒng)安全性設計

港口航道信息化管理平臺位于網(wǎng)絡環(huán)境內(nèi)，具有開放性特征，這就對管理平臺系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全提出了一定挑戰(zhàn)。在信息化建設過程中，需嚴格落實安全性設計，將安全保障措施融入到整個系統(tǒng)環(huán)節(jié)中，全方位保障網(wǎng)絡安全，避免出現(xiàn)信息泄露、數(shù)據(jù)篡改丟失等問題。結合上述所提到的港航信息化管理平臺系統(tǒng)來看，安全性設計的重點在于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其具有一定的共享性質(zhì)，用戶可根據(jù)自身需求進行數(shù)據(jù)讀取與訪問。提高數(shù)據(jù)庫安全性時，應注意強化用戶身份識別驗證環(huán)節(jié)，并根據(jù)用戶等級設定數(shù)據(jù)訪問權限，重要數(shù)據(jù)需得到管理員授權方可訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以此提高網(wǎng)絡可靠性，同時融入密鑰技術，定期更新防火墻，做好異地備份，從不同角度加強安全性管理。

4.結束語

綜上所述，在新時代背景下，建設信息化管理平臺是港口航道工程發(fā)展的必經(jīng)之路，需依托于5G通信、RFID射頻識別、GIS系統(tǒng)、BIM技術、數(shù)字孿生技術、邊緣算法等前沿手段建設行之有效的信息化管理平臺，在明確港口航道信息管理系統(tǒng)整體框架基礎上細化功能板塊，并確定Web網(wǎng)絡結構，做好船岸協(xié)同建設及安全性設計，使信息化管理平臺能夠穩(wěn)定推進港口航道工程發(fā)展。