“十四五”時(shí)期，長江航道緊扣數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級的時(shí)代脈搏，逐步構(gòu)建集要素立體監(jiān)測、智能決策支持與精準(zhǔn)信息服務(wù)為一體的航道管理與服務(wù)新模式，打造了智慧航道武漢、蘇州示范段。從“動態(tài)監(jiān)測”全域感知，到“精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)”科學(xué)決策，再到“智能伴隨”貼身服務(wù)，長江黃金水道正經(jīng)歷一場深刻的管理變革與服務(wù)重塑。
“動態(tài)監(jiān)測”守護(hù)黃金水道安全暢通
“十四五”時(shí)期，隨著覆蓋長江干線“水陸空”的全要素、立體化動態(tài)監(jiān)測平臺發(fā)揮功能，長江黃金水道正迎來前所未有的“數(shù)智變革”。
過去，航道監(jiān)測多依賴人工和傳統(tǒng)手段。如今，長江之上，超過5200座具備“千里眼”功能的遙測遙控航標(biāo)能實(shí)時(shí)感知航道狀態(tài)，自動回傳關(guān)鍵信息；160余座自動水位站如敏銳的“水位哨兵”，實(shí)現(xiàn)對水位變化的分鐘級捕捉與預(yù)警。在河床地形監(jiān)測方面，部署了多波束測深系統(tǒng)、側(cè)掃聲吶等先進(jìn)設(shè)備，配合無人測量艇的常態(tài)化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)航段地形數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理和動態(tài)更新。
值得一提的是技術(shù)突破帶來的精細(xì)化管理，針對長江干線流域水文泥沙特性復(fù)雜的特點(diǎn)，長江航道局成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水文泥沙多要素監(jiān)測終端。該終端能夠同步監(jiān)測流速、流向、含沙量等多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，目前已在長江干線萬州、重慶、武漢等重點(diǎn)航段建成40套并投入運(yùn)行，為航道疏浚和整治工程提供數(shù)據(jù)和決策支持。
技術(shù)突破也為傳統(tǒng)作業(yè)模式帶來顛覆性創(chuàng)新，通過集成190余套高性能地理信息設(shè)備，長江航道局成功打通了無人機(jī)、無人船與岸基監(jiān)測的協(xié)同通道，創(chuàng)造了“水陸空”一體化測繪新模式。這種創(chuàng)新模式不僅大幅提高了測繪效率，將傳統(tǒng)需要數(shù)天完成的測量任務(wù)縮短到數(shù)小時(shí)，特別是在汛期和枯水期等關(guān)鍵時(shí)期，能夠快速響應(yīng)航道變化，確保通航安全。
長江航道一線養(yǎng)護(hù)工作中，利用無人機(jī)更換航標(biāo)燈。
該局還成功研制出長江航道首座擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的無人測量船“問江號”。該船航速快、穩(wěn)性高、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，并研發(fā)4G/電臺雙鏈路控制系統(tǒng)和自動避障系統(tǒng)，滿足大流速、流態(tài)紊亂等特殊水域和復(fù)雜工況條件下穩(wěn)定高效作業(yè)的需求，目前已推廣應(yīng)用至長江干線瀘州、上海段和黃河流域。
基于海量數(shù)據(jù)，長江航道局建立了統(tǒng)一的實(shí)景三維航道時(shí)空基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)獲取與處理、建庫與服務(wù)技術(shù)鏈，打造長江航運(yùn)數(shù)字孿生平臺，能夠融合多源監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成高精度的三維航道模型，為航道管養(yǎng)與服務(wù)提供直觀的決策支持。目前，該成果已在重慶、宜昌、武漢、岳陽、蕪湖、鎮(zhèn)江、上海等典型示范段投入應(yīng)用。
“精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)”開啟智慧養(yǎng)護(hù)新篇章
“十四五”時(shí)期，長江航道精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)管理平臺已建成并投入應(yīng)用，推動航道養(yǎng)護(hù)向著“自動無人”與“智能決策”轉(zhuǎn)型。
智慧航道武漢示范段中的多功能航標(biāo)。
在數(shù)據(jù)資源整合方面，長江航道局建成了占地面積達(dá)324平方米的數(shù)據(jù)中心，打造了可支持多主體復(fù)用的數(shù)據(jù)中臺、大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，匯聚形成20余個(gè)主題數(shù)據(jù)庫。同時(shí)，高性能超算中心具備每秒百萬億次的浮點(diǎn)運(yùn)算能力，極大提升了復(fù)雜數(shù)值模擬的計(jì)算效率，為航道智能管理奠定了算力基礎(chǔ)。
基于這些“數(shù)據(jù)燃料”，一系列智能模型有效輔助決策。通過學(xué)習(xí)分析3萬余幅歷史測圖與2000余幅全要素空間數(shù)據(jù)，研發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的水下地形演變模型，為航道養(yǎng)護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。此外，船舶軌跡分析、水位預(yù)測、AI識別等17項(xiàng)專業(yè)模型共同構(gòu)建了航道分析的“數(shù)據(jù)大腦”。
多功能航標(biāo)在沿江廣泛應(yīng)用。
在重慶段，自主研發(fā)建成長江干線首個(gè)視頻AI水尺，實(shí)現(xiàn)了無水尺水位的實(shí)時(shí)智能監(jiān)測。宜賓、瀘州段16座山區(qū)信號臺全部實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人值守，開啟了通行控制河段信號指揮的智能新時(shí)代。
這一系列成果，標(biāo)志著長江航道在智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面初步形成了“立體感知、廣泛互聯(lián)、動態(tài)推演、科學(xué)決策”的養(yǎng)護(hù)與管理新格局。
“智能伴隨”邁進(jìn)航道服務(wù)新時(shí)代
“十四五”時(shí)期，“信息主動找船，服務(wù)如影隨形”已成為長江航運(yùn)用戶的新體驗(yàn)。據(jù)長江航道局介紹，以“長江e+”為核心的智慧航道服務(wù)體系基本建成，該平臺自2023年4月上線以來，總點(diǎn)擊量已突破2.2億次，標(biāo)志著長江航道公共服務(wù)正式邁入智能服務(wù)新階段。
長江航道運(yùn)行指揮中心利用數(shù)字航道系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)24小時(shí)監(jiān)控。
“長江e+”并非從零開始，而是對長江電子航道圖、“船E行”“通航e站”等成熟應(yīng)用的深度整合與升級。它打破了信息壁壘，融合長航系統(tǒng)內(nèi)外數(shù)據(jù)，打造了一站式信息服務(wù)平臺，成功解決服務(wù)“最后一公里”難題。
尤其是在推進(jìn)干支聯(lián)動和江海聯(lián)運(yùn)服務(wù)方面，長江航道局編制了《長江電子航道圖全國推廣應(yīng)用規(guī)劃》，牽頭成立了長江水系電子航道圖服務(wù)聯(lián)盟，通過網(wǎng)站、APP、微信小程序等多渠道服務(wù)平臺，加強(qiáng)了支流航道信息與船舶動態(tài)信息的對接共享，完成了長江干線電子航道圖與長江口、黃浦江干線電子海圖數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，長江水系電子航道圖發(fā)布里程已達(dá)11000余公里，沿江11省市納入“四縱四橫兩網(wǎng)”中三級及以上高等級航道電子航道圖發(fā)布共計(jì)7581公里，“一圖統(tǒng)覽長江水系”的格局初步形成。
在智能航運(yùn)技術(shù)應(yīng)用前沿，長江航道局也開展了積極探索，建立了“智能助航服務(wù)”與“遠(yuǎn)程輔助駕引”兩類平臺，開展船舶輔助駕引、感知增強(qiáng)、組織通行三項(xiàng)智能應(yīng)用。研發(fā)的標(biāo)載通航要素采集終端、多模船載智能終端、船舶編隊(duì)航行控制系統(tǒng)等創(chuàng)新產(chǎn)品，已在長江干線累計(jì)完成示范航行超過25萬公里。
長江航道運(yùn)行指揮中心工作人員研究數(shù)據(jù)。
長江航道局測繪信息處相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，智慧航道服務(wù)體系的建設(shè)，旨在為航運(yùn)企業(yè)、船舶和船員提供更加智能、便捷、高效、安全的航道服務(wù)。通過技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)模式創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的靜態(tài)信息服務(wù)向動態(tài)、精準(zhǔn)服務(wù)的轉(zhuǎn)變，讓航道服務(wù)真正實(shí)現(xiàn)了“智能伴隨”。
從感知到?jīng)Q策，從養(yǎng)護(hù)到服務(wù)，長江航道在“十四五”期間的智慧化轉(zhuǎn)型，不僅提升了航道通航保障能力與公共服務(wù)水平，更為我國內(nèi)河航道現(xiàn)代化治理進(jìn)行了積極的探索。展望未來，長江航道局將繼續(xù)深化科技創(chuàng)新與應(yīng)用拓展，推動智慧航道體系向更廣范圍、更深層次、更高水平邁進(jìn)，為交通強(qiáng)國建設(shè)和長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展持續(xù)注入智慧動能。
（本文圖片由長江航道局提供）
來源：中國水運(yùn)報(bào)
作者：通訊員 史迪文 莊尚德 沈思
責(zé)編：繆世雄
審核：甘琛
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