长江智能航道研发与应用现状及展望
长江航道局“十三五”科技发展展望
长江航道局“十三五”科技发展展望吕永祥【摘要】梳理长江航道“十三五”科技发展面临的形势与需求,制定长江航道“十三五”科技发展指导思想与原则,预测科技发展方向与任务,提出长江航道科技组织管理与重大科技研发项目建议,为长江航道“十三五”科技发展规划制定提供基础.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】长江航道;科技发展;保障措施【作者】吕永祥【作者单位】长江航道局,湖北武汉430010;国家内河航道整治工程技术研究中心,湖北武汉430011【正文语种】中文【中图分类】U61“十二五”以来，长江航道坚持“科技引航、科技兴航、科技强航”的发展理念，深入实施创新驱动发展战略，营造了鼓励创新、宽容失败、尊重劳动、尊重知识、尊重人才、尊重创造的创新文化，统筹推进重大科技研发、创新能力建设、成果推广应用等各方面工作，顺利完成了《长江航道局"十二五"科技发展规划》确立的总体目标和重点任务。
1)科技研发取得重大进展。
长江航道在水位预测预报技术、航标新技术、长河段航道系统整治技术、电子航道图技术、复杂条件下航道工程施工技术与装备、生态航道关键技术领域取得了重大突破，为长江航道工程建设提供了技术支撑，进一步提升了长江航道管理与服务水平。
2)科技创新体系初步构建。
长江航道局规范了科技管理工作方式，完善科技管理制度，创建内河航道国家级与省部级科技创新平台，实现科研人才培养与科技团队建设的新突破，初步构建了科技创新体系。
3)科技成果转化应用效果显著。
长江航道加强科技成果转化应用的标准化工作、长江航道技术标准制修订数量大幅度增加，太阳能一体化航标灯、遥控测量船、多功能航标、电子航道图等科技成果转化应用效果显著。
4)标志性科技成果取得重大突破。
“十二五”期间，长江航道在国家级科技项目立项、国家级科研平台建设、重大科技成果评价、学术专著以及科技奖励等方面均取得历史性突破，标志着长江航道科技水平进入国内航道科技领先水平。
长江电子航道图虚拟航标的类别与显示研究
长江电子航道图虚拟航标的类别与显示研究1. 引言1.1 研究背景长江是中国最大的河流，是中国重要的水运干线。
长江航道航标的设置和维护对保障船舶航行安全至关重要。
随着科技的发展，传统的实体航标逐渐被电子航标所取代，而虚拟航标作为电子航标的一种，正在逐渐成为长江航道的一种重要组成部分。
随着长江电子航道图虚拟航标技术的发展，传统的实体航标已经不能完全满足船舶导航的需求。
电子航标的优势在于可以实现远程监控、自动报警等功能，为船舶提供更为准确和及时的导航信息。
电子航标的使用也能够减少对环境的影响，降低维护成本。
对长江电子航道图虚拟航标的类别和显示方式进行研究具有重要的现实意义。
通过深入了解虚拟航标的定义、类别和显示方式，可以更好地指导长江航道的建设和管理，提升长江船舶导航的安全性和效率。
随着长江电子航道图虚拟航标技术的不断创新和完善，未来将为长江航运业的发展带来更多机遇和挑战。
1.2 研究目的研究目的是为了探究长江电子航道图虚拟航标的类别与显示研究，进一步完善航道图信息，提高航行安全性和效率。
通过对虚拟航标的定义、分类、显示方式以及研究现状进行深入分析，可以更好地理解航标在航道图中的作用和应用，为船舶航行提供更准确、实用的指引。
研究长江电子航道图虚拟航标的发展趋势，可以为未来航道图信息更新和升级提供重要参考，推动电子航标技术的发展和应用。
本研究旨在为海事领域提供更先进、更智能的航道信息服务，促进航运行业的发展和进步。
1.3 研究意义长江是中国最重要的内河航道之一，拥有长江电子航道图虚拟航标的研究对提高长江航道的安全性和效率具有重要的意义。
长江电子航道图虚拟航标的研究可以有效帮助船舶实现精准航行。
传统的实体航标可能受限于地理位置、天气等因素造成不易观测，而虚拟航标通过数字化技术可以在电子航道图上清晰显示，为船舶提供更直观、准确的导航信息，有助于避免航道交通事故的发生。
长江电子航道图虚拟航标的研究还可以为长江航道的智能化管理提供技术支持。
长江电子航道图虚拟航标的类别与显示研究
长江电子航道图虚拟航标的类别与显示研究【摘要】本文围绕长江电子航道图虚拟航标的类别与显示展开研究，首先介绍了研究背景、目的和意义。
接着对航道图虚拟航标的概念进行了说明，并对长江电子航道图虚拟航标的分类、显示技术、设计原则和应用进行了分析和探讨。
最后总结了研究成果，展望未来研究方向。
本文旨在为进一步完善长江电子航道图虚拟航标系统提供理论和技术支持，以提高航道安全性和效率，促进水路运输发展。
【关键词】长江电子航道图、虚拟航标、分类、显示技术、设计原则、应用、研究背景、研究目的、研究意义、航道图、设计、展望未来、研究成果、总结。
1. 引言1.1 研究背景长江电子航道图虚拟航标的研究与应用，可以有效弥补传统航标的不足之处，提高船舶航行的安全性和效率性。
在当今数字化时代，利用先进的技术手段来呈现航标信息，能够为航行提供更加准确、清晰、便捷的导航服务。
对长江电子航道图虚拟航标进行分类与显示研究具有重要的现实意义和实际应用价值。
本文将结合长江水域的特点，探讨长江电子航道图虚拟航标的类别、显示技术、设计原则及应用，旨在为长江水域航行安全提供更好的技术支持和保障。
1.2 研究目的长江是我国重要的航道之一，为了保障航行安全，需要设计和布设航标。
随着技术的不断发展，传统的实体航标已经不能满足航道标志的需求。
引入虚拟航标成为一种新的选择。
本研究旨在探讨长江电子航道图虚拟航标的类别与显示，以期为提高航行安全和航标管理效率提供技术支持。
通过对航道图虚拟航标的概念、分类、显示技术、设计原则和应用进行研究，旨在揭示其在长江航道标志系统中的重要性和作用，为未来航标设计和应用提供参考和借鉴。
通过本研究，可以更好地理解虚拟航标在航道管理中的作用，为我国航道标志管理工作提供理论支持和技术指导。
1.3 研究意义虚拟航标技术在航道导航中发挥着重要作用，提供了更为直观和准确的导航信息，能够帮助船舶安全通行。
长江电子航道图虚拟航标的研究和应用，对长江航道的安全和效率具有重要意义。
安徽省内河智慧航道现状、问题与展望
安徽省内河智慧航道现状、问题与展望摘要：智慧航道是加快建设交通强国的重要先行领域，是现代化基础设施体系的重要组成部分，是新时代推动水运高质量发展的重要抓手。
为了厘清现阶段安徽省智慧航道发展所处的历史地位，科学实效地推进安徽省智慧航道研究与建设，通过对安徽省航道信息化建设历程调查研究，将安徽省智慧航道发展划分为3 个阶段，分析各个阶段的主要成效，指出目前安徽省智慧航道存在的问题，并给出建议。
关键词：内河航道；智慧航道；数字航道；0引言当前，全球正处于新一轮技术革命孕育阶段，技术创新日趋活跃，将催生大量新产业、新业态、新模式。
2019年9月，国务院印发《交通强国建设纲要》，要求：“大力发展智慧交通，推动新技术与交通行业深度融合”。
2023年3月，交通运输部、国家铁路局、中国民用航空局、国家邮政局、中国国家铁路集团有限公司联合印发《加快建设交通强国五年行动计划（2023—2027年）》，要求：“推进智慧航道建设，围绕船闸智慧调度、航道智慧建管养等，组织实施交通运输科技示范工程”。
安徽在全国内河航道布局中占有重要地位，拥有全国内河航道的核心和骨干“四纵四横两网”中“一纵”、“两横”和“一网”。
截至2022年底，安徽省内河航道总里程达6627公里，通航里程达5775公里，分别位居全国第7和第8位。
四级及以上航道里程1831公里，占全省通航里程31.7%。
智慧航道是加快建设交通强国的重要先行领域，是现代化基础设施体系的重要组成部分，是新时代推动水运高质量发展的重要抓手。
为了科学实效地推进安徽省智慧航道研究与建设，更好地适应和服务未来安徽省航道管理、水上交通、港航企业运营以及海事监管与应急等智能化衔接需要，本文通过安徽省航道信息化建设情况调查研究，对当前安徽省智慧航道建设历程、主要成果和成效以及存在的问题进行分析与总结，提出促进安徽省智慧航道发展的若干建议，并对后续安徽省智慧航道发展愿景提出展望。
1安徽省智慧航道发展历程1.1数字航道起步阶段安徽省智慧航道建设起步较早，2010年长江干线电子航道图生产与服务系统建设工程，即长江电子航道图1.0系统正式启动，安徽省也同步开展了淮河数字航道系统的研究，以地理信息系统（GIS）与电子航道图为主要研究内容，编制了淮河安徽境内378km电子航道图，可以直观的显示航道水深，航标位置，桥梁、两岸港口，码头等重要地物信息，并试验在20座航标上加装航标遥测遥控终端。
大数据在航道维护和水运交通发展应用展望李紫凝彭妮燕
大数据在航道维护和水运交通发展应用展望李紫凝彭妮燕发布时间：2021-12-03T07:22:56.918Z 来源：基层建设2021年第26期作者：李紫凝彭妮燕[导读] 随着大数据革命的来临长江航道测量中心湖北武汉 430000摘要：随着大数据革命的来临，大数据在各行各业开启了更多的运用，为各行业提供了极大的便利性，也为智能航道建设提供了巨大的想象空间。
目前，数字航道作为国家智能交通工作的一部分，在发展过程中面临着海量数据的处理难题，本文通过对大数据的综述，为大数据在数字航道的发展和应用提供参考。
关键词：大数据；航道维护；水运交通；应用1前言长江航道是长江水运的基础，且是整个长江流域综合交通运输体系之中的关键一环。
近年来，数字航道的全面联通运行，致使智能化以及信息化都得到大幅度的提升。
数字航道建设完成后，航道的管控人员可以使用人工智能技术，根据智能控制技术以及遥测遥控来对航标、船舶进行主动的智能控制以及检测，以达到航道高养护和高管理的效果，从而能够更加科学地管理长江航道。
数字航道建设的完成，预示着河床地形，水位数据，船舶监控以及船标信息等数据的量会逐步变大，使用大数据技术从这些杂乱且海量的数据库中将有用的数据提取出来，从而进行处理，快速探测河床变化以及水位等信息，以提高数字航道发展的进程。
2大数据定义2.1大数据基本概念所谓的大数据（bigdata），就是不能够在允许规定的时间内利用常规软件进行处理、管理以及捕捉的数据模式，要利用新处理的方式才能够拥有多元化的信息资产、高增长率、优化流程后的能力海量、洞察发现力以及更强的决策力。
2.2国内外大数据运用的现状大数据在美国已经得到了广泛的运用，尤其是交通、教育以及医疗方面，并为其增加了经济收入。
交通方面，大数据将人们的出行变得更加简便，利用传感系统、交通工具以及手持设备可以了解当时的交通情况，以帮助人们出行选择。
巴西政府已经大力使用大数据技术来为航运行业的设施以及资产进行构建，从而减少成本，能快速回应。
面向长江数字航道的关键航道要素智能感知研究
面向长江数字航道的关键航道要素智能感知研究面向长江数字航道的关键航道要素智能感知研究摘要：随着航运业务的发展和技术的进步，数字化航道建设已经成为现代水运领域的重要发展趋势。
为了实现水上航道的智能化管理与运营，本文针对长江数字航道，开展了关键航道要素智能感知研究。
首先，对长江数字航道的背景及发展现状进行了分析，并指出了数字化航道建设的必要性。
其次，重点研究了关键航道要素的智能感知技术，包括水文要素、地理要素、气象要素、船舶信息等。
最后，基于智能感知技术，构建了长江数字航道的智能管理系统，并进行了实证研究，展示了其在航道管理与运营中的效果。
关键词：长江数字航道；智能感知；航道要素；智能管理系统第一章引言1.1 研究背景长江作为中国重要的内河航道，对于地区的经济发展和人民生活起到了至关重要的作用。
然而，随着经济的不断发展，长江航运量逐年增加，航道管理与运营面临着巨大的压力和挑战。
为了提高长江航道的管理水平和运营效率，数字化航道建设成为了必然的选择。
1.2 研究目的本文旨在通过对长江数字航道的关键航道要素进行智能感知研究，构建智能管理系统，实现航道的智能化管理和运营。
第二章长江数字航道的发展现状及必要性分析2.1 长江数字航道的发展现状2.1.1 长江航道管理的挑战2.1.2 数字化航道建设的必要性2.2 长江数字航道的关键航道要素2.2.1 水文要素的重要性及智能感知技术2.2.2 地理要素的重要性及智能感知技术2.2.3 气象要素的重要性及智能感知技术2.2.4 船舶信息的重要性及智能感知技术第三章关键航道要素智能感知技术研究3.1 水文要素的智能感知技术研究3.1.1 水位感知技术的研究与应用3.1.2 水质感知技术的研究与应用3.2 地理要素的智能感知技术研究3.2.1 地形感知技术的研究与应用3.2.2 水下障碍物感知技术的研究与应用3.3 气象要素的智能感知技术研究3.3.1 天气感知技术的研究与应用3.3.2 气象预测技术的研究与应用3.4 船舶信息的智能感知技术研究3.4.1 船舶识别技术的研究与应用3.4.2 船舶状态监测技术的研究与应用第四章长江数字航道智能管理系统的构建4.1 系统结构设计4.2 数据采集与处理模块4.3 监测与预警模块4.4 决策与调度模块第五章实证研究及效果展示5.1 数据采集与处理实验5.2 监测与预警实验5.3 决策与调度实验5.4 效果展示与分析第六章结论与展望6.1 研究结论6.2 研究展望通过对长江数字航道关键要素的智能感知研究，本文构建了智能管理系统，可实现航道的智能化管理与运营。
关于新时代长江中游航道高质量发展的思考
关于新时代长江中游航道高质量发展的思考1. 引言1.1 当前长江中游航道发展现状当前长江中游航道发展现状如何？长江是中国最重要的水路运输干线，长江中游地区是江苏、安徽、湖北、江西四省的沿江地区，也是长江经济带的重要组成部分。
长江中游航道作为连接长江上中下游的关键通道，承担着重要的运输任务。
由于长江中游地区地势复杂、水情多变，航道发展存在一些问题和困难。
航道狭窄、水深不足、水流湍急等问题影响了船舶的通行安全和效率，制约了长江中游地区水路运输的发展。
长江中游地区水域管理和环境保护也面临挑战，水域污染、生态破坏等问题亟待解决。
当前长江中游航道发展亟需加强，以适应日益增长的运输需求，实现长江经济带的可持续发展。
1.2 高质量发展的重要性高质量发展是当前长江中游航道发展的必然要求和重要保障。
随着我国经济社会的不断发展，长江中游航道在促进经济繁荣、交通便利、区域协调发展等方面起着举足轻重的作用。
实现航道的高质量发展对于推动长江中游地区经济社会持续健康发展具有重要意义。
高质量发展能够提升航道的运输效率和服务质量。
随着国内外贸易的不断增长，长江中游航道承担着越来越重要的运输任务。
只有通过高质量的发展，才能更好地满足人们对于航道运输的需求，提高运输效率，降低运输成本，提升服务体验。
高质量发展有利于提升长江中游地区的经济竞争力。
优质的航道设施以及高效的船舶通行能力，将有效支撑起长江中游地区的经济发展。
只有确保航道畅通无阻，才能更好地促进贸易往来，加快产业升级，推动地区经济的腾飞。
高质量发展是当前长江中游航道发展的迫切需求，也是推动长江中游地区经济社会发展的关键。
必须高度重视，持续加大力度，确保航道高质量发展取得实质性进展，为长江中游地区经济社会发展注入新的活力和动力。
2. 正文2.1 加强航道设施建设加强航道设施建设是新时代长江中游航道高质量发展的重要举措之一。
长江是我国重要的水上运输干线，航道设施的完善与否直接关系到船舶通行的安全和效率。
长江智能航道研发与应用现状及展望课件
4、长江电子航道图的应用
成果应用：长江电子航道图广泛服务于长江涉水行业应用
航道养护管理
海事电子巡航
生态环 境保护
研究
航运规 划、船 舶调度
船舶交 通管理 （VTS）
引水
电子航 道图
港口 管理
渔业
船舶导助航服务
航道 维护 管理
搜救 指挥 水上指挥调度
五、长江智能航道研发展望
全航道要素大范围、快速、一体化感知技术 航道条件仿真模拟研判技术 航道条件预测预报技术 内河电子航道图系列技术标准规范
1、全航道要素大范围、快速、一体化感知技术
突破洲滩岸线、水深、河床地形等航道要素
感知技术。
接触式无人多要素快速测量
低空无人遥感遥测
航道整治建筑物实时监测与在线诊断
基于在航船舶动态的航道要素感知
高清卫星遥感遥测
控制河段交通流实时监测与控制
2、航道条件仿真模拟研判技术
全面突破航道尺度、水流、河床、整治建筑物等
。
山区河段
枢纽河段
平原河段
潮汐河段
上游
宜宾
中游
宜昌
武汉
长江干线航道示意图
下游
浏河口
2、长江航道信息化的发展需求
现代信息技术
，数字化、智能化日益崛起，将 至经济社会发展的每
一个角落，长江航道是长江水运的 ，运用智能技术推进长江航道
势
在必行 。
数字 航道
？
数字 地球
智慧
数字
地球
城市
智慧 城市
3、长江航道信息化的发展趋势
利用高新技术改造传统交通运输系统，形成信息化、自动化、智能化的
是当前及今后交通运输发展的趋势，
内河航道信息化技术的运用和展望
内河航道信息化技术的运用和展望摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，水运作为重要的交通大动脉，为国民经济发挥重要的作用。
随着现代科技高速发展，有着悠久历史的水运也将迎来高科技的助力，作为水运的重要承载航道的信息化建设，也将打开智慧模式。
本文在调研航道信息化设施的基础上，结合交通运输部相关建议和意见，提出了内河航道信息化的实现架构。
关键词：航道信息化；RFID；AIS；VHF；船载智能终端引言航道信息化建设是指综合利用多传感器集成的物联网技术、海量数据处理及传输与存储检索、可伸缩分布式电子航道图等创新信息化技术和手段，建立一个与航道管理相关的各个部门之间相互协调的、一体化的、高效优质的、信息共享、互联互通的信息化、智能化业务应用系统，形成科学的、智能化的、可视化的指挥调度、决策支撑体系和综合信息服务平台，实现对航道、船闸及船舶的全区域、全过程的及时、动态、准确的检测、管理和服务。
虽然说新中国成立以来，我国的航道管理工作已经从粗放型逐渐向信息化、精细化、现代化的方向发展，在航道信息化建设方面取得了很大的进步，但是不难发现，我们与世界发达国家的航道信息管理还存在很大的差距。
目前，我国的航道普遍都存在着信息化建设资金不足、缺乏专业建设人才和基础设施薄弱等问题。
为了能够提高航道管理的效率，实现航道运输服务水平的进一步提升努力开展航道信息化的研究具有十分重要的意义。
1概述水运是交通综合运输体系的重要组成部分，内河水运以其运能大、占地少、能耗小、污染轻、成本低等比较优势，为沿岸区域经济社会的高速发展提供了可靠保障。
依托信息化、自动化和智能化的建设提高内河水运的通行效率和通过能力，切实保障内河水运安全，是促进内河航道可持续发展的重要基础，也是内河水运发展的新形势与新要求。
2河航道信息化技术的运用和展望2.1港口航道信息管理平台的建设首先，我们应该建设完善的港口航道的数据综合系统。
这一系统的应用可以掌握全部的数据信息，利用该数据信息系统能够了解航道经营中的问题，能够重点了解未来的航道优化改进具体的措施，能够实现航道数据的共享。
内河航道助航系统智能化技术研究现状与展望
内河航道助航系统智能化技术研究现状与展望刘怀汉;曾晖;周俊安;吕永祥;初秀民【摘要】Intelligence is a development trend of the inland waterway navigation system. Firstly, this paper introduces the key⁃technologies of the inland waterway intelligent navigation system’s design and development in the aspects of buoys synchronous flash and remote controlling, radio beacon, virtual navigation, and so on;secondly, analyses are made on the inland waterway navigation environment factors, a clear summary is given of the key. technologies of water level and visibility information services, control of waterway traffic guidance system, and the applications of the Yangtze River waterway intelligent navigation system are briefed. Finally, an introduction is made of the development trend of the inland waterway intelligent navigation system in the future in the aspects of the inland waterway terrain perception, 3D electronic navigation chart, a navigation integrated information service, and navigational facilities asset management.%智能化是内河航道助航系统发展方向。
船舶智能化技术的现状与展望
船舶智能化技术的现状与展望在当今科技飞速发展的时代，船舶智能化技术正逐渐成为航运领域的热门话题。
随着计算机技术、通信技术、传感器技术等的不断进步，船舶的智能化水平也在不断提高。
船舶智能化技术的应用，不仅能够提高船舶的运营效率和安全性，还能够降低运营成本，减少对环境的影响。
本文将对船舶智能化技术的现状进行详细分析，并对其未来的发展趋势进行展望。
一、船舶智能化技术的现状1、智能导航系统智能导航系统是船舶智能化技术的重要组成部分。
目前，全球卫星定位系统（GPS）、北斗卫星导航系统等已经在船舶导航中得到广泛应用。
这些导航系统能够为船舶提供高精度的定位和导航信息，帮助船舶准确地驶向目的地。
同时，电子海图显示与信息系统（ECDIS）也成为了船舶导航的必备工具，它能够将海图信息、船舶位置、航行轨迹等直观地展示给船员，为航行决策提供有力支持。
此外，一些先进的智能导航系统还具备自动航线规划、避碰预警等功能。
通过对海洋环境、船舶性能等因素的综合分析，智能导航系统能够为船舶规划出最优的航线，避免碰撞事故的发生。
2、智能监控与检测系统船舶上安装了各种各样的传感器，用于监测船舶的运行状态。
例如，压力传感器、温度传感器、振动传感器等能够实时监测船舶主机、辅机等设备的工作参数，一旦发现异常情况，能够及时发出警报。
同时，视频监控系统也能够对船舶的各个部位进行实时监控，保障船舶的安全。
在检测方面，无损检测技术、油液分析技术等得到了广泛应用。
这些技术能够对船舶的结构、设备等进行定期检测，及时发现潜在的故障和隐患，为船舶的维修和保养提供依据。
3、智能通信系统高效可靠的通信系统对于船舶的智能化运营至关重要。
目前，船舶通信已经从传统的无线电通信发展到卫星通信、甚高频通信等多种方式相结合的模式。
卫星通信能够实现全球范围内的语音、数据传输，让船舶与岸基之间保持实时的联系。
同时，船舶内部也建立了局域网络，实现了各种设备之间的数据共享和协同工作。
港口航道设施的智能化技术与应用
港口航道设施的智能化技术与应用港口是连接陆地与海洋的重要节点，承担着货物运输、旅客交通和海上安全等多重功能。
港口航道设施的智能化技术与应用，可以提高港口的运输效率、安全性和可持续发展能力。
本文将重点介绍港口航道设施智能化技术的应用领域、具体技术和实际效果。
一、智能化技术应用领域1. 航道导引系统航道导引系统利用现代化的导航技术，提供给船舶驾驶员准确的导航信息，帮助他们避开障碍物和浅滩，并保持在规定的航道上航行。
这些系统包括全球定位系统（GPS）、雷达和电子地图等。
智能化的航道导引系统可以通过自动跟踪船舶位置和目标预警功能，提供更精确的导航指引，提高航行的安全性和效率。
2. 港口管理系统港口管理系统是一个综合的智能化平台，用于监控和管理港口的运输和作业流程。
该系统集成了船舶自动识别系统（AIS）、制图系统、信息化系统和视频监控系统等。
通过实时监测船舶位置、货物装卸作业情况和港口运行状况，港口管理系统可以帮助港口管理者做出快速决策，提高港口的运行效率和安全性。
3. 船舶航行安全系统船舶航行安全是港口管理的重要环节。
智能化的船舶航行安全系统可以通过使用自动识别系统（AIS）、卫星通信和雷达等技术。
这些系统能够提供实时的航行信息和目标警报，帮助船舶驾驶员避免碰撞和其他危险情况。
船舶航行安全系统的智能化应用可以提高航行的安全等级，减少事故发生的可能性。
二、智能化技术具体技术和应用1. 全球定位系统（GPS）全球定位系统是一种通过卫星导航系统确定位置的技术，可以精确地计算船舶的位置和航行速度，并提供方向指引。
港口航道设施智能化中的GPS技术，可以实时追踪船舶的位置，提供导航指引，并通过与港口管理系统的整合，实现港口作业流程和船舶动态的监控和管理。
2. 自动识别系统（AIS）自动识别系统是港口航道设施智能化中的一个重要组成部分，用于实时监测船舶位置和航行信息。
该系统通过无线电频率传输船舶的身份、位置、速度和航向等信息，帮助船舶驾驶员和港口管理者了解航道的实时情况，减少碰撞的风险。
长江数字航道和智能航道的分析与思考
长江数字航道和智能航道的分析与思考吕永祥;何乐;陈琳;徐秀梅【摘要】通过阐述长江数字航道、智能航道建设、电子航道图的内涵、框架、特点和相互关系,对长江数字航道到智能航道的发展进程、建设成效进行了分析和探讨,并对长江智能航道建设的意义和前景进行了思考.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】4页(P161-164)【关键词】长江;数字航道;智能航道【作者】吕永祥;何乐;陈琳;徐秀梅【作者单位】长江航道局武汉430010;长江航道局武汉430010;长江航道局武汉430010;长江航道局武汉430010【正文语种】中文1 长江数字航道1.1 数字航道的内涵数字航道是数字地球概念在航道领域的具体应用，是对航道管辖区域、管理对象及管理活动的数字化表现，是综合应用地理信息系统、遥感、遥测、宽带网络、通讯、虚拟仿真、多媒体等多种技术对航道业务流程、动态监测管理和辅助决策服务的虚拟化、网络化、数字化的技术系统。
1.2 数字航道的主要特点通过对航道要素等航道信息资源的数字化，实现航道要素等航道信息的有效采集和传输，达到信息资源传输的远程化、及时化、实时化，进而实现服务的多元化。
通过丰富的航道要素信息，为船舶的经济运行提供方便，为船舶的安全航行提供保障。
1.3 长江数字航道总体框架长江数字航道的总体框架可以概括为“一主六分七中心、一图一站三平台”的7131框架体系，见图1。
图1 长江数字航道总体框架图一主中心：长江数字航道管理中心。
六分中心：在宜宾、泸州、重庆、宜昌、武汉、南京6个区域航道局建立数字航道管理分中心。
一图：统一的长江干线电子航道图。
一站：长江航道外网门户网站。
三平台：航道动态监测平台、航道维护管理平台、航道应急指挥平台。
2 长江智能航道2.1 智能航道的内涵“智能航道”（intelligent waterway）是指在数字航道基础上，利用智能传感器、物联网、自动控制、人工智能等技术，自动获取航道系统要素信息，通过融合处理与深度挖掘，实现航道规划科学化、建养智能化、管理现代化，为水路运输高效、安全、节能提供实时、精确、便捷的航道服务。
长江数字航道建设及展望
长江干线航道上起云南水富，下至长江入海口，全长2838km。其中：云南水富至四川宜宾合 江门段30km由四川省交通运输厅负责养护管理，湖北宜昌中水门至秭归庙河段59km由长江三峡通 航管理局负责养护管理，江苏太仓浏河口至上海长江口（南汊）段120km由长江口航道管理局负 责养护管理，其余河段由长江航道局负责养护管理。
引言
传统航道维护管理为劳动密集型工作方式，无法适应数字化、精细化、联动化、远 程化的高质量需求，成为制约航道通过能力及水运服务能力的主要因素。提升航道维护 管理信息化水平，需在维护管理各环节实现全线联通、上下联动，标准统一、应用多样。
引言
传统航道信息服务
- 更新周期长、数据时效性差 - 标准不统一、无法与业务系统集成 - 不能反映航道要素动态变化情况 - 依赖专业终端设备，应用门槛较高 - 功能、性能及用户体验不足 - ……
引言
2018年干线货物通过量达到26.9亿吨，沿江经济社会发展所需85%的 铁矿石、83%的电煤和85%的外贸货物运输量主要依靠长江航运来实现，在 流域经济社会发展中具有独特优势和极其重要的地位。
引言
长江上游 Upstream
长江中游Midstream
长江下游 Downstream
长江口 Estuary
长江航道信息化建设进展
长江航道局
主中心
主中心目标——“联得上、通得了、用得好”
• 长江航道数据交换平台：主中心与分中心数据互联互通 • （对内）综合信息平台：全线航道维护尺度、航标、水位等信息集中统一管理 • （对外）综合服务平台：“互联网+航道” 信息服务
长江航道信息化建设进展
建设长江综航合道管管理理平中台心软件系统
引言
长江航道局是隶属于中华人民共和国交通运输部的大型公益性事业单位，主要从事长江 干线航道规划、建设、管理和养护等工作。在长江沿线七省二市设有南京、武汉、宜昌、重 庆 、 泸 州 、 宜 宾 等 6 个 区 域 航 道 局 ， 下 辖 81 个 航 道 管 理 处 。 维 护 四 川 宜 宾 至 江 苏 浏 河 口 2687.8km的长江干线航道，同时还维护着海轮航道、缓流航道、进港航道、小轮航道以及部 分支流航道1874km，维护总里程达4516.8km，共设助航标志7000余座。
航道处年度总结
2023年，长江武穴航道处全体职工在上级部门的正确领导下，紧紧围绕“安全、畅通、高效、绿色”的航道管理目标，充分发挥数字航道优势，全面提升航道维护质量，确保了辖区航道安全畅通。
现将2023年度工作总结如下：一、工作回顾1. 强化安全生产，筑牢安全防线2023年，航道处始终把安全生产放在首位，严格执行安全生产责任制，强化安全生产教育培训，提高职工安全意识。
通过开展安全生产大检查、隐患排查治理等专项行动，确保了辖区航道安全生产形势持续稳定。
2. 提升航道维护质量，保障船舶安全航行（1）浮具保养：针对辖区航道浮具数量多、分布广的特点，航道处充分利用数字航道技术，精准定位航标所在水域及具体位置，科学制定更换方案。
全年共完成7艘航标船更换工作，为过往船舶安全航行提供了有力保障。
（2）航道疏浚：针对辖区航道淤积情况，航道处积极开展航道疏浚工作，确保航道水深满足船舶航行要求。
全年共完成疏浚工程量XX万立方米，有效缓解了航道淤积问题。
（3）航道整治：针对辖区航道弯曲、狭窄等问题，航道处积极开展航道整治工作，提高航道通航条件。
全年共完成整治工程量XX公里，有效提升了航道通行能力。
3. 深化科技创新，提升航道管理效率（1）数字航道建设：航道处积极推进数字航道建设，实现了航标管理、航道维护、应急管理等业务的数字化、智能化。
通过数字航道，提高了航道管理效率，降低了管理成本。
（2）无人机应用：航道处积极探索无人机在航道巡查、应急响应等领域的应用，提高了航道巡查效率，降低了职工劳动强度。
4. 加强与地方政府的沟通合作，形成工作合力航道处加强与地方政府的沟通合作，共同推进辖区航道建设与发展。
积极参与地方航道规划编制，为地方经济社会发展提供有力支持。
二、工作亮点1. 数字航道建设成效显著。
通过数字航道，实现了航标管理、航道维护、应急管理等业务的数字化、智能化，提高了航道管理效率。
2. 无人机应用取得突破。
无人机在航道巡查、应急响应等领域的应用，提高了航道巡查效率，降低了职工劳动强度。
船舶智能化技术的研究与应用前景与挑战
船舶智能化技术的研究与应用前景与挑战在当今科技飞速发展的时代，船舶智能化技术正逐渐成为航运领域的重要发展方向。
船舶智能化技术的应用不仅能够提高船舶的运营效率和安全性，还能降低能源消耗和环境污染，对于推动航运业的可持续发展具有重要意义。
然而，在其发展过程中，也面临着诸多挑战。
船舶智能化技术的研究现状可谓是成果丰硕。
在船舶自动化控制方面，先进的传感器技术和自动化系统使得船舶的航行、操纵和设备控制更加精准和高效。
例如，通过高精度的导航系统和自动驾驶技术，船舶能够实现更加精确的航线规划和自动避碰，大大提高了航行的安全性和可靠性。
智能监控与诊断系统也是船舶智能化技术的重要组成部分。
通过对船舶设备的实时监测和数据分析，能够及时发现潜在的故障和问题，并进行预警和诊断。
这有助于减少设备故障带来的损失，提高船舶的可用性和可靠性。
在船舶通信与网络技术方面，高速、稳定的数据传输网络使得船舶与岸基之间能够实现实时的数据交换和远程控制。
这为船舶的远程管理和运营提供了有力支持。
船舶智能化技术的应用前景十分广阔。
首先，在提高运营效率方面，智能化的船舶能够根据航线、货物、天气等因素进行优化调度和能源管理，从而降低运营成本。
例如，通过智能的货物管理系统，可以实现货物的快速装卸和优化配载，提高港口作业效率。
在节能减排方面，智能化的船舶能够根据航行条件和负载情况自动调整主机功率和船舶速度，从而降低燃油消耗和尾气排放。
此外，通过优化船舶的线型和推进系统，也能够提高能源利用效率，减少对环境的影响。
对于船舶的安全性，智能化技术更是提供了有力的保障。
实时的风险评估和预警系统能够及时发现潜在的危险，如恶劣天气、航道障碍物等，并采取相应的措施避免事故的发生。
同时，智能的消防和救生系统也能够在紧急情况下迅速响应，提高船员和乘客的生命安全保障。
然而，船舶智能化技术的发展也面临着一系列挑战。
技术方面，虽然目前已经取得了一定的成果，但仍存在一些关键技术有待突破。
智慧长江建设关键技术难点与解决方案的思考与探索
２０２３年１０月水 利 学 报ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ第５４卷 第１０期文章编号：０５５９－９３５０（２０２３）１０－１１４１－１０收稿日期：２０２３－０１－１０；网络首发日期：２０２３－０８－３０网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２３０８２８．１１５１．００２．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（５２００９０７９）；湖北省博士后创新实践岗位（２０２２ＣＸＧＷ００４）作者简介：黄艳（１９７１－），博士，正高级工程师，主要从事水文水资源、水利信息化、流域防洪和水资源管理与调度等研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｈｕａｎｇ＠ｃｊｗｓｊｙ．ｃｏｍ．ｃｎ智慧长江建设关键技术难点与解决方案的思考与探索黄 艳１，张振东２，李 琪２，王权森２，陈瑜彬１（１．水利部长江水利委员会，湖北武汉 ４３００１０；２．长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉 ４３００１０）摘要：以数字孪生长江为支撑的智慧长江是水利高质量发展新阶段下加快实现安澜长江、绿色长江、和谐长江、美丽长江目标的重要新型基础设施。
本文围绕智慧长江建设近期目标，阐述了以数字孪生长江为支撑的智慧长江建设需求、发展背景、建设目标与总体框架。
结合数字孪生长江试点项目，阐述了模型平台、知识平台以及重点业务应用建设的现状与存在的重点与难点问题。
以问题为导向，重点介绍了模型通用化标准制定、数据驱动方法与机理模型的融合以及模型配置工具的应用，提出了防洪调度知识图谱构建新方法。
以此为基础，阐述了具备正向模拟与反向推演功能的水工程智慧调度业务应用。
最后探索了新老系统衔接与融合的实现路径，为推进智慧长江建设提供技术支持。
关键词：智慧长江；数字孪生长江；模型平台；知识平台 中图分类号：ＴＶ２１文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３００１５１ 研究背景１．１ 智慧长江建设需求 长江流域是我国重要的战略水源地、水电能源基地、黄金水道和生物宝库［１］。
长江智能航道建设与展望共48页文档
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长江智能航道建ห้องสมุดไป่ตู้与展望
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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融合处理与深度挖掘，实现
运输高效、安全、节能提供 智慧 地球 智慧 城市 智能 交通 。 智能 航运
，为水路
智能 航道
数字 航道
2、长江智能航道的总体框架
运用自顶向下分析方法对长江智能航道
航道与船舶感知层 数据传输与融合层
进行顶层设计。
航道服务与应用层
3、长江智能航道的内涵
：应用物联网感知技术和机器人等手段，实现对船舶动、静态信息、通 航环境信息的全面实时感知。
针对长江航道数据采集、管理、服务三个环节交互问题，提出了长江航道数据交 换 ，数据 ，数据 。 和通讯 及 ，研 制了长江航道数据
航道终端 航道终端 航道终端 航道终端 采集系统传输技术规范 航道终端 航道终端
分离
业务
数据
透传
服务终端 服务终端 服 务 系 统 传 输 技 术 规 范
商用无线网络 商用无线网络
应用平台
外 部 服 务 层 内 部 资 源 管 理 层 集 成 层 传 输 层 感 知 层
运输组织调度
运输计划 调度指挥 调度集中 生产组织
安全监测控制
安全监测 列车控制 决策支持
经营管理
运力资源 经营资源 电子政务
应用平台
大规模数据融合与表达 海量数据融合与集成 元数据模型 车载传输网络 车地传输网络 大容量通信网络 静态数字化 动态数据获取 走行机构 动力系统 承载体 车载数据中心研制 车载智能网 海量数据存储与管理 海量数据处理与挖掘 数据互操作机制 地面传输通信网络
生态环 境保护 研究
航运规 划、船 舶调度
船舶交 通管理 （VTS）
引水
电子航 道图
港口 管理
渔业
船舶导助航服务
航道 维护 管理
搜救
指挥 水上指挥调度
五、长江智能航道研发展望
全航道要素大范围、快速、一体化感知技术 航道条件仿真模拟研判技术
航道条件预测预报技术
内河电子航道图系列技术标准规范
1、全航道要素大范围、快速、一体化感知技术
水深资源
水流资源
3、长江电子航道图系统的主要功能
航道短期水位预测与应用功能
94座水位站
实时实测水位 实测水位
7天预测水位
未来七天 预测水位
3、长江电子航道图系统的主要功能
山区及重点河段可视距离信息显示与应用
主要作用
实时显示雾情和可视距离，为船舶 安全航行提供保障。
3、长江电子航道图系统的主要功能
潮汐河段
枢纽河段
平原河段
山区河段
上游
中游
下游
宜宾
宜昌
武汉
浏河口
长江干线航道示意图
2、长江航道信息化的发展需求
现代信息技术 ，数字化、智能化日益崛起，将 至经济社会发展的每 势 一个角落，长江航道是长江水运的 ，运用智能技术推进长江航道 数字 航道
在必行 。
？
数字 地球
智慧 地球
数字 城市
智慧 城市
电子航 道图船 舶运行 信息采 集
测量分析
航路规划及船舶航行 预警
航路分析
电子行道图水流实时模拟信息发布
航道水流模拟
3、长江干线航道条件的模拟与预测预报关键技术
通过对典型 的选择、 等研究成果的集成整合，完成枯
的操作系统。 水碍航预测预报系统的开发，形成
三维地形仿真
二维模型计算
航道条件预测
4、长江干线航道数据交互关键技术
• 电子航道图 • 数字航道 • 数字机务
信息资源整合
• 历史数据 • 辅助决策：航 道维护、整治
数据融合
• 航道知识库 • 人机交互
知识提取
• 智能航运 • 信息共享：海 事等部门
未来拓展
3、长江智能航道的内涵
：以长江航道业务对象为核心，以管理职能和流程为主线，实现长江航 道内、外部用户管理和服务的按需定制和长江航道维护作业的智能控制。
对外服务
，抽象出
，形成内河航道数据模型
、
职能域 行政管理
创建数据元素的 业务活动 46
产生的数据 项 265
长江航道规划与建设 服务域
长江智能航道
航道建设
长江航道智能管理与养护 服务域
106
164 105 421
474
563 307 1609
航道维护 船舶机务 合计
对内服务
长江航道安全管理 服务领域
1、长江航道的战略地位与作用
依托黄金水道，建设长江经济带已上升为 。
习总书记视察武新港
李克强总理在长江进行实地考察
张德江委员长视察长江航道
杨部长出席水运发展协调大会
2、长江航道信息化的发展需求
长江干线航道是沿江综合立体交通走廊的 ，建设长江经济带对进一步提 。 高长江航道通过能力，提升长江航道服务水平提出了
1、长江智能航道的关键技术体系及支撑关系
从 构建长江智能航道技术体系，包括
的角度，
三个方面，
关键技术。
提供丰富的、实 时的航道数据源。
提供多时空尺度、 完整的航道数据资 源，支撑各层级的 数据传输与交换。
提供全方 位、实时、 精确、便捷、 可定制航道 信息服务及 多种应用。
2、长江干线航道沿程水位感知与预测预报关键技术
航道水位遥测终端
水位感知点数目与水面线误差关系图
水位感知点平均间距与水面线误差关系图
3 2 1 0 100
“线水位”预测成果图
200
300
400
500
600 距武汉里程(km)
700
长江干线航道水位模拟预测技术体系
“面水位”预测成果图
2、长江干线航道沿程水位感知与预测预报关键技术
成果应用：
等设计与建设。
航道横断面、纵剖面流场建模与模拟
航道尺度建模与模拟
航道可视化建模与仿真
3、航道条件预测预报技术
全面突破泥沙冲淤、水流、航道尺度等刻画航道条件的要素信息 技术。
自然与人工双重影响下的航道
即时刻画的航道条件
枯水
洪水
4、内河电子航道图系列技术标准规范
长江干线水位（潮位）预测预报系统水位预测界面
水位感知点布设与水位采集
基于外网门户的短期预测服务
基于船舶终端的短期预测服务
基于公共服务平台的短期预测服务
3、长江干线航道条件的模拟与预测预报关键技术
初步建立了长江干线重点河段的 了航道水流条件模拟。 ，研发了 ，开展
三维显示 模块
航道水流模 拟计算
分析航道内水流条 件及洲滩形态变化
长江航道智能机务 服务域
5、长江智能航道顶层设计的应用
成果应用：广泛应用于 “十三五”期 以及 。 长江航道局
三、长江智能航道关键技术
长江智能航道的关键技术体系 长江干线航道沿程水位感知与预测预报关键技术 长江干线航道条件的模拟与预测预报关键技术 长江干线航道数据交互关键技术 长江干线航道智能导助航关键技术 长江航道要素智能感知与融合技术
3、长江智能航道的内涵
：建立适应长江智能航道维护、管理、服务所需的标准体系及运行机制。
4、长江智能航道业务、数据、传输模型
：构建了“ 划分为
”三级层次结构的航道业务模型，
：创立了
，制定 ：提出了多层次、全天候、无缝连接、信息安全
长江航道智能助航 服务域 先进长江航道信息 服务域 长江航道智能应急 服务域
数字雷达扫描信息集成应用
以图形化方式，直 观显示数字雷达扫 描到的碍航物信息
数字雷达扫描信息 与AIS目标进行融 合叠加
3、长江电子航道图系统的主要功能
控制河段智能通行指挥以及通行信号显示与应用
4、长江电子航道图的应用
成果应用：长江电子航道图广泛服务于长江涉水行业应用
航道养护管理 海事电子巡航
航道动态监测
通信传输网络
航道维护管理
日常业务管理
航道信息服务
二、长江智能航道顶层设计与应用
长江智能航道的概念
长江智能航道的总体架构 长江智能航道的内涵
长江智能航道的业务、数据、传输模型
长江智能航道顶层设计的应用
1、长江智能航道的概念
长江智能航道（Intelligent Waterway）是指在 上，利用智能传 感器、物联网、自动控制、人工智能等技术，自动获取航道系统要素信息，通过
长江智能航道研发与应用现状及展望
1. 长江智能航道提出背景 2. 长江智能航道顶层设计与应用
3. 长江智能航道关键技术
4. 长江电子航道图研发与应用 5. 长江智能航道研发展望
一、长江智能航道提出背景
长江航道的战略地位与作用
长江航道信息化的发展需求 长江航道信息化的发展趋势 长江航道信息化的发展基础
5、长江干线航道智能导助航关键技术
成果应用：开展了交通运输部 生产，并广泛应用于 。
项目，实现了太阳能一体化航标（灯）
太阳能一体化航标（灯）生产与应用
航道整治建筑物标志
6、长江航道要素智能感知与融合技术
交通运输部2013年信息化重大专项：《长江航道要素智能感知与融合技术研究 及综合应用》 课 题 三 用︓ 相航 关道 标要 准素 感 知 与 应 课题一：航道要素智能感知及传输技术 传 输 课题二：航道要素信息智能融合技术 智 能 技 术
。
水位误差绝对值（m）
2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 5 10 15 20 水尺数目 25
3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 400 350 300 250 200 150 100 50 0 平均水尺间距（m）
航道水位(m)
8 7 6 5 4
实测值 一维模型预测 相关关系预测