长江数字航道一体化服务系统关键技术研究及应用

主要完成单位：长江航道局、长江航道测量中心、交通运输部天津水运工程科学研究院、武汉大学、交通运 输部规划研究院、中国交通通信信息中心、重庆交通大学、中科软科技股份有限公司

1、项目基本情况

随着国家内河水运数字化、智能化战略的提出、部署和实施，长江航道作为国家重要的公益性交通基础设施迎来了重要的发展机遇。

该项目围绕长江数字航道一体化信息服务需求，在国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金、交通运输部信息化专项等支持下，以“理论拓展—技术创新—平台构建—应用示范”为主线，由长江航道局牵头，组织国内知名高等院校、科研院所、高新企业等组建了“产学研用”一体化的科技攻关团队，经过10余年合作研发，以“数字+服务”思想为指引，综合采用理论分析、模型构建、技术研发、系统开发、示范应用、成效评估等手段，攻克了长江数字航道一体化服务系统关键技术，形成了一系列创新成果。

2、技术难点和特点

长江航道具有航道里程长、通航条件复杂、要素种类众多、信息变化频繁等特点。为提升现代化航道信息化服务能力和水平，打造人民满意、保障有力的水路交通，该项目攻克了航道一体化信息服务基础理论欠缺、整体系统性不足，多源异构数据资源的融合处理与数智化应用受到诸多技术制约等关键技术难题，首次研发了长江干线2688km全覆盖的数字航道一体化信息协同服务系统，构建多端互联的面向“政公产”全生态应用模式，实现航道+航运信息有机融合，为全国内河数字航道建管养运提供了成套解决方案。

3、主要成果和创新点

（1）创建了涵盖服务对象、服务场景、服务模式的综合服务量化需求度模型和服务需求矩阵，建立了综合服务平台架构和标准体系框架，提出了综合服务质量评价指标体系，形成了完善的长江数字航道一体化服务系统顶层设计。

（2）研发了长江航道物标编码分类、语义关联、多级索引、数据融合等技术，提出了异质异构长江航道大数据整合方法，构建了海量多源数据资源自动处理技术链，建立了长江数字航道智能服务的数据基座。

（3）研发了在线、动态、参与式电子航道图服务和动态更新技术，提出了航道水位线性拟合与可航水深动态计算方法，建立了交通流分析、重点水域监控、航标碰撞风险分析、船舶航行时间预测等数据模型，实现了大数据技术在水深利用、航行安全等航道信息服务中的多元应用。

（4）建立了长江数字航道数据交换、智慧管养与信息服务一体化协同平台，建立了精准定制长江数字航道一体化信息服务内容和参与式制图技术体系，形成了面向云网交互、多端融合和跨媒体推送的电子航道图范式，开发了长江航道在线、电子航道图APP、微信小程序等服务产品，提供了每日40万+的数据访问。

4、成果应用

该项目创新成果已应用于长江干线及汉江、赣江、京杭运河等20余项内河系统工程建设，并在西江干线、珠三角、长三角等“四纵四横两网”国家高等级航道信息化建设中有不同程度的体现；应用范围已覆盖内河高等级航道里程达2000公里，服务单位用户超过500家，服务船舶用户超过14万人，打造了内河数字航道建设应用标杆，为全国内河航道信息化发展提供了高质量样板。该项目在技术研发与应用实践的基础上，还制定了《内河数字航道工程建设技术规范》 《内河数字航道建设工程质量检验标准》等行业标准6项、发明专利7项、软件著作权30项；培养了一批交通科技人才，显著提升了内河航道建设的科学化、标准化与智能化水平。

5、经济和社会效益

该项目的研发与应用，显著提升了长江水运公共服务能力。长江航道水深达标率、航标正常使用率均达到100% ；航标失常恢复时间平均由5小时下降至2小时以内；长江数据交换量日均40万+，航标信息年发布更新量10万条/年，长江船东满意度测评达到了优秀等级。通过航道信息的及时、精准服务，航道的深水深用和航运潜能不断释放。经测算，长江全线河段可利用水深资源提升了0.3m--1.0m，船舶运输能力货运量增加约3亿吨，近3年产生间接经济效益约2亿元。