成果簡(jiǎn)介科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)
長(zhǎng)江數(shù)字航道一體化服務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用（科技獎(jiǎng)2022）
長(zhǎng)江數(shù)字航道一體化服務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用
主要完成單位：長(zhǎng)江航道局、長(zhǎng)江航道測(cè)量中心、交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院、武漢大學(xué)、交通運(yùn) 輸部規(guī)劃研究院、中國(guó)交通通信信息中心、重慶交通大學(xué)、中科軟科技股份有限公司
1、項(xiàng)目基本情況
隨著國(guó)家內(nèi)河水運(yùn)數(shù)字化、智能化戰(zhàn)略的提出、部署和實(shí)施，長(zhǎng)江航道作為國(guó)家重要的公益性交通基礎(chǔ)設(shè)施迎來(lái)了重要的發(fā)展機(jī)遇。
該項(xiàng)目圍繞長(zhǎng)江數(shù)字航道一體化信息服務(wù)需求，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題、國(guó)家自然科學(xué)基金、交通運(yùn)輸部信息化專項(xiàng)等支持下，以“理論拓展—技術(shù)創(chuàng)新—平臺(tái)構(gòu)建—應(yīng)用示范”為主線，由長(zhǎng)江航道局牽頭，組織國(guó)內(nèi)知名高等院校、科研院所、高新企業(yè)等組建了“產(chǎn)學(xué)研用”一體化的科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)10余年合作研發(fā)，以“數(shù)字+服務(wù)”思想為指引，綜合采用理論分析、模型構(gòu)建、技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、示范應(yīng)用、成效評(píng)估等手段，攻克了長(zhǎng)江數(shù)字航道一體化服務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，形成了一系列創(chuàng)新成果。
2、技術(shù)難點(diǎn)和特點(diǎn)
長(zhǎng)江航道具有航道里程長(zhǎng)、通航條件復(fù)雜、要素種類眾多、信息變化頻繁等特點(diǎn)。為提升現(xiàn)代化航道信息化服務(wù)能力和水平，打造人民滿意、保障有力的水路交通，該項(xiàng)目攻克了航道一體化信息服務(wù)基礎(chǔ)理論欠缺、整體系統(tǒng)性不足，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)資源的融合處理與數(shù)智化應(yīng)用受到諸多技術(shù)制約等關(guān)鍵技術(shù)難題，首次研發(fā)了長(zhǎng)江干線2688km全覆蓋的數(shù)字航道一體化信息協(xié)同服務(wù)系統(tǒng)，構(gòu)建多端互聯(lián)的面向“政公產(chǎn)”全生態(tài)應(yīng)用模式，實(shí)現(xiàn)航道+航運(yùn)信息有機(jī)融合，為全國(guó)內(nèi)河數(shù)字航道建管養(yǎng)運(yùn)提供了成套解決方案。
3、主要成果和創(chuàng)新點(diǎn)
（1）創(chuàng)建了涵蓋服務(wù)對(duì)象、服務(wù)場(chǎng)景、服務(wù)模式的綜合服務(wù)量化需求度模型和服務(wù)需求矩陣，建立了綜合服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)體系框架，提出了綜合服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，形成了完善的長(zhǎng)江數(shù)字航道一體化服務(wù)系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)。
（2）研發(fā)了長(zhǎng)江航道物標(biāo)編碼分類、語(yǔ)義關(guān)聯(lián)、多級(jí)索引、數(shù)據(jù)融合等技術(shù)，提出了異質(zhì)異構(gòu)長(zhǎng)江航道大數(shù)據(jù)整合方法，構(gòu)建了海量多源數(shù)據(jù)資源自動(dòng)處理技術(shù)鏈，建立了長(zhǎng)江數(shù)字航道智能服務(wù)的數(shù)據(jù)基座。
（3）研發(fā)了在線、動(dòng)態(tài)、參與式電子航道圖服務(wù)和動(dòng)態(tài)更新技術(shù)，提出了航道水位線性擬合與可航水深動(dòng)態(tài)計(jì)算方法，建立了交通流分析、重點(diǎn)水域監(jiān)控、航標(biāo)碰撞風(fēng)險(xiǎn)分析、船舶航行時(shí)間預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)技術(shù)在水深利用、航行安全等航道信息服務(wù)中的多元應(yīng)用。
（4）建立了長(zhǎng)江數(shù)字航道數(shù)據(jù)交換、智慧管養(yǎng)與信息服務(wù)一體化協(xié)同平臺(tái)，建立了精準(zhǔn)定制長(zhǎng)江數(shù)字航道一體化信息服務(wù)內(nèi)容和參與式制圖技術(shù)體系，形成了面向云網(wǎng)交互、多端融合和跨媒體推送的電子航道圖范式，開(kāi)發(fā)了長(zhǎng)江航道在線、電子航道圖APP、微信小程序等服務(wù)產(chǎn)品，提供了每日40萬(wàn)+的數(shù)據(jù)訪問(wèn)。
4、成果應(yīng)用
該項(xiàng)目創(chuàng)新成果已應(yīng)用于長(zhǎng)江干線及漢江、贛江、京杭運(yùn)河等20余項(xiàng)內(nèi)河系統(tǒng)工程建設(shè)，并在西江干線、珠三角、長(zhǎng)三角等“四縱四橫兩網(wǎng)”國(guó)家高等級(jí)航道信息化建設(shè)中有不同程度的體現(xiàn)；應(yīng)用范圍已覆蓋內(nèi)河高等級(jí)航道里程達(dá)2000公里，服務(wù)單位用戶超過(guò)500家，服務(wù)船舶用戶超過(guò)14萬(wàn)人，打造了內(nèi)河數(shù)字航道建設(shè)應(yīng)用標(biāo)桿，為全國(guó)內(nèi)河航道信息化發(fā)展提供了高質(zhì)量樣板。該項(xiàng)目在技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐的基礎(chǔ)上，還制定了《內(nèi)河數(shù)字航道工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》 《內(nèi)河數(shù)字航道建設(shè)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)、發(fā)明專利7項(xiàng)、軟件著作權(quán)30項(xiàng)；培養(yǎng)了一批交通科技人才，顯著提升了內(nèi)河航道建設(shè)的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化與智能化水平。
5、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益
該項(xiàng)目的研發(fā)與應(yīng)用，顯著提升了長(zhǎng)江水運(yùn)公共服務(wù)能力。長(zhǎng)江航道水深達(dá)標(biāo)率、航標(biāo)正常使用率均達(dá)到100% ；航標(biāo)失常恢復(fù)時(shí)間平均由5小時(shí)下降至2小時(shí)以內(nèi)；長(zhǎng)江數(shù)據(jù)交換量日均40萬(wàn)+，航標(biāo)信息年發(fā)布更新量10萬(wàn)條/年，長(zhǎng)江船東滿意度測(cè)評(píng)達(dá)到了優(yōu)秀等級(jí)。通過(guò)航道信息的及時(shí)、精準(zhǔn)服務(wù)，航道的深水深用和航運(yùn)潛能不斷釋放。經(jīng)測(cè)算，長(zhǎng)江全線河段可利用水深資源提升了0.3m--1.0m，船舶運(yùn)輸能力貨運(yùn)量增加約3億噸，近3年產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益約2億元。
