科技創(chuàng)新激活蘇北運河過閘潛能

陸民敏

近日，中國交通新聞網(wǎng)、中國水運報、中國水運雜志陸續(xù)刊登了關(guān)于蘇北運河全面采用《船閘智能調(diào)度系統(tǒng)》，激活船閘的過閘潛能，船舶的通過量實現(xiàn)了“爆發(fā)式”增長的報道，在業(yè)界引起了巨大反響。我們知道，船舶待閘時間長、船閘長時間超負荷運行一直是困擾著蘇北運河多年的老大難問題，《船閘智能調(diào)度系統(tǒng)》是如何有效縮短船舶的待閘時間，實現(xiàn)船閘運調(diào)能力大幅提升的？本刊記者帶著這個疑問采訪了《蘇北運河航閘智能運行系統(tǒng)》的開發(fā)單位——南京思創(chuàng)信息技術(shù)有限公司的總經(jīng)理王迅。

王迅首先給筆者介紹了蘇北運河目前的一些情況。蘇北運河全長404公里，穿越了徐州、宿遷、淮安、揚州四個地區(qū)，全程水位落差31米，沿河11個梯級28座船閘，溝通江、淮、沂、泗水系，是一條集航運、防洪、灌溉、南水北調(diào)、生產(chǎn)、生活用水等多功能于一體的“黃金水道”。

作為國家北煤南運的主通道和長三角經(jīng)濟發(fā)展的水上運輸大動脈，伴隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和建筑行業(yè)的旺盛需求，蘇北運河的船舶通過量逐年遞增，蘇北運河的通過能力與設(shè)計能力的矛盾日益突出，運能幾近極限。特別是今年初，由于山東中運河的持續(xù)斷航，使劉山、解臺船閘的待閘船舶居高不下，一季度劉山船閘上行船舶的日均待閘貨輪數(shù)量達1600艘，船隊數(shù)超過120個；皂河船閘下行待閘貨輪最多時達到了1000余艘、船隊超過了140個。皂河至淮陰一線的船閘承受了巨大的壓力。船舶的長時間待閘和船閘的長期超負荷運行等問題，大大地限制了航道運能，制約了水運市場的發(fā)展。

“為提高船閘的運調(diào)能力，解決困擾了蘇北運河多年的船舶待閘時間長和船閘長期超負荷運行的狀況，江蘇省航道管理局、蘇北航務(wù)管理處，在兩年前委托我們公司開發(fā)《蘇北運河航閘智能運行系統(tǒng)》，于今年全面上線并在所有船閘先后投入使用，”王迅總經(jīng)理介紹到：“4月份的運行數(shù)據(jù)顯示：蘇北運河全線28座船閘的平均閘室利用率了提高10%以上，實現(xiàn)了由以前日均通過量650萬噸到日均720萬噸的跨越，日通過量增幅達63萬噸以上，預(yù)計年增量超過2000萬噸，呈現(xiàn)了“爆發(fā)式”的增長。”

系統(tǒng)為船閘搭建智能平臺

船閘的運調(diào)管理，說到底最重要的就是如何保障船舶的科學、合理、有序、快速、安全過閘。思創(chuàng)公司自主研發(fā)的《蘇北運河航閘智能運行系統(tǒng)》，是一套大型的航道信息化綜合應(yīng)用系統(tǒng)。它借助了智能化的手段，針對蘇北運河的特點，通過對單級、多級、多線船閘智能化的綜合運調(diào)管理，對航閘及其設(shè)施的物聯(lián)網(wǎng)化、數(shù)字化感知和對航道信息數(shù)據(jù)的綜合分析管理以及全方位的便民服務(wù)，構(gòu)建了一個“平時運調(diào)監(jiān)管”“忙時聯(lián)合調(diào)控”、“緊急情況應(yīng)急調(diào)度”的智能化業(yè)務(wù)平臺；形成了一個協(xié)調(diào)有力、運行高效、信息共享、互聯(lián)互通的航閘智能運行系統(tǒng)，全面覆蓋了蘇北運河10個梯級28座船閘，實現(xiàn)對航道、船閘、船舶的全過程、全方位的及時、動態(tài)、準確的監(jiān)控、管理。

具體的說，該系統(tǒng)是從船閘、船舶、航道三個方面對航道、船閘管理的業(yè)務(wù)進行梳理和分析，實現(xiàn)了集船閘、船舶、航道三位一體、涵蓋蘇北運河各級航閘管理部門、各船運企業(yè)、所有在航船舶等航道各方面要素的全方位綜合管理、調(diào)度、指揮和服務(wù)支持。在數(shù)據(jù)層面上，實現(xiàn)了與已有的江蘇省航道聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)、航道中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、航政管理系統(tǒng)、船舶GPS輔助調(diào)度等現(xiàn)有系統(tǒng)的融合及交換，消除了目前信息化發(fā)展過程中普遍存在的信息孤島現(xiàn)象。

該系統(tǒng)在技術(shù)上采用了服務(wù)總線架構(gòu)和綜合集成大數(shù)據(jù)的設(shè)計方案，構(gòu)建了在服務(wù)、數(shù)據(jù)上綜合、集成、共享融合的一體化開放智能化業(yè)務(wù)骨干平臺。

系統(tǒng)在數(shù)據(jù)標準層面上，確立了平臺級統(tǒng)一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)標準，實現(xiàn)了對所有子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合集成統(tǒng)一。數(shù)據(jù)總線技術(shù)構(gòu)架為外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供了安全、開放的集成數(shù)據(jù)環(huán)境，可以安全地滿足復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換和融合集成請求，為大數(shù)據(jù)時代航道業(yè)務(wù)平臺提供了最佳數(shù)據(jù)處理平臺。

王迅總經(jīng)理說：“蘇北運河航閘智能運行系統(tǒng)與其它船閘運調(diào)系統(tǒng)最大的區(qū)別是系統(tǒng)通過建立待閘船舶過閘行為、船舶平均待閘時間、閘室利用率及船民待閘心理承受能力閾值、危化船舶優(yōu)先等級、多線多級船閘聯(lián)合調(diào)度等多重考量因素，構(gòu)建了蘇北運河宏觀運調(diào)數(shù)學分析模型，在計算機快速運算能力的支持下，在對所有可能的待閘船舶的調(diào)度過閘方案中，自動、快速篩選出最優(yōu)的多閘閘外智能編組過閘方案集并通過系統(tǒng)實現(xiàn)完全自動調(diào)度，從而極大地提高了船舶過閘效率?！币?月17日為例，劉山船閘的上行機船平均待閘時間，由原來的455.1小時降低到了333.6小時，縮短了121.5小時（約26.7%）；皂河船閘的下行機船平均待閘時間，由原來的92.9小時減少到79.8小時，縮短了13.1（約14%）小時。

特別重要的是，在系統(tǒng)的研發(fā)過程中，思創(chuàng)公司針對了蘇北運河的特點，在數(shù)學模型中考慮了對多級、多線船閘的因素，重點加強了系統(tǒng)對多線多級船閘的聯(lián)合調(diào)控能力，以全蘇北運河的宏觀視角，在智能輔助過閘子系統(tǒng)及通航能力輔助分析子系統(tǒng)的支持下，根據(jù)全線在航船舶及待閘船舶的數(shù)量、航道通航狀況、船閘運行狀況等動態(tài)數(shù)據(jù)，對整個區(qū)域內(nèi)10級28座船閘間的待閘、過閘和航行的船舶進行可控和有序化的調(diào)控，實現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)船閘間的整體聯(lián)合調(diào)度，整體提升了全航段船閘的通過能力。

系統(tǒng)還通過與船舶身份的多種智能識別技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了對船舶身份的智能識別，減少了船證不符的現(xiàn)象，實現(xiàn)了“數(shù)據(jù)一次錄入，多閘、多系統(tǒng)重復(fù)使用”、閘費交納電子支付、水情水位動態(tài)實時監(jiān)測、航標遠程遙控監(jiān)測等功能。同時，利用政務(wù)網(wǎng)站、多媒體、觸摸屏、“船訊通”等形式，對外動態(tài)發(fā)布水情、船閘調(diào)度等信息。減輕了船閘工作人員的勞動強度，避免了因人工干預(yù)可能出現(xiàn)的行風問題，使船民的滿意度得到了提升。

思訊公司在整個系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)中，同步開發(fā)了適用于船民免費使用的安卓版手機APP應(yīng)用軟件——“船訊通”。船民只要在手機上下載安裝“船訊通”后就能夠與船閘進行信息的交互。通過手機可以方便的獲得系統(tǒng)提供的實時通航、待閘、水位等信息并接收船閘推送的船舶過閘檔位圖，查詢船舶的登記、申報、繳費、調(diào)度等信息，較好的解決了閘船調(diào)度中常見的信息“不對稱”現(xiàn)象。

據(jù)已安裝和試用了“船訊通”船民的普遍反映：系統(tǒng)易學易用、使用簡單、操作方便。目前，蘇北運河調(diào)度指揮中心正在加緊全線推廣“船訊通”系統(tǒng)?！按嵧ā笔謾C軟件的使用，可以加強船民與船閘的信息互動、縮短、簡化了船舶過閘申報的時間，使調(diào)度更加公平、公正。同時，還可節(jié)能減排，降低船舶的營運成本，已經(jīng)得到廣大船民的頻頻點贊。

智能系統(tǒng)帶來良好效益

王迅介紹說，從社會效益的角度講，船閘通過量的提高和船舶待閘時間的縮短，可以顯著提升船閘的利用率，從而為整個流域提供了更大的運輸能力和更便捷的水路通道，為提高沿線的國民經(jīng)濟和企業(yè)的市場競爭力，起到了一個基礎(chǔ)性的支持保障作用。同時，水路運輸能力的增加，可極大地減輕公路的運輸能力，降低公路的養(yǎng)護成本和環(huán)境成本，促進交通運輸方式向更加綠色環(huán)保的方向的轉(zhuǎn)變。

從經(jīng)濟效益的角度講，由于具有上述諸方面的特點，系統(tǒng)上線使用后大幅度的提高了蘇北船閘的全線運調(diào)能力。以今年4月份的數(shù)據(jù)為例：4月14日至20日，蘇北運河日平均通過量達到719.4萬噸，比去年同期平均657萬噸凈增長9.5%，日增通過量達到了62.4萬噸。4月20日后，蘇北運河全線通過量更是連續(xù)突破了756萬噸，比去年年均通過量凈增了100萬噸。4月23日，皂河船閘達到了日增通過量100.1147萬噸，再創(chuàng)了歷史新高，創(chuàng)造了全國內(nèi)河船閘單日通過量首次突破100萬噸的新紀錄。預(yù)計年通過量將超過2000萬噸，相當于在蘇北運河上新建了5座現(xiàn)代化大型船閘，為國家節(jié)省了巨額的建設(shè)費用。

除現(xiàn)代化大型船閘的建造費用之外，僅節(jié)能減排一項，據(jù)蘇北運河2014年報統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，蘇北運河相比公路運輸方式，全年節(jié)約運輸成本160多億元，節(jié)省油耗約250萬噸，減少二氧化氮排放2.52萬噸、二氧化硫排放2.94萬噸、煙塵排放0.53萬噸，減少二氧化碳排放947萬噸。由此可見，航閘智能運行系統(tǒng)產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是十分可觀的。

在2014年的中國航海協(xié)會船閘專業(yè)委員召開的船閘運行管理信息化技術(shù)交流會上，長江三峽通航管理局、廣西西江開發(fā)集團、浙江省港航管理局等全國船閘管理單位的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家參加了會議。在聽取了蘇北航務(wù)管理處的介紹后，參會代表們一致認為蘇北航閘智能運行系統(tǒng)在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，并表示將結(jié)合各自船閘的特點，參照和學習蘇北航閘運行的先進經(jīng)驗。

在國際船運方面，眾所周知，荷蘭的內(nèi)河航運管理水平一直處于世界領(lǐng)先的地位。中荷兩國在內(nèi)河水運方面，一直保持著合作關(guān)系。2014年4月，交通運輸部與荷蘭基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境部將兩國交通領(lǐng)域的合作項目：《中荷內(nèi)河合作：船閘運行與航道養(yǎng)護的提升與改進（2014～2018）》作為兩國在交通領(lǐng)域的重要合作議題，擬以阿姆斯特丹—鹿特丹—安特衛(wèi)普航段為示范，將蘇北運河航閘運行的主要技術(shù)、模式和經(jīng)驗在荷蘭示范和分享。屆時，蘇北航閘智能運行系統(tǒng)將走出國門，為中荷兩國在內(nèi)河航道船閘的管理、運行、養(yǎng)護技術(shù)水平的提升做出貢獻。