新時(shí)代航道維護(hù)技術(shù)與手段的新探索

李金 李建夏

摘 要：為了保證航船客運(yùn)以及貨運(yùn)的穩(wěn)定性，應(yīng)認(rèn)識(shí)到航道維護(hù)的重要性，并能結(jié)合新時(shí)代航道維護(hù)主要技術(shù)以及手段的發(fā)展，根據(jù)不同航道的特點(diǎn)，開展科學(xué)的航道維護(hù)操作。本文就新時(shí)代航道維護(hù)工作中所使用的技術(shù)以及手段進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：航道；新時(shí)代；維護(hù)；

舉世矚目的三峽大壩水利樞紐工程給長江上游航道帶來了較大的影響。三峽水庫分別于2003、2006、2008年進(jìn)行壩前135（139）、156、175米蓄水，回水末端分別達(dá)到豐都、長壽和江津。上游航道由過去的大型山區(qū)航道變?yōu)槌Ｄ昊厮畢^(qū)、變動(dòng)回水區(qū)和天然航道相結(jié)合的三段式航道。常年庫區(qū)航道水深、航寬大幅度增加，水流速度減緩，航道通航條件較過去優(yōu)良；設(shè)標(biāo)水深較過去大幅增加、變動(dòng)回水區(qū)航段由于受泥沙淤積的影響，航道維護(hù)的難度增加。本文主要針對(duì)長江上游航道的特點(diǎn)，提出在新時(shí)代航道維護(hù)技術(shù)與手段的探索或設(shè)想，為了給水路運(yùn)輸創(chuàng)造更好的發(fā)展基礎(chǔ)支撐，應(yīng)注意強(qiáng)化水路運(yùn)輸航道的維護(hù)以及綜合管理。

1水路航道維護(hù)重要性

和陸地運(yùn)輸公路體系相比，水運(yùn)航道系統(tǒng)更容易受到環(huán)境變化以及人為活動(dòng)的影響，尤其在一些不同季節(jié)環(huán)節(jié)氣候或者是水流情況變化較大的地區(qū)中，航道更容易隨之出現(xiàn)變化，而對(duì)于航船而言，如果航道環(huán)境出現(xiàn)問題，那么就航船的安全性也將難以保證，而航道維護(hù)工作的重要價(jià)值也就在于能促進(jìn)航道安全性的提升，為過往以及停泊船只創(chuàng)造最好的行駛環(huán)境。船舶在航道中行駛的時(shí)候，主要有三個(gè)方面的因素可能會(huì)給船舶的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響，分別為自然災(zāi)害方面的危險(xiǎn)，人為行動(dòng)方面的影響因素以及船員在操縱船舶階段中出現(xiàn)的失誤。而在開展航道安全維護(hù)的時(shí)候也要能參考著三個(gè)方面，開展更為有效的航道安全維護(hù)。

2新時(shí)代航道維護(hù)措施分析

2.1、大數(shù)據(jù)在智能航道應(yīng)用

2.1.1、加強(qiáng)數(shù)據(jù)感知與獲取

大數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)的是海量數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)。所以智能航道建設(shè)中，航道河床數(shù)據(jù)、航標(biāo)數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、整治建筑物數(shù)據(jù)、船舶數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、用戶行為等數(shù)據(jù)都要納入考慮，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。與航道相關(guān)的文檔數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)、音視頻數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)都要錄入航道數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)的全面性非常重要，只有感知了全部數(shù)據(jù)，才可能掌控航道狀態(tài)，洞見航道狀態(tài)和發(fā)展趨勢。

2.1.2、做好數(shù)據(jù)庫頂層設(shè)計(jì)

良好的頂層設(shè)計(jì)有助于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、融合、提取、分析以及挖掘。智能航道中的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)可由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)挖掘?qū)印⒔K端發(fā)布層組成。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層對(duì)所獲得的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，融合成航道要素?cái)?shù)據(jù)庫、航運(yùn)要素?cái)?shù)據(jù)庫、氣象環(huán)境數(shù)據(jù)庫等?；A(chǔ)設(shè)施層通過建立云計(jì)算平臺(tái)，將各類基礎(chǔ)IT設(shè)施虛擬化為設(shè)備資源服務(wù)，為大數(shù)據(jù)分析所需要的計(jì)算能力提供基礎(chǔ)支撐。數(shù)據(jù)挖掘?qū)油ㄟ^對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)的分析和挖掘，結(jié)合各類專家數(shù)學(xué)模型，對(duì)所獲得的航道要素、航運(yùn)要素、氣象環(huán)境等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，實(shí)現(xiàn)航道演變趨勢預(yù)測、航運(yùn)通航狀態(tài)預(yù)測等一系列洞見未來的行為。終端發(fā)布層采用云計(jì)算服務(wù)，將航道的狀態(tài)、船舶通航狀態(tài)、天氣氣象狀態(tài)等信息通過多終端（PC、平板電腦、智能手機(jī)等）、多類型（文字、音視頻等）發(fā)布給管理者和一般用戶。管理者可以根據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)判，一般用戶可以實(shí)時(shí)感知和獲取自己需要的數(shù)據(jù)，同時(shí)反過來用戶狀態(tài)、行為所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)又可反饋回基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)給一般用戶提供個(gè)性化的定制服務(wù)提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)。

2.2.電子巡航技術(shù)

從功能上講，電子巡航系統(tǒng)平臺(tái)通過“一模擬、兩線、兩值”方式實(shí)現(xiàn)了轄區(qū)“船舶定線制秩序、船舶過橋區(qū)秩序、船舶警戒區(qū)秩序、錨停泊秩序、船舶靠碼頭秩序、客渡運(yùn)秩序、危險(xiǎn)品作業(yè)、船舶超載、枯洪水位和大風(fēng)大霧”等十項(xiàng)巡航功能，滿足了常規(guī)巡航的功能要求。具體的說一是通過模擬巡航技術(shù)實(shí)現(xiàn)船舶信息與網(wǎng)上海事的數(shù)據(jù)比對(duì)，實(shí)時(shí)獲取船舶的基本信息，形成船舶巡航報(bào)告并對(duì)報(bào)告的問題進(jìn)行逐一處理。二是通過分隔線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了定線制的有效監(jiān)控，達(dá)到監(jiān)控船舶按規(guī)范航路行駛的效果。三是通過邊界線技術(shù)對(duì)橋區(qū)、渡區(qū)、施工區(qū)、錨泊區(qū)、警戒區(qū)、淺區(qū)、一類監(jiān)管區(qū)等七大區(qū)域?qū)嵤┯行ПO(jiān)管。四是通過集成了氣象、水文系統(tǒng)，通過將轄區(qū)內(nèi)氣象站采集的水文氣象等信息臨界值技術(shù)實(shí)現(xiàn)惡劣氣況的預(yù)警。五是通過領(lǐng)域值技術(shù)實(shí)現(xiàn)在航船舶安全預(yù)警防止船舶碰撞、超越和并行。

電子巡航系統(tǒng)平臺(tái)的關(guān)鍵，首先是位置數(shù)據(jù)的有機(jī)融合。船舶位置數(shù)據(jù)是電子巡航系統(tǒng)中實(shí)時(shí)監(jiān)控和各種預(yù)警及處理的重要數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)分別從GPS系統(tǒng)、AIS系統(tǒng)及VTS系統(tǒng)中獲取，而這幾個(gè)系統(tǒng)中的船舶位置數(shù)據(jù)又相互不兼容，為了保證船舶的唯一性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，船舶位置數(shù)據(jù)的有機(jī)融合是電子巡航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一。

其二是長江海事電子航行參考圖的開發(fā)。電子巡航系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)真正意義上的安全預(yù)警和違章巡查功能，必須完成與海事監(jiān)管業(yè)務(wù)密切結(jié)合的電子航行參考圖，通過對(duì)已有電子江圖的二次開發(fā)，完善海事監(jiān)管業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為電子巡航系統(tǒng)提供空間數(shù)據(jù)支撐。如蕪湖海事局船舶定線制規(guī)定、危險(xiǎn)品碼頭地理位置和標(biāo)識(shí)等。

其三是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整合。海事業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)繁雜眾多、數(shù)據(jù)來源不統(tǒng)一，為了使電子巡航系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠更加準(zhǔn)確，系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)，對(duì)海事業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合和抽取也是重要的一環(huán)。

其四是建立安全預(yù)警服務(wù)。通過建立安全違章監(jiān)控服務(wù)，對(duì)航行船舶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)航行船舶違反航行規(guī)定或存在安全隱患時(shí)，通過該服務(wù)能及時(shí)提醒值班人員或航行船舶。

2.3航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1利用該系統(tǒng)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)失常的航標(biāo)

傳統(tǒng)的航道維護(hù)管理都是被動(dòng)型的，所以難以及時(shí)掌握航標(biāo)的動(dòng)態(tài)信息，在很多標(biāo)志失常之后，大都由附近村民和過往的船舶發(fā)現(xiàn)并報(bào)告，而很少由巡航工作船發(fā)現(xiàn)。這就使得在獲取航標(biāo)失常信息方面具有較強(qiáng)的被動(dòng)性。為了改變這一現(xiàn)狀，就需要切實(shí)加強(qiáng)航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的應(yīng)用，利用其主動(dòng)掌握航標(biāo)所處的狀態(tài)，動(dòng)態(tài)地掌握航標(biāo)信息，并對(duì)其失常與否進(jìn)行判斷。這樣就能發(fā)現(xiàn)大量的標(biāo)志失常情況，從而主動(dòng)加強(qiáng)防御。

2.2利用該系統(tǒng)及時(shí)獲取異常信息

在航道維護(hù)管理中，在航標(biāo)失常之后，采用傳統(tǒng)的方式往往難以立即獲知。而正是由于滯后的信息獲取導(dǎo)致標(biāo)志恢復(fù)被延誤。所以需加強(qiáng)航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的應(yīng)用，一旦標(biāo)志失常，就能及時(shí)觸發(fā)勁爆，且檢測人員能在2 min內(nèi)發(fā)現(xiàn)航標(biāo)異常，掌握其具體的異常信息，并通知相關(guān)船舶加強(qiáng)對(duì)其的處理和恢復(fù)，從而更好地將失常標(biāo)志的恢復(fù)周期大大縮短，有效促進(jìn)航道的暢通運(yùn)行。

2.3利用該系統(tǒng)及時(shí)判斷航標(biāo)失常的情況

在航道維護(hù)管理中，為了更好地促進(jìn)維護(hù)管理成效的提升，應(yīng)在航標(biāo)失常信息處理方面加強(qiáng)對(duì)航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的航道管理模式下，往往難以正常、細(xì)致地對(duì)航標(biāo)的動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行判斷。當(dāng)收到失常的報(bào)告之后，需要及時(shí)派船出航進(jìn)行處理。所以在應(yīng)用航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)做好上述工作的基礎(chǔ)上，還應(yīng)及時(shí)地分析和判斷失常信息，同時(shí)做好分類指導(dǎo)，以便更好地促進(jìn)對(duì)異常信息的處理。這樣既能減少出航的次數(shù)，又能有效地提升航道的維護(hù)管理效率，從而在提高通行能力的同時(shí)確保航運(yùn)過程的安全性和高效性。

3、結(jié)束語

內(nèi)河航道維護(hù)管理的重要任務(wù)是做好日常維護(hù)管理工作，保障航道及其設(shè)施符合標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，做到保尺度、保航標(biāo)、保暢通，既滿足目前航運(yùn)管理的需要，又為航運(yùn)發(fā)展創(chuàng)造條件。航道維護(hù)工作者要能不斷的學(xué)習(xí)新型維護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)維護(hù)效果的提升。

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