共謀航運(yùn)系統(tǒng)發(fā)展 助推航運(yùn)轉(zhuǎn)型創(chuàng)新
——2023 世界交通運(yùn)輸大會“新一代航運(yùn)系統(tǒng)”論壇觀點(diǎn)集萃

本刊記者 石孟園

6 月15 日，2023 世界交通運(yùn)輸大會“新一代航運(yùn)系統(tǒng)”的技術(shù)體系、功能架構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)途徑論壇，在武漢中國光谷科技會展中心順利舉辦。論壇匯集航運(yùn)領(lǐng)域資深專家、高校教授、知名企業(yè)科研人員作專題報(bào)告，共同探討“新一代航運(yùn)系統(tǒng)”最新發(fā)展趨勢和機(jī)遇，探究未來智能航運(yùn)的新業(yè)態(tài)，分享研究成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，研討新一代航運(yùn)系統(tǒng)理論體系、技術(shù)框架和實(shí)踐路徑。

本次論壇由水路交通控制全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家水運(yùn)安全工程技術(shù)研究中心、智能航運(yùn)與海事安全國際科技合作基地、智能航運(yùn)與海事安全學(xué)科創(chuàng)新引智基地主辦，武漢理工大學(xué)智能交通系統(tǒng)研究中心、交通與物流工程學(xué)院、航運(yùn)學(xué)院承辦。

港口基建 航運(yùn)邁向縱深發(fā)展

長江是我國國土空間開發(fā)最重要的東西軸線，也是長江經(jīng)濟(jì)帶、“一帶一路”中部崛起和西部大開發(fā)等國家戰(zhàn)略的重要支撐。長江設(shè)計(jì)集團(tuán)教授級高級工程師付中敏指出，長江黃金水道是溝通我國東中西部的運(yùn)輸大動脈，在面對新形勢、新發(fā)展情況下，航道建設(shè)與生態(tài)保護(hù)區(qū)之間存在協(xié)調(diào)問題、航道基礎(chǔ)設(shè)施和智能化水平有待進(jìn)一步提升，打造全流域黃金水道，迫切需要高質(zhì)量建設(shè)長江黃金水道，系統(tǒng)地提升長江航運(yùn)能力。

通過采取土壤改擴(kuò)建、航道整治等措施，提升支流航道船舶通過能力，打造區(qū)域航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)；把生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念融入到航道建設(shè)全過程，高效能發(fā)揮低碳航運(yùn)優(yōu)勢……付中敏還重點(diǎn)提出開展數(shù)字化建設(shè)，提升內(nèi)河航運(yùn)的智慧運(yùn)營和保障水平，構(gòu)建智慧航道體系，實(shí)現(xiàn)航道要素信息深度融合、數(shù)字賦能、協(xié)同應(yīng)用和智能服務(wù)。

港口具有水陸聯(lián)運(yùn)設(shè)備和條件，是聯(lián)系內(nèi)陸腹地和海洋運(yùn)輸?shù)奶烊唤缑?，對于城市?jīng)濟(jì)的發(fā)展、區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起著非常重要的作用。據(jù)相關(guān)資料顯示，在全球35 個國際化的城市中，就有31 個是因?yàn)橛懈劭诙l(fā)展起來的國際化城市。

天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院、港口水工建筑技術(shù)國家工程研究中心副主任陳松貴，在會上介紹港口基礎(chǔ)設(shè)施長期監(jiān)測傳感系統(tǒng)研發(fā)及應(yīng)用的情況，港口三維孿生信息平臺被重點(diǎn)提及。該信息平臺主要運(yùn)用在數(shù)字孿生安全預(yù)警和多場景應(yīng)用等方面，建立包括海洋災(zāi)害結(jié)構(gòu)耐久性和結(jié)構(gòu)安全預(yù)警的安全分析預(yù)警平臺，通過三維可視化增強(qiáng)、數(shù)據(jù)挖掘和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，為港口基礎(chǔ)設(shè)施提供智慧運(yùn)維安全預(yù)警。

“建立起整個港口基礎(chǔ)設(shè)施安全觀測網(wǎng)系統(tǒng)提升港口安全保障能力，形成系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從傳感器到傳感器現(xiàn)場安裝，以及組網(wǎng)建設(shè)等方面來指導(dǎo)安全觀測網(wǎng)工程建設(shè)……”陳松貴還介紹研究進(jìn)展的最新情況。據(jù)悉，該系統(tǒng)將會在典型場景進(jìn)行示范應(yīng)用，包括廣西北部灣、寧波舟山、天津港和上海港等大型港口，選擇場景包括南方北方不同的氣候等方面進(jìn)行應(yīng)用，為國家基礎(chǔ)設(shè)施長期性能觀測網(wǎng)的建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)。

綠色為要 智能船舶錦上添花

二氧化碳排放量的增加對于交通領(lǐng)域碳達(dá)峰來說是一個難以忽視的事實(shí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：大約90%的世界貿(mào)易是通過海上運(yùn)輸，航運(yùn)產(chǎn)業(yè)的碳排放目前占全球排放總量的3%。

在黨的二十大報(bào)告中，降碳、低碳及碳達(dá)峰、碳中和等關(guān)鍵詞被頻頻提及，“雙碳”工作成為中國式現(xiàn)代化戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容。水路交通控制全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任助理、上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所有限公司研究員陳偉民，基于面向雙碳的船舶能效提升技術(shù)研究和應(yīng)用提出思考。

陳偉民指出，基于雙碳的船舶能效提升，對船舶行業(yè)的影響體現(xiàn)在設(shè)計(jì)層面。從短期來看，現(xiàn)有船和新船的開發(fā)，能在技術(shù)性和操作性層面提供有效支持；從中期來看，不僅需要考慮替代性的低碳和零碳燃料，而且也要考慮國際IMO 或歐盟等地區(qū)對市場措施的影響；從長期來看，零碳燃料和新型減排的機(jī)制等因素都需要考慮在內(nèi)。

陳偉民提出，如果考慮中期發(fā)展目標(biāo)，LNG 可以作為比較有效或者有利的能源作為過渡方案，同時考慮零碳燃料的兼容性儲備，輔以生物燃料也能有效的成為發(fā)展目標(biāo)；從中遠(yuǎn)期來看，基于雙碳船舶能效提升，在未來對綠氫、甲醇和氨能的利用會有大幅提升。

海運(yùn)是最具全球化的一種運(yùn)作方式，各個國家對海運(yùn)業(yè)都高度重視，但在海運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)營過程中，難免會受到各種沖突、制裁和極端天氣等因素影響，對海運(yùn)系統(tǒng)性能產(chǎn)生較大影響。大連海事大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院鐘銘教授，重點(diǎn)闡述新時代的韌性海上運(yùn)輸系統(tǒng)體系架構(gòu)。他表示，韌性的海運(yùn)系統(tǒng)就是海運(yùn)系統(tǒng)韌性，新時代海上運(yùn)輸系統(tǒng)體系發(fā)生巨大變化，韌性海上運(yùn)輸系統(tǒng)體系可以保障產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈安全。

中國長江航運(yùn)集團(tuán)有限公司（簡稱“長航集團(tuán)”）是長江上第一家干散貨運(yùn)量突破億噸大關(guān)的航運(yùn)企業(yè)。長航集團(tuán)副總經(jīng)理劉光耀介紹，擁有150 年歷史的長航集團(tuán)是一家以港航服務(wù)業(yè)為支撐的航運(yùn)企業(yè)。高效的管理、精細(xì)的運(yùn)營、數(shù)字化的服務(wù)、數(shù)字生態(tài)的建立，成為卓越的江海聯(lián)運(yùn)及郵輪旅游的綜合服務(wù)商，長航集團(tuán)勢在必行。

據(jù)了解，綠色智能航運(yùn)系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為長航集團(tuán)低碳發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，長航集團(tuán)目前已經(jīng)批準(zhǔn)建造清潔能源的LNG 船舶已經(jīng)有8 條，2023 年將有4 條LNG 船舶投入運(yùn)營。劉光耀表示，未來長航集團(tuán)將會在綠色智能航運(yùn)系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展中部署相關(guān)措施，其中包括提升清潔能源應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)，探索LNG 等新能源和清潔能源應(yīng)用具體的技術(shù)儲備；推動能效技術(shù)的節(jié)能措施應(yīng)用，考慮船舶的輕量化、高效螺旋槳等減少船舶阻力的節(jié)能技術(shù)；探索新造船原料動力應(yīng)用等。

建構(gòu)體系 智能航運(yùn)未來可期

到2035 年基本建成、到2050 年全面建成“人民滿意、保障有力、世界前列”交通強(qiáng)國，這是新一代航運(yùn)系統(tǒng)發(fā)展的總遵循。新一代航運(yùn)系統(tǒng)發(fā)展要以安全、綠色、智能、便捷、高效為抓手，完善航運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施布局、形成立體互聯(lián)航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。

中國船級社武漢規(guī)范研究所規(guī)范法規(guī)部副主任王志芳，介紹新一代航運(yùn)體系是船岸協(xié)同的航運(yùn)體系，船舶、智能船舶和新一代新型的基礎(chǔ)設(shè)施之間進(jìn)行協(xié)同發(fā)展，在發(fā)展規(guī)劃功能目標(biāo)設(shè)定和實(shí)施布局等方面進(jìn)行全方位融合，集成智能的船舶、精確的電子航道圖、智慧的基礎(chǔ)設(shè)施和可靠的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算、決策和支持。

王志芳提出基于“一腦”（水運(yùn)數(shù)據(jù)大腦）“五網(wǎng)”（信息管理網(wǎng)絡(luò)、智慧物流網(wǎng)絡(luò)、智慧航道網(wǎng)絡(luò)、智慧客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)）和“兩體系”（科技創(chuàng)新體系、網(wǎng)絡(luò)安全體系），對新一代航運(yùn)體系的發(fā)展起促進(jìn)作用。與此同時，雖然我國水運(yùn)在經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)取得進(jìn)步，但在航運(yùn)服務(wù)保障手段、應(yīng)急救援、基礎(chǔ)設(shè)施信息化程度等方面還有待提升。

王志芳現(xiàn)場演示新一代航運(yùn)體系關(guān)鍵要素的集成，包括基于北斗定位技術(shù)、5G 通信技術(shù)、感知技術(shù)、數(shù)字孿生等技術(shù)，建構(gòu)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)平臺、監(jiān)管平臺和針對船東的服務(wù)平臺，匯集航道、水文、船閘、橋梁、港口等信息，實(shí)現(xiàn)船舶編隊(duì)航行。

據(jù)介紹，云端層是新一代航運(yùn)系統(tǒng)的核心，基于VTS 平臺氣象水文信息、電子海圖等管理系統(tǒng)做支撐，建立云控平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)融合計(jì)算，為服務(wù)平臺進(jìn)行協(xié)同感知、決策協(xié)同控制等。此外，以智能集成平臺為中心，包括智能航行、智能機(jī)艙、智能船體、智能貨物等智能集成平臺，智能船舶規(guī)范體系搭建“1+N”架構(gòu)。

武漢理工大學(xué)智能交通系統(tǒng)研究中心教授、國家水運(yùn)安全工程技術(shù)研究中心副主任文元橋，闡述新一代航運(yùn)系統(tǒng)中交通管控的技術(shù)體系，介紹水路交通運(yùn)行管控現(xiàn)狀及展望。他指出，水路交通系統(tǒng)本質(zhì)上以船舶為載體和以港口為節(jié)點(diǎn)，以海洋、江河湖泊等水域?yàn)橥ǖ赖倪\(yùn)輸系統(tǒng)。

文元橋表示，水路交通管控系統(tǒng)要將物理實(shí)體管控和信息實(shí)體管控相結(jié)合。未來水路交通管控是以水上交通對象和系統(tǒng)狀態(tài)的感知理解為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)、現(xiàn)代控制理論、最優(yōu)化理論、大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，通過對水路交通對象，包括交通參與者、水路交通基礎(chǔ)設(shè)施等，以及系統(tǒng)運(yùn)行過程的組織，實(shí)現(xiàn)水路交通安全便捷高效綠色和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

“各位圍繞新一代航運(yùn)系統(tǒng)的技術(shù)體系、實(shí)現(xiàn)路徑和發(fā)展對策，開展思考和交流，包括航道建設(shè)、港口感知，以及新一代航運(yùn)系統(tǒng)的應(yīng)用和韌性海運(yùn)系統(tǒng)……”武漢理工大學(xué)學(xué)術(shù)委員會主任、水路交通控制全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中國工程院院士嚴(yán)新平在做總結(jié)發(fā)言時表示，綠色、智能、韌性是航運(yùn)發(fā)展重要方向，也是新一代航運(yùn)系統(tǒng)顯著特征，加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研、用各方聯(lián)動合作有助于促進(jìn)綠色智能航運(yùn)技術(shù)創(chuàng)新。