数字航道技术在内河航道管理中的应用

肖文喜

湖南省衡阳航道管理局 湖南衡阳 421000

1 内河航道运输的国内外现状

1.1 内河航道运输的国内现状

从目前的内河航道设计情况来看，通航的长度已经超过123000公里，总长度占有河流总体长度的30%，长江承担着主要的航道运输作用，包括京杭运河、珠江、淮河、西江、黑龙江等也应用于航道运输。500吨级船舶的航行长度为1532公里，占道路运输总长度的12%；1000吨级船舶航行长度为8513公里，占道路运输总长度的7%。从内陆航道的利用来看，中国的航道仍处于较低的发展水平。造成这种现象的主要原因是资金投入不足，基础设施严重老化，航道等级普遍较低。从中国目前的经济发展环境来看，内陆水路运输存在滞后现象。随着信息技术的普及，内河航运也应该适应时代的要求，朝着数字化的方向发展。但是，数字技术的升级速度非常快。数字技术在内河航运中的应用跟不上最新进展，使得航道运输实现了数字化，但与陆路运输相比仍然发展缓慢。加之环境变化非常敏感，在季节性影响下，数字航道技术必须进一步改进。目前，中国的数字航道技术发展迅速，内河航道运输将具有良好的发展前景。

1.2 内河航道运输的国外现状

国外内河航道发展较早，管理模式较为完善。特别是美国已经建立了一个完整的内河航道网络，用于治疗内陆河流多年。以密西西比河为例，它已成为世界上最现代化的内河航道网络。其采用的渠道管理技术是最先进的，是世界上最发达的内河航道。近年来，德国的莱茵河，多瑙河的内陆水路运输发展良好。河流中有许多国家，有超过10个国家，依赖于莱茵河-多瑙河河道上的3亿多人口，因此对于莱茵河而言-多瑙河内河航道的管理非常重要。但是，国外内河航道主要以管理为基础，没有真正的数字内河航道系统。

2 数字航道技术在内河航道管理中应用的必要性

从目前来看，我国当前的内河航道规划并不是非常合理，整体设计规划工作开展并不是非常到位，在对信息进行处理时，更多的是以以往单一的图纸进行操作，对于航道沿途出现的新建临、跨、拦涉航建筑物航线变化情况缺乏系统的管理，航道管理人员更多地是利用管理经验开展相关工作，人工监控和数据输入编制查询工作缺乏数字化和信息化，使得工作效率较差，同时，在一些内河中，对于数字航道建设投入资金的不足，认为没有必要，在河道开发中存在重发电轻航运的倾向，内河航运工作的开展同样也受到了非常大的影响，开发建设工作较为滞后，航道规划建设的标准有待提高，使得航运的质量和标准无法满足可持续发展需求。而数字航道技术通过信息化技术，能够实现全面管理，这里的全面既包括大范围的航道统一管理，也包括航道设计、运行等各个环节的管理，这无疑可以极大地提升内河航道的管理质量，提升管理的效率，特别是在当前航运工作量持续增大的背景下，航运管理部门显然需要利用数字化航道技术来提升管理的效率，让管理工作更加高效。可以说，将数字航道技术应用于内河航道管理工作中是新时期的必然选择[1]。

3 数字航道系统的体系结构和工作流程

3.1 数字航道系统的体系结构

重要的是要理解通道数字系统的架构必须从数字航道本身的概念出发。数字信道系统分为四个模块：数字信道管理中心系统，网络设施系统，信道监控系统和公共服务系统（图1）。数据的核心是管理对象，在网络系统的支持下，形成了一系列的信道数字化系统[2]。

图1 数字航道体系流程

3.2 数字航道系统的工作流程

数字航道系统的工作流程还包括四个环节：数据采集，数据处理，数据管理和数据利用。以下简要说明：

（1）数据采集。数据采集非常简单，我们可以从字面上理解，但数字航道系统下的数字采集主要通过包括通道信息采集系统和手动测量方法来实现通道基本信息的采集。

（2）数据处理。此步骤基于上一步骤。收集的数据通过自动和手动方法进行整理，保留所需的有效数据，最后将处理后的数据传输到数字渠道管理中心[3]。

（3）数据管理。在数字信道管理中心接收数据之后，统一转换数据格式，然后以集中方式存储，以便于提取和使用每个应用系统。

（4）数据利用。该过程主要由平台中的数据使用，然后根据部门的需要，合理地使用分析数据来获得期望的结果。

4 数字航道系统的应用前景

目前，我国水利交通各部门的系统能够很好地为部门服务，但由于这种多系统并存，不同部门之间的信息难以共享，部门之间的联合运作变得困难问题。数字航道技术很好地解决了这个问题。在这个系统下，所有部门都采用统一的管理制度。而且，数字航道技术的信息处理过程比较完善，大大提高了管理工作的效率。数字航道管理系统在中国国内河运管理中发挥着重要作用。总而言之，数字航道系统具有特别好的应用前景[4]。

内陆航运作为中国水资源综合利用的重要组成部分，对中国经济的可持续发展具有重要的战略意义。支持水运正常发展的最重要基础是航道。然而，从目前的形式来看，中国的内陆航运发展并不令人满意：存在一系列问题，如资本投入减少，导航网络不发达等。为了解决这些问题，让内陆航运更好地服务于我国的发展，有关专家进行了多次试验，最后提出了数字航道的概念。至此，国内河道管理已升级到新的水平。