2012019年内河水运

1、4.1.2中国港口运行情况分析(1)港口旅客吞吐量分析图表1: 2014年9月规模以上港口旅客吞吐量(2)港口货物吞吐量分析图表2： 2014年9月规模以上港口货物吞吐量- 亘H.'-2?讨刍 =A衣s 一台兰-% "2旦盏计3?1«JpjiijMaJ1.円占普计力理$7t»«2WJlftLOf *5215-.J.二：.万週卅工27QC1042昌兰.芒% zr4 _ JCJ.L122 23:JJ£-3C114 ：_-.i79收10J.1rc:W1冰二5524135K10? .fig.bem17301C.7二便-=5«曲妣it.

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3、ZS3可更F矿儿4pr4* - ar?ic1H.S"XLJ3Sioee畔亡 w J*175】&s二=L _4 2JS症i.>无三汀禎:洱ir；G -数据来源：交通运输部(3 )港口集装箱吞吐量分析图表3： 2014年9月规模以上港口集装箱吞吐量三、駆转咯吞吐気t.i&S合计7JTEU万IEU14.3?',01ll-l0*.&41,715JW红址ID 575TEU7M4502 8m r>RLTEU43L9613.10l&r万TECk>jd.5Sl：2.001-r.s矽即:rq i 节丁1J3.4012上碎5TEU1511.612

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5、上港口外贸货物吞吐量全 Sait7F电曆降會计H：电土愛丁迪1SS l严迫蔓吕旻累邑巧卫a:-77-Q勺4兰岂耳吨上宥AW空亍*gXni_T-.万屯G廿荻HI*:aia hj湛"_疋耳T吨内言合计芳吨T迫说:二P手r-:T令：二疋离T3J. «耳珂幸干亀 .la *5f打呻* '£- 亠Wt/4*:q二- r贯王克看王匡沁皿】18f<510煮uroBi：*J92IDASSJM:凶0!JJ1JC'5113.2i.n-订107：i冲110LSI 1n 二2225119*6x證！X500:曲2Sj*t -> - »231310J :

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7、卞兰定.逋闰准方王灌.嵐兰港；圭水新進A厂总言工盂疋三一八"匸 洛套产W.言二潅-壬兰港：数据来源：交通运输部第 6 章：中国内河水运信息化应用模式分析6.1 国内外内河水运信息化的发展概况6.1.1 国外内河水运信息化的发展现状近年来，欧美一些先进国家在内河航运信息化领域作了大量研究工作， 建立 了比较完善的内河航运信息服务理论框架、 技术体系、标准规范、 以及法律法规 保障体系，并在莱茵河、多瑙河、密西西比河沿线开展一些示范工程项目，产生 了比较好的社会、经济及环境效益。上世纪九十年代末期， 美国在密西西比河开展了水上运输综合信息服务网络 系统WIN（Waterwaylnform

8、ationNetwork）的研究课题，系统地研究了 AIS系统、水 上运输信息网络系统、 先进智能导航系统、 海事数据信息自动交换， 主要从水上 运输管理和水上运输安全两个方面， 构架了美国水上运输综合信息服务系统的体 系框架。作为内河运输极其发达的欧洲地区， 莱茵河、 多瑙河沿线许多国家为了加快 内河航运业的发展， 纷纷建立了本国或本区域的内河航运信息系统。 比利时开发 的IBIS/GINA船舶报关信息系统，主要用于船闸调度、航运管理、以及统计分 析），德国在莱茵河上开发了 ARGO基于ECDIS勺导航系统），丹麦航道部门的ISV90 船舶报告系统 （用于制定船闸调度计划、船舶交通管理、事故

9、救助，该系统 1994 年 开 始 运 行 ） ， 奥 地 利 多 瑙 河 33 公 里 的 河 段 上 进 行 测 试 DORIS（DonubeRiverlnformationSysten系统（向船长和航道主管部门提供 AIS应答 器自动报告的交通信息 ）等等。由于各个国家之间的内河航运信息系统有着不同 的标准规范、技术体系、以及法律法规，这些不同规模、不同体系的航运信息系 统之间的弊端不断呈现影响了欧洲跨国、 跨区域运输的快速发展。 欧盟提出建立 统一的内河航运信息协同服务系统（RiverInformationServicesSystem简称RIS）消 除各国制度、 法规不一致所带来的障碍

10、， 促进欧洲内河航运信息系统的规范化与 协同化，保障跨国、跨区域的内河航运的高效、经济与安全，以进一步加快欧洲 内河航运业的整体发展，对S系统已经极大的推进了欧盟内河航运信息化发展，这代表了内河航运信息化发展的趋势和潮流。6.1.2 中国内河水运信息化的发展现状我国内河航运信息化工程从 80 年代末期开始陆续建设， 并取得了一定成绩。 20世纪 90 年代末以来，内河航运的综合优势逐渐得到了相关机构和政府部门的 重新认识，经过建设和发展， 主要航运业务的信息系统与基础数据库逐步得到开 发和推广应用， 以长江为主的内河航运信息化基础网络设施环境已初具规模， 主 要表现在以下几个方面。一是规划工作

11、取得新突破。“十五”期编制完成并通过交通部审查验收的 长 江航运信息化总体规划 ，首次将全行业信息化发展纳入规划范畴，科学分析并 明确提出了此后一段时期长江航运信息化的总体发展方向和建设目标任务。 二是 信息基础网络逐步完善。 长江干线数字传输系统重庆至上海段光纤电路实现全线 贯通，已建光纤总里程达到 24251 公里，配套建设光传输基站 26 个，宜宾至 重庆段也正在建设筹备之中。长江通信专网船岸 VHF系统通过42个基站，基本 实现了宜宾至上海全线链状覆盖，覆盖率达98；各地城域网与接入网建设正在相继实施，长江通信数据宽带网络现已覆盖长航局直属各单位和各直属局二级 以上所有单位，基层站点覆

12、盖面已达 13，并且正在不断扩充加大。三是信息 技术应用不断扩大。 长江等航运各单位主动适应安全管理和运输生产需求， 积极 推进信息技术在航运业务中的应用， 相继开发建设了办公自动化系统、 安全监控 管理系统、地理信息系统以及船舶动态、 航标遥测遥控、 船闸运行调度等多个航 运业务信息应用系统。 四是数据资源建设初现成效。 近几年长江航运数据资源建 设成效明显，建成各类数据库 20 多个。一些基础性、公用型、大型化数据库如 航运基础设施、 航运企业、 运输船舶等数据库相继建成并投入运行， 功能日趋完 善。数据资源的积累与共享利用在航运管理、 运输组织、 公共服务等领域中逐渐 开始发挥重要作用。

13、 五是标准研究取得新进展。 相关单位部门组织了对内河航运 信息化基础性、 综合性标准课题的研究工作， 为信息化标准体系建设打下了良好 基础。六是示范工程建设积累了宝贵经验。 长江南浏段数字航道与智能航运建设、 三峡坝区河段数字航道等示范工程己相继建成， 这些示范工程的实施将极大的促 进航道的信息化建设。6.1.3 中国内河水运信息化的需求分析信息资源具有流动性特点， 这决定了通过互联互通实现信息资源的利用与共 享将成为信息化建设的前提条件。 信息价值的最大化利用是信息化研究的主要宗 匕 旨。我国内河航运具有船舶流量大、 港口数量多、 航道距离长的特点， 内河航运 相关要素，如船舶、港口、船公司

14、、航道、海事、VTS船闸等对信息的交换与共享有强烈的需求。例如船舶需要与船公司、航道部门、港口、VTS中心、船闸调度、应急中心、货代、船代等相关要素互联互通：港口需要与船公司、船舶、 航道部门、船代、应急中心、货代等相关要素互联互通；等等。船舶作为内河航运中的交通工具， 承担着决定性角色， 如何让航行的船舶及 时获取与航行安全、 航运业务相关的信息， 在航行过程中提前发送预抵港报和靠 泊计划、 申请过闸和查看排档图， 及时获取公司的调度计划、 进行燃料物料的申 报，及时获取救援方案等， 对船舶的航行安全以及运营效率起到至关重要的保障 作用和推动作用。因此，船舶需要与航道部门进行互联，进行航道数

15、据、更新数 据、航行通告、动态船位等信息的交流；船舶需要与船闸进行关于动态船位、危 险、申请过闸、排档图等信息的互通；船舶需要与船代进行关于动态船位、货物 信息、预抵港报、靠泊计划、离港报等信息的互通；船舶需要与船公司进行关于 动态船位、调度计划、燃料物料、备品备件、船员信息等方面的互通；船舶需要 与应急中心进行关于动态船位、 应急指令、 救援方案等信息的互通； 船舶需要与 VTS之间进行关于动态船位、预抵港报、自动报告、危险品等信息的互通；船舶 需要与货代之间进行关于动态船位、 货物信息等的互通； 船舶需要与港口进行关 于动态船位、货物信息、港口信息、预抵港报、靠泊计划、离港报等信息的互通

16、等。船舶与岸上各部门进行信息互通的需求如下图所示。图表 5：船舶与其他相关要素互联互通结构图船闸船斛港口自初抿告 施瞳品航道VTS師信急«8柚料 备品备件饰航道部门作为航道的维护者、管理者，第一手掌握着航道信息的动态。 航道 部门既负责航道的管理、维护，监视航道的动态，更重要的责任是将航道信息提 供给航道使用者，尤其是将航道的动态变化及时通知相关部门，以便其在使用航 道数据的同时能够随时了解航道水深变化、 航标变化、障碍物的情况等动态信息 航道部门除了向港口、 VTS船舶、船公司、船闸、应急等部门发布航道数据、航行通告、更新数据外，还需要从港口获取港口信息，从VTS获取航标动态，获

17、取船舶动态等。因此，实现航道部门与其它航运部门的互联互通是航运信息化建 设的重要组成部分，航道部门与其他相关要素问进行信息互通的需求如下图所图表6:航道部门与其他相关要素互联互通结构图港口作为货物的集散地，与其它航运相关要素有众多业务交流、 信息交换的需求。港口与航道有关于港口信息、航道数据、更新数据、航行通告等信息交换 的需求；与船舶有关于动态船位、货物信息、港口信息、预抵港报、离港报、靠 泊计划等信息交换的需求；与船公司有关于港口信息、调度计划、货物信息、预 抵港报、靠泊计划等信息交换的需求；与货代有关于船舶动态、港口信息、货物 信息等信息交换的需求；与船代有关于港口信息、货物信息、预抵港

18、报、靠泊计 划、离港报等信息交换的需求：与应急部门有关于港口信息、应急指令、船舶动 态、救援方案等信息交换的需求。港口与其他相关要素间进行信息互通的需求如 下图所示。图表7:港口与其他相关要素互联互通结构图I loi&J&tt WEHSMKetru航道W&/3CAntSAMA港口货代袪口怡息掃口息 > ffi=KRM船代令lUtAM* * ' * I应急i迥唐计划船公司作为船舶的企业法人，负责船舶的经营、管理，与航运各相关要素有诸多业务的联系和信息交换。船公司与其他相关要素间进行信息互通的需求如下图所示。图表&船公司与其他相关要素互联互通结构图船代

19、航道货代令胃產讨划公司rwerHi ft MREVTSVTS乍为航运交通管理中心，维持船舶航行秩序，负责水上交通安全。需要 及时了解船舶的动静态信息，需要航道部门提供的航道图以及最新的航道动态,在船舶异常时需要与船公司以及应急部门协调救援行动等。VTS与其他相关要素信息互通的需求如下图图表9： VTS与其他相关要素互联互通结构图船舶应急yJAf劭逼an 书了 令 fJdbK 船公司| VTS航道< IKHtt吿船代负责登轮办理船舶进出口手续,协调落实船舶作业计划，送递有关单证,完成船方委托事项，掌握船舶作业进度,缮制装卸时间事实记录等工作,需要通告港口、海关、海事、边防、检疫、装卸公司、

20、商检等业务主管部门及货主有关 事项。船代进行信息交换的需求如下图所示:图表10:船代与其他相关要素互联互通结构图货代作为货物的代理，在操作过程中需要与其它部门进行信息交流。 首先货代必须接受货主的询价，向货主提供各类费用的明细表咨询货物信息； 了解船舶 的动态信息、货物信息、以及船舶的离港、抵港信息等；向船公司进行订舱业务， 根据货物的情况选择船舶、航次等；向有关部门进行报关等。货代与其它部门的 信息交换需求如下图所示：图表11：货代与其他相关要素互联互通结构图船闸是航道的枢纽，也是水上运输的特殊地段。船闸需要从航道部门获取航道数据、更新数据、航行通告等。对于过闸的船舶，船闸需要了解船舶的动态

21、船 位、危险品情况，船舶需要向船闸部门申请过闸，并且获取排档图等。船闸信息 交换的需求如下图所示:图表12：船闸部门与其他相关要素互联互通结构图6.1.4中国内河水运信息化存在的问题总体而言，内河航运在基础设施、数据资源、应用系统、规划标准等方面经 历了一个较为快速的建设发展，为推动内河航运发展发挥了积极作用。目前国内 开发了不同特点、不同类型的内河信息管理系统，但是大都处于“分散孤立、条 块分割”状态，航运信息资源整合共享、服务协同程度低。虽然某些信息系统投 入比较大，也取得了一定的运行效果，但与世界内河航运发达国家相比， 我国总 体技术水平还不高，在航运信息化建设发展协同标准和服务规范方面

22、差距更大， 突出表现在：一是信息技术应用覆盖面较狭窄，发展不平衡；二是信息化程度不 高，信息技术应用的广度和深度不够， 信息技术应用还没有深入到内河航运各单 位和企业的生产、 管理和处理全过程中， 应用层次较低； 三是在信息资源的开发 利用方面比较分散， 没有形成格式标准、 数据权威的内河航运公共信息资源数据 库群及数据交换机制，信息不能充分共享和利用，缺少能集成、处理、交换内河 航运业务应用的信息服务平台。6.2 内河水运一体化应用体系架构分析6.2.1 内河水运一体化应用体系的概述内河航运一体化应用体系是指内河航运各参与方利用计算机技术（软硬件技术）、网络技术、信息处理技术、通信技术、电子

23、航道图技术、 GPS、AIS 等信息 技术以及现代管理技术， 整合行业信息资源， 实现内河航运各应用系统之间的信 息资源交换与共享，形成政企互动、联合推进、共建共享、互联互通，内河航运 业务电子化、航运信息网络化，为内河航运行业管理、运输组织、通航安全及公 共服务等活动提供数字化、网络化服务的信息系统。内河航运一体化应用体系提供航道、 港口、船舶船员、航运管理、 水上安全、 三峡通航信息、 航运市场、 公共服务等各种信息服务， 实现内河航运行业各参与 方信息发布、信息交互与信息共享。它是内河港航企业、航运服务企业、航道及 支持保障单位和各级行政管理单位处理和交换航运相关数据、 信息，实现内河航

24、 运参与者业务应用联动的纽带。系统具有整体性、针对性、服务性、包容性、相 关性和广泛性， 在功能上涵盖了行政管理、 企业经营、公共服务等各项具体业务。6.2.2 内河水运一体化应用体系的架构一体化应用体系由一个顶层信息服务平台和一体化应用系列终端组成， 各应 用终端既可以作为一个独立的应用平台使用， 也可以作为各港航部门信息系统或 航运物联网的接口， 以实现全内河航运相关要素的互联互通， 构成内河航运互联、 物联的立体网络运行体系，其体系架构如下图所示。图表 13：内河航运一体化应用体系架构隹电.* 一< -* Et 35 曜*ii-.'ILJmuilt:1信息服务平台信息服务平

25、台田作为一体化应用体系中的顶层平台， 负责对内河航运各类信 息的采集、加工、处理，以实现各应用终端之间进行数据交换与共享，向整个内 河水域各类用户提供定制、定向、全方位的综合信息服务。信息服务平台作为连 接一体化应用终端的桥梁，可实现各类应用终端之间的互联互通以及数据交换与 共享。作为一体化应用体系的顶层平台，信息服务平台具有主动式、定制定向的 信息服务功能，即针对不同应用终端的需求主动提供相应信息服务以及针对不同 应用终端提供不同定制服务。2一体化应用终端内河航运一体化应用体系根据各类用户对信息需求的不同设置了阻下十三 娄一体化应用终端：船舶导航应用终端、船自ftAIS应用终端、车/船应用终

26、端、 船公司应用终端、港口应用终端、切s应用终端、船闸调度应用终端、航道管理 应用终端、引航中一 Ii,应用终端、海事应急应用终端、船代应用终端、货代应用 终端和110应用终端等。各类终端均为基于 web的应用平台，可在任何联网的 计算机上运行。一体化应用终端可通过GPR/CDMA/3G/宽带等链路与信息服 务平台进行连接，并通过信息服务平台与其它应用终端平台进行互联互通，如同在内河流域为航运信息架起了一座座桥梁， 使得信息的流动更加快捷，信息的交 换更加通畅，信息的利用更加有效，进而形成各种一体化应用，其运行模式如下 图所示。图表14:内河航运一体化应用体系运行模式一体化应用体系1）船、岸一

27、体化应用船公司应用系统（或终端）与船舶应用终端通过通信链路互联，实现船、岸之 间的信息交换与共享。主要应用功能有：监控船舶动态、互发短消息和船公司下 发调度指令、航次信息申报、对船舶货物信息查询等。2）船、港一体化应用港口应用系统（或终端）与船舶应用终端通过通信链路互联，实现船港之间的 信息交换与共享。主要应用功能有：查询港口信息、监控船舶动态、货物信息查 询、发送预抵港报、离港报、靠泊计划等。3）船、货一体化应用通过船、港一体化应用或物联网的智能化识别技术，实现船与货的对接，提供现代物流信息系统的船、箱、货全程跟踪查询功能。4）船舶导航一体化应用船舶导航终端通过通信链路连接信息服务平台，便可

28、随时下载所需的电子航道图及其改正数据、航标基本信息及其动态数据、航行通告/警告、以及港口、 水位、气象等其它相关信息，同时可以获取一体化应用功能，其主要应用功能包 括：电子航道图显示和控制、本船动态标绘、目标船动态跟踪、多功能报警/预 警、航行管理、船舶动态报告、船舶事故报告。5）数字航道一体化应用航道部门的应用系统通过通信链路与其它相关应用系统 （或终端 ）进行互联， 实现航道部门与其它航运相关要素之间的信息交换与共享。 主要应用功能有： 提 供航道数据服务、航行通告、数据更新、航标动态、水位信息等信息服务。6）数字港口一体化应用港口应用系统 （或终端 ）通过通信链路与其他相关应用系统 （或

29、终端 ）进行互 联，实现港口与其它航运相关要素之间的信息交换与共享。 主要应用功能有： 港 口信息的发布与服务， 2D3D 数字港口的信息浏览与查询。7）VTS 体化应用VTS中心应用系统（或终端）通过通信链路与其他相关应用系统（或终端）进行 互联，实现VTS与其它航运相关要素之间的信息交换与共享。主要应用功能有： 实时监控动态船位、 预抵报及危险品的报告、 自动报告、救援方案、应急指令等。8）船舶应急一体化应用 应急中心应用系统通过通信链路与其他相关应用系统 （或终端）进行互联，实现航运相关要素之间的信息交换与共享。 主要应用功能有： 应急快速反应与危险 货物运输的自动监测等。6.2.3 内

30、河水运一体化应用体系的标准内河航运一体化应用体系信息服务平台的数据借鉴了国际标准， 尤其是基础 标准、通用标准和方法标准； 并且数据遵循国家、 各部委和行业制定的规范标准。 同时体系的建设也借鉴欧美等地区内河信息化建设所提供的宝贵经验以及制定 的地方性技术标准。1 国际规范标准 内河航运一体化应用体系建设当中涉及到的国际标准主要有电子海图的海图内容与显示规范（S-52） IHO数字海道测量数据传输标准（S-57）电子海图数据 检验标准（S-58）和IHO数据保护方案（S-63）等。1）电子海图的海图内容与显示规范 （S-52）S-52是 IHO关于ECDIS的电子海图内容和显示标准，它详细规定

31、了海图内容、 显示信息、 色彩、符号及海图改正应遵循的规则。 制定的目的是为确保海道测量 局(IHO)成员国提供的海道测量数据在显示内容和外观上具有国际统一的表现形 式，在使用时能够提高航行的安全性和有效性。2) IHO数字海道测量数据传输标准(S-57)S-57即IHO数字海道测量数据传输标准，是描述ENC数据进行数据交换 所使用的标准，由IHO信息系统海道测量需求委员会制定。S-57作为正式的IHO 标准于1992年5月在摩纳哥的第16届国际海道测量会议上获得批准。S-57是各 国海道部门、 生产厂家、航海者和其他数据用户之间交换和传递海道测量数据的 标准。3) 电子海图数据检验标准 (S

32、-58)S-58是由IHO传输标准维护与应用开发(TSMAD工作组负责，用于ENC数据 有效性检验的标准。4) IHO数据保护方案(S-63)S-63数据保护方案出版物描述了对电子航海图(ENC信息保护的推荐标准。 它定义了安全框架和为确保数据安全保护方案正确操作必须遵守的操作程序， 以 及使参与者建立相应系统的规范。2 地方技术标准欧盟地区作为内河信息化建设方面最成功的代表， 成为内河建设的典范。 我 国内河航运信息化的建设结合自己实际情况的同时， 借鉴欧盟在一体化运作方面 的经验和技术标准：船舶电子报告技术标准 (StandardforElectronicShipReporting)、 内

33、河电子航道图技术标准(Inlan dECDISSta ndard)船舶识别跟踪技术标准 (StandardforVesseltrackingandtracing) 和 船 长 通 告 信 息 技 术 标 准 (StandardforNoticestoSkippers)。1) 内河船舶电子报告技术标准 船舶电子报告技术标准是内河航运数据交换的基础， 也是一体化应用的重要 条件，包括岸一船、 船一岸以及岸一岸之间的信息交换数据格式与标准。 该标准 与电子数据交换(EDI标准兼容，是实现整个内河水域高效、安全、便捷运输的根 本保障。2) 内河电子航道图技术标准该技术标准包括内河电子航道图交换标准 C

34、J 57和显示标准CJ. 52,兼容 国际电子海图标准， 对内河电子航道图的制作和使用、 航道电子地图进行数据交 换和共享的行为,以及基于航道电子地图进行内河航道管理信息化建设加以规 范。3）内河船舶识别跟踪技术标准 该标准规定了内河航运一体化应用体系的信息标准结构和基本配置, 重点是内河船舶识别系统的技术规范和标准, 是航运信息化、 透明化及智能化的技术保 障。4）内河船长信息通告技术标准 内河航运一体化应用体系为船长船员提供航运信息通告服务, 包括交通信息、航道信息、航程规划信息和交管信息。该标准与 ECDIS数据结构一致，规范 了信息通告的数据格式、服务标准、信息规范等。6.2.4 内河

35、水运一体化应用体系关键技术内河航运一体化应用体系涉及到对各类航运相关信息采集、 加工、 处理，对 信息的交换和共享、以及不同信息体系之间的融合，以及对系统的维护管理等， 因此内河航运一体化应用体系的构建需要解决许多的关键技术问题， 以下给出了 一体化应用构建需要解决的技术问题。1）内河航运一体化应用体系架构技术 内河航运一体化应用体系的核心是一个集中式信息整合平台， 由信息服务平台和系列应用终端平台构成，实现多层次 IT 的整合和应用系统平台终端的一 体化架构环境。终端用户主要包括船舶、船公司、港口、海事、航道、船代、货 代、船闸、VTS应急、110等；航运综合信息服务平台的中心数据仓库是内河

36、 航运信息化的心脏， 是终端用户的互联互通的基础， 主要包括以下数据库： 船舶 数据库、港口数据库、货物数据库、航道图数据库、营运公司数据库等。2）应用终端基础平台的开发技术利用COM、JSP以及ActiveX技术开发可嵌入正浏览器的应用终端基础平台 is4-561。COM组件包含海图显示与操作、海图数据管理、数据传输及通信、GPS 数据采集、 船舶数据管理和导航报警应用等模块， 实现各应用终端在综合信息服务体系的应用3）高访问量信息平台响应性能优化技术长江现有船舶约 10 万艘，大中规模港口 1000 多个，长江航运综合信息服务 体系的建立， 将大大提高信息平台的访问量。 大量并发访问将容易

37、引起网络阻塞 和服务器过载， 导致网络访问滞缓和信息传输延迟。 为提高信息平台的访问和信 息传输效率， 研究信息平台在高访问量情况下响应性能的优化方法， 达到对网络 信息服务平台性能优化的目的。4）信息服务平台与应用前端的信息交换和系统集成技术 信息服务平台的终端用户包括船舶、船公司、港口、海事、航道、船代、货 代、船闸、VTS应急、110,终端用户的互联互通的基础是服务平台的中心数据 仓库的构建，以及服务平台针对各应用前端的数据进行数据的抽取、 交换和分析， 并形成规范、标准的数据，提供给各方使用。5）可扩展的内河航运信息标准规范和数据模型 内河航运一体化应用体系各参与方应在一个统一标准规范

38、下提供或获得服务，因此， 要针对待处理的数据类型设计合理的数据结构， 针对不同的服务类型 制定相应的信息服务标准规范， 以减少数据的异构性， 提高数据准确性， 增强数 据共享程度。6）海量航运数据的实时采集、处理与快速更新技术 信息服务平台涵盖了内河沿线港口、航运企业、海事、航道、公安、气象水文等各类信息， 如何高效及时地获取以上最新信息， 并且将这些信息定制定向地 主动传送到需要此信息的终端用户， 是信息服务平台要解决的首要问题。 航运信 息的获取是服务的前提条件， 信息的加工处理是服务的关键， 实时更新是服务的 目的。7）航运综合信息的融合和共享技术内河航运的现状是各个港口、 航运企业、

39、管理部门自成系统， 信息交换存在 较大障碍。内河航运信息服务平台针对这些混杂的数据进行数据的抽取、分析， 形成规范的、标准的、唯一的数据，提供给各应用终端使用。平台可根据各应用 终端的不同要求建立主动的、 快速的、 可持续动态的更新机制， 提供相应的定制 信息服务，对多源异构服务，采用信息融合技术、制定数据交换的接口规范，以达到信息的共享服务8）数字航道港口多维时空分析模型与多维数据压缩传输技术采用 X3D 技术构建三维数字港口平台。涉及的研究内容和技术关键主要包 括：利用X3D的模块化结构实现港口的大场景地理环境，利用 X3D对XML的支 持实现异构数据库集成和空间数据共享及互操作，基于 L

40、OD 和多层场景叠置模 型进行三维空间数据的组织和调度以加快客户端三维场景的绘制与交互， 利用场 景创作接口 SAI实现用户对空间数据查询、分析和操作的需求，研究X3D的编码 格式，实现高效率的三维空间数据的压缩和解压缩等。9）综合船桥在一体化应用体系中的信息共享与交换技术 普通的综合船桥系统是一个“信息孤岛” ，无法获取最新的海事、航道、港 口、航运企业、船公司、公安、气象水文等各类信息，所以只能为本船的导航和 避碰提供安全保障， 而无法从整个航运活动的全过程实现高效化。 船舶综合船桥 系统通过无线网络（GPRVCDMA/3G/无线网桥等）与信息服务平台进行互联， 实现信息交换与共享， 通过

41、综合信息服务体系， 船舶可获得最新的航行通告、 航 路指南、航标通电、航道通告、港口信息、应急指南、 GMDSS言息、航运业务、 法律法规、水位信息、潮汐信息、气象信息等，为本船安全航行以及优化航行计 划（包括停靠泊、抵离港等）提供更丰富的信息资源；同时，船舶还可以上传 本船航行动态、 视频图像，提交过闸申报以及查看过闸排挡图， 为船舶安全航行、 应急处理、指挥调度以及实现船货对接提供科学依据。6.3 内河水运一体化应用体系的功能设计6.3.1 信息服务平台的设计（1）信息服务平台的构建方案信息服务平台是内河航运相关业务应用系统之间进行数据交换和数据共享 的支持平台， 是应用系统实现数据整合的

42、重要手段。 信息服务平台功能为根据内 河航运现有业务流程与内河航运业务信息融合与资源共享机制， 整合行业信息资 源，实现内河航运部分应用系统之间的数据交换与共享， 形成政企互动、 联合推进、共建共享、互联互通。通过 GPRVCDM等3G通讯链路与各应用终端平台 连接，实现信息共享以及船舶导航、船舶调度、货物跟踪和港口管理等相关一体 化应用。信息服务平台为各类业务应用系统之间提供数据交换引擎工具。信息服务平台的核心是数据整合、数据交换与共享等，利用相应的设备或技术从各类运政、 海事、航道、通航调度、船闸管理、航道管理等业务系统中采集相关的数据，并 且建设船舶动态信息交换数据库， 航标动态数据库、

43、港口信息数据库、电子航道 图数据库以及船长通告数据库等。信息服务平台的应用为业务应用系统间的数据 交互和共享提供一个集成化数据交互和共享空间，体现了整合、协作和安全服务 的特征，为行业各类应用系统提供跨网络、跨操作系统异构系统之间数据交换， 大大降低了各个应用系统之间互访的难度。信息服务平台完成对元数据的采集、传输、处理、加工，并且对各终端用户 提供定制、定向的服务。并且，信息服务平台通过两种方式向用户提供服务，即 通过网站的方式被动式的提供服务和通过网桥的方式主动式的提供服务。图表15：信息服务平台的软件结构ttsffi务翠fenh 弓”雪1! _ «* _ 11一 一严cans

44、y 購Fit独幡接* *信息服务平台是一体化应用体系的顶层平台，对内河航运各类信息进行采 集、处理、加工，实现一体化应用终端之间的互联互通、数据交换与共享。信息 服务平台主要由数据库服务器、 web 服务器和应用服务器三部分组成。 各部分实 现相应的功能服务，同时又互相联系，协调工作，实现客户终端的一体化功能。1 应用层服务器应用层服务器运行信息服务平台应用程序以及航道图、 船长通告等数据管理 程序，负责信息服务平台与各应用终端之间的通信以及系统的数据传输工作。 包 括实现应用终端的监控指令、 船舶动态、应急事件等消息的传递， 实现系统文件、 海图数据、船舶通告以及其他数据的下载更新。信息服务

45、平台的应用层服务器端在一个指定的端口监听客户端的连接请求， 当客户端进入应用平台页面时， 向信息服务平台发起 socket 连接请求，服务器端 接受请求建立连接， 进而接收船舶信息， 写入数据库服务器中的船舶数据库， 并 从船舶数据库获取其他船舶的动态信息发送回客户端。 服务器端还负责响应应用 终端的船长通告、 航道图等数据的更新下载请求， 监听应用终端在线状态， 向客 户终端发送文件、数据等。数据管理程序负责船长通告、 电子航道图等数据的更新和维护， 生成最新船 长通告和电子航道图文件， 并维护文件的更新日期和版本， 确保相关的应用终端 获取最新的船长通告以及航道信息。2web 服务器Web

46、服务器运行 WebLogic,部署信息服务平台网站，进行用户管理，与数 据库服务器进行交互， 提供客户端的各种信息浏览和查询服务， 与应用服务器进 行交互，提供一体化应用的入口。Web服务器主要包括三部分：(1) 用户管理模块：负责客户端的注册、登录和权限管理。(2) 一体化应用入口：为用户终端提供包括 Web 导航平台以及船舶过闸应用 平台、货物查询、船舶监控等一体化应用功能的入口。(3) 信息浏览和查询服务，包括：1) 气象信息：为应用终端提供所选择区域的气象信息查询。2) 港 121信息：为应用终端提供特定选择港 13 基础信息及当前作业情况信 息查询以及三维港口信息的查看。3）水位信息

47、：为用户终端提供特定选择区域的水位信息查询。4）法律法规：为用户终端提供内河航运相关的法律法规信息。5）航行通告：为用户终端提供海事部门发布的涉及航行安全的航行通告信 息。6）潮汐信息：为用户终端提供特定选择区域的潮汐信息查询。7）航路指南：为用户终端提供介绍一般航行知识和规则，自然条件及港口等 航行辅助信息。8）航道图信息：为用户终端提供电子航道图出版、发行的相关信息。9）应急指南：为用户终端提供紧急事件发生情况下的应急指南。3 数据库服务器信息服务平台采用Oracle关系型数据库管理系统，实现对数据库的各种数据 操作 （如查找、修改、插入和删除等 ）和数据库的维护管理 （存储和管理用户数据

48、、 船舶数据、航标动态数据、电子航道图数据以及船长通告数据等 ），并且提供容 易使用的交互式查询语言。数据库服务器包括船舶数据库、电子航道图数据库、 港口数据库等存储相关信息资源数据库。6.3.2 一体化应用终端的设计（1）导航终端的设计由于船舶具有位置不确定性， 位置遍布整个内河水域， 传统的宽带连接不适 用于该终端。随着通讯技术的发展，GPR少CDMA/3G等已经覆盖了基本所有的 内河航区，因此船舶导航终端是基于正浏览器的终端，该终端用户可通过 GPRS /CDMA/3G通讯链路访问信息服务平台，进入船舶用户界面，接受相应的导航、 信息服务。船舶导航终端作为航运要素的关键部分， 科学、全面

49、、 合理的功能设计至关 重要，戈乎着船舶导航一体化应用的实现， 同时决定着船舯与其他航运柃戈要袭 信皇互联的内容。船舶导航终端功能设计如下：1）电子航道图的显示、查询与更新功能 船舶终端登录应用平台可以进入一个电子航道图系统，获取船舶导航功能。内河航运一体化应用体系是基于互联网的， 所以电子航道图系统的实现采取基于 web的方式。船舶用户只要按照平台的要求安装控件便可获取基于COM的web电子航道图系统，在该系统中可以实现对内河航道信息的显示与物标信息的查 询，电子航道图符合s-57和cJ-57的显示标准.可以完成对航道图的选择性查看、 航道信息的查看、航标信息的查看、碍航物信息的查看、 建筑

50、物信息的查看等等， 可以完成对航道圈的自由缩放和对物标方位距离的测量 可咀选择显示的模式和 报警的种类，设置报警参数等。每次打开后系统会检查是否有新发布的航道图 如 果有新图，系统会自动完成对航道图的下载更新保持所用航道图为最新。2）GPS定位和语音报警功能导航终端包含一个GPS数掘采集模块，该模块监视 GPS设备的数据输入， 并进行位置、速度、方位、时间等信息的解析。解析后的信息一方面显示到电子 航道图上完成对船舶的定位， 另一方面传送到信息服务平台， 供船公司等其他航 运相关要素的调取。内河水域航行环境复杂，航道较窄，水流复杂，航道水深变化较快，浅滩较 多，并且内河中的沉船，桥粱也会对船舶

51、的航行构成很大的危险。因此，船舶在 航行过程中遇到危险时需要及时有效进行报警提示。 包括偏离航道报警、 碰标报 警、撞桥报警、水下危险物报警等报警类型。在导航平台内置相应的程序，设置 一定的参数标准，当接八GPS时，GPS数据将会带八到相应的程序进行解析计算， 当解析的结果达到报警条件时进行报警。为了让驾驶员更直观地接收的报警信 息，这里采用图形、语音、以及文本等多种报警形式。3）船长通告下载 导航终端可实时自动从信息服务平台下载船长通告的最新版本， 确保船舶获取最新的航道、 海事以及其他航行相关的重要信息， 并实时显示、 查询和报警 （撞 桥、临时警戒区、水下危险物、气象等 ）。4）短消息和

52、监控指令 导航终端通过信息服务平台与船公司应用终端互联， 可互发短消息， 接收船公司下发的监控指令并自动进行响应。5）应急指令导航终端通过信息服务平台与船公司应用终端互联， 在应急时可立即向船公司发出应急救援指令。6）船舶过闸自动申报导航终端通过信息平台与船闸应用终端互联， 可直接进行网上申报船舶过闸 并下载船舶过闸排挡图。7）VTS自动报告导航终端通过信息平台与 VTS应用终端互联，可自动进行W S系统报告。8）船、箱、货的跟踪查询导航终端通过信息平台与港口应用终端互联， 可实现船货对接， 提供船东或 港口调度、货主对船、箱、货的动态查询。9）船舶进出港自动申报导航终端通过信息平台与港口应用

53、终端互联， 可实现船舶进出港的申报与港 口调度系统的数据交换。10）船舶应急救援导航终端通过信息平台与海事应急救援终端互联， 应急时在向船公司发出应 急指令的同时，也向海事应急中心发出救援指令。（2）船用 AIS 终端的设计船用AIS终端是标准的B型AIS应答器，可以安装在中国沿海、内河各类船 舶上。船用AIS终端除了具有AIS的功能以外，还可以集成雷达/ ARPA罗经、 CDMA/GPR/3G等通导设备，在电子航道图/海图上叠加雷达图像、AIS目标船动态信息，实现船舶自动导航与避碰。终端可通过 GPRS/CDMA/3G 通讯链 路与信息服务平台连为一体，并通过信息服务平台与其他应用终端平台连

54、为一 体，实现一体化应用的功能。船用AIS终端作为船上的导航设备，具备船舶导航终端的所有功能。另外， 因为其具有的AIS设备，还具有以下功能：1）船舶避碰。可实时从AIS获取目标船的动态信息，并计算 DCPA TCPA值, 实时显示DCPA TCPAE并提供避碰报警。2）雷达图像叠加。可连接雷达/ ARPA并将雷达视频图像与电子航道图/海 图叠加显示实现船舶自动避碰。3）车/ 船终端的设计车船终端是车船载的微型产品，可通过 GPRSCDMA 3G 通讯链路与信 息服务平台互联， 实现车船目标的动态跟踪与监控， 为现代物流的门到门货物 全程跟踪查询提供信息服务。（4）船公司终端的设计船公司终端是

55、基于 WEB 的船舶监控平台，该平台运行在任何可以上网的计 算机上，只要船公司在信息服务平台上注册了用户， 就可以了解本公司船舶的最 新动态，为船舶管理提供高效服务， 并且可以实现与其它应用终端的互联， 得到 以下综合信息服务。1）电子航道图的显示、查询和实时更新。 船公司终端可以获取电子航道图系统，通过该系统可以实现航道图的显示、 航道和物标信息的查看、 港口信息的查询、 船舶航次信息的查看、 距离方位的测 量、船舶的监控等功能，并且可以完成电子航道图的实时更新。2）气象信息的显示船公司终端可实时自动从信息服务平台上下载最新的气象、 台风信息，并与 电子航道图海图的叠加显示，为船舶安全航行提供参考依