航海科学与技术学科建设可行性报告

1、航海科学与技术学科建设可行性报告航海科学与技术学科建设可行性报告&建设单位：建设单位： 大连海事大学大连海事大学 航海学院航海学院 航海技术研究所航海技术研究所 信息工程学院信息工程学院 交通运输管理学院交通运输管理学院 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院主要建设以下实验室主要建设以下实验室& 交通信息工程及控制综合实验室交通信息工程及控制综合实验室& 海上通信导航技术与信息系统实验室海上通信导航技术与信息系统实验室& 航海运输信息化技术及支持系统实验室航海运输信息化技术及支持系统实验室& 航海运输系统规划设计与现代物流工程航海运输系统规划设计与现代物流工程实验室实验室概况概况&航海科学

2、与技术学科包含航海科学与技术学科包含“交通信息工交通信息工程及控制程及控制”1个国家级重点学科，个国家级重点学科，“通信通信与信息系统与信息系统”、“交通运输规划与管交通运输规划与管理理”、“计算机应用技术计算机应用技术”3个省部级重个省部级重点学科及点学科及“管理科学与工程管理科学与工程”学科，是学科，是我校重点建设的学科。我校重点建设的学科。概况概况&当前，航海信息，诸如船位、船舶状况及运动当前，航海信息，诸如船位、船舶状况及运动姿态、海况及气象、航路及港口、货物及物流姿态、海况及气象、航路及港口、货物及物流等信息已经或正在实现数字化，为实现海上数等信息已经或正在实现数字化，为实现海上数字

3、交通系统提供了一个信息基础；同时，先进字交通系统提供了一个信息基础；同时，先进的信息技术、接收机技术、数据通信技术及网的信息技术、接收机技术、数据通信技术及网络技术、交通运输工程学、人工智能等综合运络技术、交通运输工程学、人工智能等综合运用于海上交通运输业，又为海上数字交通系统用于海上交通运输业，又为海上数字交通系统的实现提供了可能。可以预料，的实现提供了可能。可以预料，“数字交通信数字交通信息系统息系统”是现代航海的发展方向。因此，航海是现代航海的发展方向。因此，航海科学与技术学科的主攻方向是构筑科学与技术学科的主攻方向是构筑“海上数字海上数字交通系统交通系统”。建设总目标建设总目标&将该学

4、科建设成航运领域高新技术开发将该学科建设成航运领域高新技术开发研究和高层次人才培养的基地，建设成研究和高层次人才培养的基地，建设成解决交通运输中重大课题的基地。解决交通运输中重大课题的基地。&在教学质量、科研水平、学科建设、管在教学质量、科研水平、学科建设、管理水平和办学效益等方面有显著的提高；理水平和办学效益等方面有显著的提高；硕士生和博士生的招生人数翻一番。硕士生和博士生的招生人数翻一番。&把航海动态仿真和控制实验室建成国家把航海动态仿真和控制实验室建成国家重点实验室。重点实验室。 1. 交通信息工程及控制综合实验室交通信息工程及控制综合实验室&该实验室支持交通信息工程及控制国家该实验室支

5、持交通信息工程及控制国家重点学科，其主要学科方向为航海动态重点学科，其主要学科方向为航海动态仿真技术与综合信息控制网络系统和航仿真技术与综合信息控制网络系统和航海智能运输系统与安全技术。海智能运输系统与安全技术。1.1 建设意义建设意义&本学科在提供船舶自动化、航海智能化、水上本学科在提供船舶自动化、航海智能化、水上交通信息化和水上安全保障所需的科学技术成交通信息化和水上安全保障所需的科学技术成果，培养该领域所需的高层次航海人才和解决果，培养该领域所需的高层次航海人才和解决水上交通运输重大课题方面发挥着重要作用。水上交通运输重大课题方面发挥着重要作用。该学科的建设对我国航海科技赶超世界先进水该

6、学科的建设对我国航海科技赶超世界先进水平，使我国早日由海运大国发展成为海运强国平，使我国早日由海运大国发展成为海运强国和提高我国海运业的国际竞争力都具有重大意和提高我国海运业的国际竞争力都具有重大意义。建设该学科也是贯彻落实我校发展目标的义。建设该学科也是贯彻落实我校发展目标的最重要任务。最重要任务。1.2 建设的必要性建设的必要性&研制高品质的航海模拟器是航海教学、研制高品质的航海模拟器是航海教学、科研的需要。科研的需要。&水上交通智能运输系统、水上交通智能运输系统、PORTS系统、系统、数字船舶等先进科技的研究与应用开发数字船舶等先进科技的研究与应用开发是航海科技前沿领域，加强这些领域的是

7、航海科技前沿领域，加强这些领域的科学研究是极其必要的，也是交通信息科学研究是极其必要的，也是交通信息工程及控制国家重点学科所必须研究的。工程及控制国家重点学科所必须研究的。1.2 建设的必要性建设的必要性&要提高航运信息集成和共享水平，就必要提高航运信息集成和共享水平，就必须深入研究与制定航运信息的标准；就须深入研究与制定航运信息的标准；就必须建设水上交通信息系统开发平台。必须建设水上交通信息系统开发平台。该平台由标准化的航海信息系统、通信该平台由标准化的航海信息系统、通信管理系统、电子海图系统、船舶管理系管理系统、电子海图系统、船舶管理系统及网络管理系统等子开发平台组成，统及网络管理系统等子

8、开发平台组成，利用这些子开发平台可快捷地构筑各种利用这些子开发平台可快捷地构筑各种先进的航海信息系统。先进的航海信息系统。1.2 建设的必要性建设的必要性&建立建立“船舶自动避碰决策系统船舶自动避碰决策系统”，使船，使船舶避碰实现决策智能化，提高船舶会遇舶避碰实现决策智能化，提高船舶会遇的安全性，使其在该领域赶超世界先进的安全性，使其在该领域赶超世界先进水平。水平。1.2 建设的必要性建设的必要性&PORTS（Physical Oceanographic Real-Time System）系统是数字港口的主要组）系统是数字港口的主要组成部分，该系统能高精度地对港口区域成部分，该系统能高精度地对

9、港口区域性潮汐、潮流进行实时报告和预报，这性潮汐、潮流进行实时报告和预报，这对船舶航行安全、海洋环境保护、港口对船舶航行安全、海洋环境保护、港口水深资源的合理利用及提高经济效益等水深资源的合理利用及提高经济效益等方面均有重大意义。方面均有重大意义。1.2 建设的必要性建设的必要性& “数字船舶数字船舶”是水上交通运输前沿领域的是水上交通运输前沿领域的研究方向。建立研究方向。建立“数字船舶数字船舶”测试平台，测试平台，将为船舶运动与控制领域的科学研究提将为船舶运动与控制领域的科学研究提供一个新的工具，对船舶运动与控制的供一个新的工具，对船舶运动与控制的定量分析与研究和解决该领域重大课题定量分析与

10、研究和解决该领域重大课题是十分必要的。同时，在我校教学实习是十分必要的。同时，在我校教学实习船上进行船上进行“数字船舶数字船舶”测试平台的实测、测试平台的实测、调试与研究，是本学科发展该项研究的调试与研究，是本学科发展该项研究的有利条件。有利条件。1.2 建设的必要性建设的必要性&建立船舶自动靠离泊智能控制系统开发平台，建立船舶自动靠离泊智能控制系统开发平台，该平台在实现船舶自动靠离泊位，提高大型船该平台在实现船舶自动靠离泊位，提高大型船舶靠离泊位的安全性及开展港口工程认证等方舶靠离泊位的安全性及开展港口工程认证等方面都有重要的价值。面都有重要的价值。&建立通用船载自动识别系统（建立通用船载自

11、动识别系统（AIS）仿真与应）仿真与应用平台。通用船载自动识别系统（用平台。通用船载自动识别系统（AIS）仿真）仿真与应用平台能够为与应用平台能够为AIS技术的发展、技术的发展、AIS应用应用技术的发展和技术的发展和AIS相关技术的发展提供较完善相关技术的发展提供较完善的研究环境。的研究环境。1.3 建设目标建设目标&将该学科建设成交通运输领域高新技术开发研将该学科建设成交通运输领域高新技术开发研究和高层次人才培养的基地，建设成解决交通究和高层次人才培养的基地，建设成解决交通运输中重大课题的基地。运输中重大课题的基地。&该学科把解决该学科把解决“海上数字交通系统海上数字交通系统”的关键技的关键

12、技术作为主要研究方向，重点开展交通信息标准术作为主要研究方向，重点开展交通信息标准化、船岸信息系统、数字港口及数字船舶等重化、船岸信息系统、数字港口及数字船舶等重大课题的科学研究与应用开发。把航海动态仿大课题的科学研究与应用开发。把航海动态仿真和控制实验室建成国家级重点实验室。真和控制实验室建成国家级重点实验室。1.4 建设内容建设内容&建设高品质航海模拟器开发平台建设高品质航海模拟器开发平台&水上交通信息开发平台水上交通信息开发平台&PORTS系统开发平台系统开发平台&“数字船舶数字船舶”测试平台测试平台&通用船载自动识别系统（通用船载自动识别系统（AIS）仿真与应）仿真与应用平台用平台1.

13、5 效益分析效益分析&我校研制的航海模拟器具有较高的性能我校研制的航海模拟器具有较高的性能价格比，可以推广到国内院校、港航企价格比，可以推广到国内院校、港航企业，并出口到发展中国家，使我们的航业，并出口到发展中国家，使我们的航海模拟器在国际市场占有一定份额，其海模拟器在国际市场占有一定份额，其经济效益是十分可观的。这对打破少数经济效益是十分可观的。这对打破少数西方国家对高品质航海模拟器市场的垄西方国家对高品质航海模拟器市场的垄断，提高我国航海教育在国际上的声誉断，提高我国航海教育在国际上的声誉都具有现实意义。都具有现实意义。1.5 效益分析效益分析&水上交通信息标准化的研究与制定，航水上交通信

14、息标准化的研究与制定，航海知识数据库及水上交通信息数据库的海知识数据库及水上交通信息数据库的研究与建设是水上交通信息的集成与共研究与建设是水上交通信息的集成与共享、实现海上数字交通系统的巨大的原享、实现海上数字交通系统的巨大的原创的基础性工程。水上交通信息管理系创的基础性工程。水上交通信息管理系统开发平台将致力于以上基础性研究工统开发平台将致力于以上基础性研究工作，从而开发出各种先进的船舶、船务作，从而开发出各种先进的船舶、船务公司、港务局及海事管理机构的管理信公司、港务局及海事管理机构的管理信息系统。息系统。1.5 效益分析效益分析&PORTS系统的建立，对港口水深资源的合理利用，对系统的建

15、立，对港口水深资源的合理利用，对船舶的航行安全、环境保护、海洋养殖业及海洋科学船舶的航行安全、环境保护、海洋养殖业及海洋科学研究有着重大的意义。根据美国国家海洋大气局研究有着重大的意义。根据美国国家海洋大气局（NOAA）的统计资料，每增加一英寸吃水，一条集）的统计资料，每增加一英寸吃水，一条集装箱船就可以增加装箱船就可以增加6000美元到美元到24000美元的收入；而一美元的收入；而一个港口水深资源的合理利用，产生的经济效益更是十个港口水深资源的合理利用，产生的经济效益更是十分可观的。依据准确的水位和水流预报信息，合理制分可观的。依据准确的水位和水流预报信息，合理制定进出港计划可减少船舶在港口

16、的待时时间，这对船定进出港计划可减少船舶在港口的待时时间，这对船务公司来讲也是十分有价值的。但是，我国目前还没务公司来讲也是十分有价值的。但是，我国目前还没有建立有建立PORTS系统。建立系统。建立PORTS系统开发平台，开展系统开发平台，开展PORTS系统的理论与应用研究，为建立我国港口系统的理论与应用研究，为建立我国港口PORTS系统提出可行的实施方案，将为填补我国在这系统提出可行的实施方案，将为填补我国在这一领域的空白做出贡献。一领域的空白做出贡献。1.5 效益分析效益分析&“数字船舶数字船舶”测试平台将对船舶运动与控制领测试平台将对船舶运动与控制领域的科学研究提供一个新的域的科学研究提

17、供一个新的工具，将在工具，将在船舶在波浪中的稳性与耐波性的研究上有较大船舶在波浪中的稳性与耐波性的研究上有较大的突破，使本学科赶超该领域的国际先进水平。的突破，使本学科赶超该领域的国际先进水平。“数字船舶数字船舶”测试平台可以为有关船舶操纵性测试平台可以为有关船舶操纵性和耐波性课题提供社会服务，为船舶的设计与和耐波性课题提供社会服务，为船舶的设计与制造、大型船舶富裕水深、大风浪中船舶的航制造、大型船舶富裕水深、大风浪中船舶的航行安全、船舶靠离泊和港口建设等课题服务，行安全、船舶靠离泊和港口建设等课题服务，其应用前景极为广阔。其应用前景极为广阔。1.5 效益分析效益分析&利用船舶自动靠离泊智能控

18、制系统开发平台可利用船舶自动靠离泊智能控制系统开发平台可以进行船舶自动靠离泊应用系统的研究，对提以进行船舶自动靠离泊应用系统的研究，对提高大型船舶靠离泊位的安全性及开展港口工程高大型船舶靠离泊位的安全性及开展港口工程论证等方面都有重要的价值。论证等方面都有重要的价值。&通用船载自动识别系统（通用船载自动识别系统（AIS）仿真平台可以）仿真平台可以开展开展AIS在避碰、增强型在避碰、增强型VTS等航海领域中的等航海领域中的应用研究，对增进海上安全，提高运输效率具应用研究，对增进海上安全，提高运输效率具有重要意义。有重要意义。2. 海上通信导航技术与信息系统实验室海上通信导航技术与信息系统实验室&

19、该实验室支持通信与信息系统学科，其该实验室支持通信与信息系统学科，其主要学科方向为海上通信导航技术与信主要学科方向为海上通信导航技术与信息系统。息系统。2.1 建设意义建设意义&建设海上通信导航技术与信息系统实验建设海上通信导航技术与信息系统实验室，充分发挥我校在信息领域的科技优室，充分发挥我校在信息领域的科技优势，对推进交通信息化进程具有积极意势，对推进交通信息化进程具有积极意义。义。&海上通信导航技术与信息系统实验室又海上通信导航技术与信息系统实验室又是通信与系统学科的科研教学基地，对是通信与系统学科的科研教学基地，对学科的发展有将发挥巨大的作用。学科的发展有将发挥巨大的作用。2.2 建设

20、的必要性建设的必要性&信息学科对学校主干学科建设具有重要信息学科对学校主干学科建设具有重要的支撑作用，建设世界第一流的高等航的支撑作用，建设世界第一流的高等航海学府应该具有一流信息化建设水平。海学府应该具有一流信息化建设水平。2.3 建设目标建设目标&使本学科成为培养交通信息产业高层次使本学科成为培养交通信息产业高层次人才的主要基地；成为解决交通信息产人才的主要基地；成为解决交通信息产业中重大科技问题的重要基地；为建立业中重大科技问题的重要基地；为建立海上数字交通系统，提供海上通信导航海上数字交通系统，提供海上通信导航技术、技术、AIS技术及数字图像处理技术等方技术及数字图像处理技术等方面的支

21、持；在教学质量、科研水平、学面的支持；在教学质量、科研水平、学科建设、管理水平和办学效益等方面有科建设、管理水平和办学效益等方面有显著的提高。显著的提高。2.4 建设内容建设内容&交通信息系统理论与技术实验室交通信息系统理论与技术实验室&卫星导航与图像信息处理实验室卫星导航与图像信息处理实验室&海上移动通信、电路与系统实验室海上移动通信、电路与系统实验室2.5 效益分析效益分析&建立卫星导航应用示范工程。交通领域建立卫星导航应用示范工程。交通领域是跨区域、跨领域、充分利用卫星导航是跨区域、跨领域、充分利用卫星导航共享资源的运营系统，利用卫星导航，共享资源的运营系统，利用卫星导航，移动通信技术，

22、计算机数据库和移动通信技术，计算机数据库和Internet资源，建立综合信息增值服务系统。建资源，建立综合信息增值服务系统。建成具有国际先进水平的卫星导航应用工成具有国际先进水平的卫星导航应用工程中心。程中心。2.5 效益分析效益分析&卫星导航应用产业关键技术及产品的开发：具卫星导航应用产业关键技术及产品的开发：具有自主知识产权的应用产品及扩展系统的开发：有自主知识产权的应用产品及扩展系统的开发：（如车辆监控调度系统、车辆信息服务系统、（如车辆监控调度系统、车辆信息服务系统、高精度时间频率供给系统、高精度时间频率供给系统、GPS差分基准系统差分基准系统等）。等）。&基于卫星导航的目标监管信息系

23、统可应用于浮基于卫星导航的目标监管信息系统可应用于浮标信息管理系统、标信息管理系统、GPS数据与雷达数据综合处数据与雷达数据综合处理器、船舶移动安全信息网等领域。理器、船舶移动安全信息网等领域。2.5 效益分析效益分析&把水上交通工程中心建设成为我国交通把水上交通工程中心建设成为我国交通领域信息化建设基地。领域信息化建设基地。 研制出一套适应研制出一套适应我国特点、通用性强、易维护、易扩充、我国特点、通用性强、易维护、易扩充、交互性强的交互性强的VTS系统。建设海上移动通系统。建设海上移动通信高频自适应通信系统，实现以海上通信高频自适应通信系统，实现以海上通信特有的无线形成介入全球互联网，采信

24、特有的无线形成介入全球互联网，采取全数字化方案，实际容量扩大十倍以取全数字化方案，实际容量扩大十倍以上，并能自动接入当地公众网，真正实上，并能自动接入当地公众网，真正实现现GMDSS常规通信话音的全数字化。常规通信话音的全数字化。2.5 效益分析效益分析&实现适合海上移动通信所需的低速率高实现适合海上移动通信所需的低速率高质量话音编码技术，推进汉字奈伏泰斯质量话音编码技术，推进汉字奈伏泰斯系统的产品化。在滤波器和双工器等无系统的产品化。在滤波器和双工器等无源器件的研制方面形成一批具有国际先源器件的研制方面形成一批具有国际先进水平的系列化产品，建立具有一定规进水平的系列化产品，建立具有一定规模的

25、滤波器研制基地。图像检测技术产模的滤波器研制基地。图像检测技术产品化品化, 进一步建立年产值百万元以上的高进一步建立年产值百万元以上的高新技术产业；使新技术产业；使“基于测度论的图像分基于测度论的图像分类的研究类的研究”达到国际先进水平。达到国际先进水平。3. 航海运输信息化技术及支持系统实验室航海运输信息化技术及支持系统实验室&该实验室支持计算机应用技术与管理科学与工该实验室支持计算机应用技术与管理科学与工程两个学科程两个学科,其主要学科方向为航海运输信息化其主要学科方向为航海运输信息化技术及支持系统。技术及支持系统。3.1 建设意义和必要性建设意义和必要性&国家重点学科建设的需要国家重点学

26、科建设的需要&学术梯队建设和科学研究等学科自身发学术梯队建设和科学研究等学科自身发展的需要展的需要&管理科学与工程学科高级人才培养的需管理科学与工程学科高级人才培养的需要要3.2 建设目标建设目标&建设交通计算机应用软件开发支持平台建设交通计算机应用软件开发支持平台及交通领域知识管理与电子商务信息平及交通领域知识管理与电子商务信息平台，为航海运输信息化技术学科方向培台，为航海运输信息化技术学科方向培养高层次人才及为海上数字交通系统的养高层次人才及为海上数字交通系统的建立提供计算机技术与管理技术的支持。建立提供计算机技术与管理技术的支持。3.3 建设内容建设内容&建设建设“交通运输模拟信息网络与

27、智能系交通运输模拟信息网络与智能系统统” &建设建设“交通软件开发过程支撑环境与质交通软件开发过程支撑环境与质量保证平台量保证平台” &建设建设“交通交通IT可用性工程测试平台可用性工程测试平台” &建设建设“交通领域知识管理与电子商务信交通领域知识管理与电子商务信息平台息平台”3.4 效益分析效益分析&“十五十五”期间，本学科拟获得科研经费期间，本学科拟获得科研经费1000万元。万元。&成为我国交通运输领域计算机高级人才成为我国交通运输领域计算机高级人才培养及解决重大科研课题的基地；总体培养及解决重大科研课题的基地；总体水平达到同行业领先、国内先进。水平达到同行业领先、国内先进。4. 交通运输系统规划与现代物流工程实验室交通运输系统规划与现代物流工程实验室&该实验室支持交通运输规划与管理学科该实验室支持交通运输规划与管理学科,其主要其主要学科方向为交通运输系统规划设计与现代物流学科方向为交通运输系统规划设计与现代物流工程工程。4.1 建设意义建设意义&交通运输规划与管理学科被学校列入航交通运输规划与管理学科被学校列入航海科学与技术学科群中的主体学科。按海科学与技术学科群中的主体学科。按学校学校“十五十五”计划的总目标要求，在学计划的总目标要求，在学科的教学质量和科研水平在科的教学质量和科研水平在“十五十五”建建设末期要争取达到国内同类院校领先水