数字航道与智能航运系统方案

数字航道与智能航运系统方案1a数字航道与智能航运系统方案1a项目背景扩大开放是实现“314”总体部署的必由之路，长江黄金水道成为西部内陆出海主通道努力激活长江黄金水道。目前长江运能潜力仅开发了1／10。在长江干流3640公里通航里程中，重庆占了16．5％，但水上货运量不到5％。三峡水库蓄水到175米水位，万吨级船队可直达重庆主城。要发挥大运力、低成本的水运优势，争取2012年港口实际吞吐量达到200万标箱，为西部省区借船出海提供方便。要推动水铁联运、江海联运，争取全市水运货运量5年翻一番。重庆市十一五规划-科学和技术发展重点专项规划-航道建设、管理及智能化关键技术2a项目背景扩大开放是实现“314”总体部署的必由之路，长江黄金系统目标航道数字化航运智能化技术先进性3a系统目标航道数字化3a航道数字化航道及相关主体（港口、船舶、航标、桥梁、……）充分性：基础数据、动态变化数据、过程数据自动化：通过业务系统、主体自动采集数据，自动更新实时性：数据采集及时反映到系统中，响应时间指标根据实时要求不同可分为分钟级或秒级准确性：数据过滤，真实可靠航道数字化是数字航道与智能航运的基础4a航道数字化航道及相关主体（港口、船舶、航标、桥梁、……）4a航运智能化自动化：自动触发流程，流程自动流转。智能化：智能分析、智能导航、智能告警、决策支持各个主体的协作能力：航道局、海事局、港口、船公司、船舶等各个主体的协调能力：船舶之间5a航运智能化自动化：自动触发流程，流程自动流转。5a重庆数字航道与智能航运的框架航道局专用光缆航道处航标船舶监测站监控中心数据中心互联网/VPNGPRS/CDMAWCDMA通信网关船公司海事局上级主管部门航标船舶卫星同级管理部门6a重庆数字航道与智能航运的框架航道局专用光缆航道处航标船舶监测7a7a关键技术1：网络基础架构互联网：公共服务带宽互联网VPN：廉价、安全的业务带宽专用光缆：专用、安全、大容量业务带宽GSM/GPRS/CDMA/WCDMA:移动接入带宽8a关键技术1：网络基础架构互联网：公共服务带宽8a关键技术2：软件基础架构面向服务体系结构SOA（ServiceOrientedArchitecture）支持异构系统和异构数据的融合分布式网络环境下多个异构系统集成异构系统整合到统一的业务流程中9a关键技术2：软件基础架构面向服务体系结构SOA（Servic关键技术3：数据管理支持多媒体数据存储、管理、访问标准数据接口ODBC,XML数据交换中间平台（中间件）数据仓库支持数据挖掘和联机数据分析OLAP构建增值数据服务和决策支持数据呈现方式：虚拟现实、三维、二维图形、数据表、…….10a关键技术3：数据管理支持多媒体数据存储、管理、访问10a关键技术4：遥测遥控技术传感技术——以各种传感器采集航标的状态数据（位置、电流、电压、灯质等）和环境数据（水深、视频、照片）遥测遥控技术——通过无线传输的指令实现对航标状态数据远程测量和工作参数远程设置航标动态监控——基于电子航道图的航标动态标绘、航标异常自动报警及报警伺服技术等数据通信——结合自然环境，将现代通信技术融入遥测遥控应用中电子航标终端设备研制11a关键技术4：遥测遥控技术传感技术——以各种传感器采集航标的状数据库系统增加1：业务流程数据库各种标准工作流程、处理方式，特别是应急处理方案。增加2：数据仓库，便于事后分析，如航行航迹记录。12a数据库系统增加1：业务流程数据库各种标准工作流程、处理方式系统组成长江电子航道图系统（数字航道）长江航标遥测遥控系统智能航运数据服务平台内河运输船舶导航系统长江船舶动态监控系统船舶交通管理系统（VTS）水上应急系统（110、搜救）增：开放式接口（导入/导出）13a系统组成长江电子航道图系统（数字航道）13a长江电子航道图系统电子航道图系统主要包括：电子航道图生成系统——包括电子航道图数据库系统、测量数据处理系统、电子航道图编辑系统、电子航道图出版系统。电子航道图发布系统——包括各区域航道局对内、对外发布网站、长江航道局对内、对外发布网站。电子航道图应用系统——研究用于船舶导航、长江引航、船舶动态监控、船舶交通管理、水上应急救助指挥、水上污染监控等专用电子航道图应用系统。实时更新船舶端的航道信息。14a长江电子航道图系统电子航道图系统主要包括：14a智能航运数据服务支撑平台船舶动态跟踪服务港口信息查询服务气象信息发布与查询服务电子航道图信息发布电子航道图改正与航行通告查询服务港口里程查询服务航线查询服务航运应用系统服务长江主要港口水情查询服务长江运价指数查询服务长江航运景气指数查询服务长江船东满意度指数查询服务航行通告查询服务航路指南查询服务航道通告查询服务航标通电查询服务水位信息查询服务潮汐信息查询服务应急指南查询服务事故记录查询服务航运业务与法规查询服务船长通告信息包下载服务航标及其动态信息查询服务过闸申报及排挡图查看服务面向服务的开放式结构，中间数据交换平台，提供统一的服务和数据接口。面向客户的船舶动态定位和追踪面向客户的货物动态定位和追踪主要功能是向通航船舶、船舶动态监控中心、VTS中心、水上应急指挥中心、长江电子航道图系统、航标遥测遥控系统等提供所需的一切静态及动态信息服务，实现一体化应用。15a智能航运数据服务支撑平台船舶动态跟踪服务面向服务的开放式结构内河运输船舶导航系统功能电子航道图+GPS的自动语音导航与控制电子航道图显示与控制——自动选择图幅、任意缩放、分层显示、背景控制等；本船动态标绘——实时动态标绘本船的位置及运动矢量，记录本船航迹；目标船动态跟踪——实时自动判断本船与目标船的相对运动关系(AIS和雷达/ARPA)，发现碰撞危险时自动报警；--船/岸两端报警多功能报警/预警——根据本船状态自动进行偏航报警、撞桥报警、搁浅报警、禁航区报警、方位报警、距离报警等；--船/岸两端报警航行管理——航线设计、航行日志管理、航程统计、预抵时间计算等；船舶动态报告——定时自动向“船舶动态监控系统”报告本船动态；或随时响应呼叫，发送船舶动态报告；船舶事故报告——当本船或发现他船发生事故或紧急情况时，可向水上应急系统报告，并接受应急指挥中心的指挥/调度命令；16a内河运输船舶导航系统功能电子航道图+GPS的自动语音导航与控船舶动态监控系统电子航道图显示控制——根据S-52的显示要求进行电子航道图显示控制。电子航道图更新与标绘——从“长江智能航运系统支撑平台”获得最新的电子航道图；可在图上进行标绘与测量。船舶动态监控——包括船舶动态显示、船舶信息查询、交通监测、监控记录、船位呼叫与指挥、船舶历史动态回放分析。POLLING船舶动态——根据需要实时寻呼船舶动态，获取船舶的准确船位。--船舶自动报告状态17a船舶动态监控系统电子航道图显示控制——根据S-52的显示要求长江船舶交通管理系统功能1.岸基VTS系统功能

VTS系统的作用主要体现在交通监视、交通组织、信息服务、助航服务等方面，其主要功能包括各种信息收集、信息处理、信息评估、管理服务、联合服务等。2.流动VTS系统功能电子航道图显示与控制雷达图像与电子航道图叠加船舶报告守听与记录船舶动态实时标绘多目标自动跟踪目标船航迹记录与回放多种方式的交通指挥与服务现场图像资料获取船-岸数据交换3.VTS系统与其它系统的信息共享可向船舶动态监控系统和长江智能航运系统支撑平台传输VTS（岸基及移动）监控范围内的船舶交通实况信息；可从船舶动态监控系统获得其它船舶的动态信息；可从长江智能航运系统支撑平台获取相关水域的电子航道图及其改正数据、航标动态信息及其它相关信息。18a长江船舶交通管理系统功能1.岸基VTS系统功能18a长江船舶交通管理系统关键技术雷达图像量化及处理技术——包括对雷达视频图像的量化（转换成数字图像）、杂波处理（去除杂波）、陆地掩模（屏蔽陆地回波）、数字图像压缩等技术。雷达移动目标跟踪技术——包括假回波去除、移动目标识别、雷达链重叠覆盖区的连续跟踪等技术。AIS辅助交管技术——利用AIS基站接收的信息、与雷达数字图像信息配合进行目标识别和跟踪的技术。交通指挥辅助决策技术——根据掌握的船舶交通动态，自动判断紧迫局面或碰撞危险、推荐避碰方案和最佳航路的技术。19a长江船舶交通管理系统关键技术雷达图像量化及处理技术——包括对水上应急系统接收事故报告——接收并存储事故船舶或过路船舶以各种方式发来的事故报告（数据报告自动处理、语音报告人工录入）。搜救力量查询——查找在事故水域附近的各种搜救力量（包括岸基设施、救援/消防/清污/执法船舶以及过路船舶）。制定搜救方案——在电子航道图上制定各船舶（应急船舶、过路船舶等）搜救行动计划。搜救调度指挥——按照既定计划调度/指挥应急船舶和过路船舶展开搜救行动。信息共享——从船舶动态监控系统获得过路船舶动态数据，并向其提供应急船舶动态信息；从长江智能航运系统支撑平台获得电子航道图及其改正数据以及其它相关数据；向应急船舶和过路船舶传输调度/指挥指令。事故报告处理——数据报告自动处理、存储及特殊标绘；搜救力量查询——根据事故类型、事故水域的航道特点、水文及气象情况等查找适宜的搜救力量并制定搜救方案。触发水上应急预案（流程），自动发布各种信息–短信通知人员，网络通知船舶或业务系统20a水上应急系统接收事故报告——接收并存储事故船舶或过路船舶以各开放式数据接口智能航运数据服务平台服务接口接口的开放和一致性航道局专用光缆航道处监测站监控中心数据中心互联网/VPN通信网关船公司海事局上级主管部门同级管理部门21a开放式数据接口智能航运数据服务平台航道局专用光缆航道处监测站面向业务的视图以实时、详实的数据为基础数据图形化展现面向不同业务提供不同的视图监控运行参数22a面向业务的视图以实时、详实的数据为基础运行参数22a开放性与标准化原则：采用成熟的国际/国家/行业标准国家/交通部的基础数据元标准IHO数字海道测量数据传输标准（IHOS-57）ECDIS海图内容及显示规范(IHOS-52)ENC数据有效性检验推荐标准(IHOS-58)IHO电子海图数据保护规范（IHOS-63）ECDIS海图内容及显示规范(IHOS-52)航道工程基本术语标准（JTJ/T204-96）内河助航标志（GB5863-1993）系统架构开放性：SOA(ServiceOrientedArchitecture)服务开放性：SOAP/UDDI/WSDL/BPEL/OWL-S数据开放性：XML应用/开发平台开放性：J2EE网络开放性：TCP/IP,GPRS,CDMA,WCDMA,……23a开放性与标准化原则：采用成熟的国际/国家/行业标准23a方案的技术评价吸取了欧洲RIS和国内示范工程的优点技术开放和标准化采用成熟和先进的技术系统可扩展性强-功能扩展性、应用扩展性可分阶段实施，可操作性强24a方案的技术评价吸取了欧洲RIS和国内示范工程的优点24a数字航道与智能航运系统方案25a数字航道与智能航运系统方案1a项目背景扩大开放是实现“314”总体部署的必由之路，长江黄金水道成为西部内陆出海主通道努力激活长江黄金水道。目前长江运能潜力仅开发了1／10。在长江干流3640公里通航里程中，重庆占了16．5％，但水上货运量不到5％。三峡水库蓄水到175米水位，万吨级船队可直达重庆主城。要发挥大运力、低成本的水运优势，争取2012年港口实际吞吐量达到200万标箱，为西部省区借船出海提供方便。要推动水铁联运、江海联运，争取全市水运货运量5年翻一番。重庆市十一五规划-科学和技术发展重点专项规划-航道建设、管理及智能化关键技术26a项目背景扩大开放是实现“314”总体部署的必由之路，长江黄金系统目标航道数字化航运智能化技术先进性27a系统目标航道数字化3a航道数字化航道及相关主体（港口、船舶、航标、桥梁、……）充分性：基础数据、动态变化数据、过程数据自动化：通过业务系统、主体自动采集数据，自动更新实时性：数据采集及时反映到系统中，响应时间指标根据实时要求不同可分为分钟级或秒级准确性：数据过滤，真实可靠航道数字化是数字航道与智能航运的基础28a航道数字化航道及相关主体（港口、船舶、航标、桥梁、……）4a航运智能化自动化：自动触发流程，流程自动流转。智能化：智能分析、智能导航、智能告警、决策支持各个主体的协作能力：航道局、海事局、港口、船公司、船舶等各个主体的协调能力：船舶之间29a航运智能化自动化：自动触发流程，流程自动流转。5a重庆数字航道与智能航运的框架航道局专用光缆航道处航标船舶监测站监控中心数据中心互联网/VPNGPRS/CDMAWCDMA通信网关船公司海事局上级主管部门航标船舶卫星同级管理部门30a重庆数字航道与智能航运的框架航道局专用光缆航道处航标船舶监测31a7a关键技术1：网络基础架构互联网：公共服务带宽互联网VPN：廉价、安全的业务带宽专用光缆：专用、安全、大容量业务带宽GSM/GPRS/CDMA/WCDMA:移动接入带宽32a关键技术1：网络基础架构互联网：公共服务带宽8a关键技术2：软件基础架构面向服务体系结构SOA（ServiceOrientedArchitecture）支持异构系统和异构数据的融合分布式网络环境下多个异构系统集成异构系统整合到统一的业务流程中33a关键技术2：软件基础架构面向服务体系结构SOA（Servic关键技术3：数据管理支持多媒体数据存储、管理、访问标准数据接口ODBC,XML数据交换中间平台（中间件）数据仓库支持数据挖掘和联机数据分析OLAP构建增值数据服务和决策支持数据呈现方式：虚拟现实、三维、二维图形、数据表、…….34a关键技术3：数据管理支持多媒体数据存储、管理、访问10a关键技术4：遥测遥控技术传感技术——以各种传感器采集航标的状态数据（位置、电流、电压、灯质等）和环境数据（水深、视频、照片）遥测遥控技术——通过无线传输的指令实现对航标状态数据远程测量和工作参数远程设置航标动态监控——基于电子航道图的航标动态标绘、航标异常自动报警及报警伺服技术等数据通信——结合自然环境，将现代通信技术融入遥测遥控应用中电子航标终端设备研制35a关键技术4：遥测遥控技术传感技术——以各种传感器采集航标的状数据库系统增加1：业务流程数据库各种标准工作流程、处理方式，特别是应急处理方案。增加2：数据仓库，便于事后分析，如航行航迹记录。36a数据库系统增加1：业务流程数据库各种标准工作流程、处理方式系统组成长江电子航道图系统（数字航道）长江航标遥测遥控系统智能航运数据服务平台内河运输船舶导航系统长江船舶动态监控系统船舶交通管理系统（VTS）水上应急系统（110、搜救）增：开放式接口（导入/导出）37a系统组成长江电子航道图系统（数字航道）13a长江电子航道图系统电子航道图系统主要包括：电子航道图生成系统——包括电子航道图数据库系统、测量数据处理系统、电子航道图编辑系统、电子航道图出版系统。电子航道图发布系统——包括各区域航道局对内、对外发布网站、长江航道局对内、对外发布网站。电子航道图应用系统——研究用于船舶导航、长江引航、船舶动态监控、船舶交通管理、水上应急救助指挥、水上污染监控等专用电子航道图应用系统。实时更新船舶端的航道信息。38a长江电子航道图系统电子航道图系统主要包括：14a智能航运数据服务支撑平台船舶动态跟踪服务港口信息查询服务气象信息发布与查询服务电子航道图信息发布电子航道图改正与航行通告查询服务港口里程查询服务航线查询服务航运应用系统服务长江主要港口水情查询服务长江运价指数查询服务长江航运景气指数查询服务长江船东满意度指数查询服务航行通告查询服务航路指南查询服务航道通告查询服务航标通电查询服务水位信息查询服务潮汐信息查询服务应急指南查询服务事故记录查询服务航运业务与法规查询服务船长通告信息包下载服务航标及其动态信息查询服务过闸申报及排挡图查看服务面向服务的开放式结构，中间数据交换平台，提供统一的服务和数据接口。面向客户的船舶动态定位和追踪面向客户的货物动态定位和追踪主要功能是向通航船舶、船舶动态监控中心、VTS中心、水上应急指挥中心、长江电子航道图系统、航标遥测遥控系统等提供所需的一切静态及动态信息服务，实现一体化应用。39a智能航运数据服务支撑平台船舶动态跟踪服务面向服务的开放式结构内河运输船舶导航系统功能电子航道图+GPS的自动语音导航与控制电子航道图显示与控制——自动选择图幅、任意缩放、分层显示、背景控制等；本船动态标绘——实时动态标绘本船的位置及运动矢量，记录本船航迹；目标船动态跟踪——实时自动判断本船与目标船的相对运动关系(AIS和雷达/ARPA)，发现碰撞危险时自动报警；--船/岸两端报警多功能报警/预警——根据本船状态自动进行偏航报警、撞桥报警、搁浅报警、禁航区报警、方位报警、距离报警等；--船/岸两端报警航行管理——航线设计、航行日志管理、航程统计、预抵时间计算等；船舶动态报告——定时自动向“船舶动态监控系统”报告本船动态；或随时响应呼叫，发送船舶动态报告；船舶事故报告——当本船或发现他船发生事故或紧急情况时，可向水上应急系统报告，并接受应急指挥中心的指挥/调度命令；40a内河运输船舶导航系统功能电子航道图+GPS的自动语音导航与控船舶动态监控系统电子航道图显示控制——根据S-52的显示要求进行电子航道图显示控制。电子航道图更新与标绘——从“长江智能航运系统支撑平台”获得最新的电子航道图；可在图上进行标绘与测量。船舶动态监控——包括船舶动态显示、船舶信息查询、交通监测、监控记录、船位呼叫与指挥、船舶历史动态回放分析。POLLING船舶动态——根据需要实时寻呼船舶动态，获取船舶的准确船位。--船舶自动报告状态41a船舶动态监控系统电子航道图显示控制——根据S-52的显示要求长江船舶交通管理系统功能1.岸基VTS系统功能

VTS系统的作用主要体现在交通监视、交通组织、信息服务、助航服务等方面，其主要功能包括各种信息收集、信息处理、信息评估、管理服务、联合服务等。2.流动VTS系统功能电子航道图显示与控制雷达图像与电子航道图叠加船舶报告守听与记录船舶动态实时标绘多目标自动跟踪目标船航迹记录与回放多种方式的交通指挥与服务现场图像资料获取船-岸数据交换3.VTS系统与其它系统的信息共享可向船舶动态监控系统和长江智能航运系统支撑平台传输VTS（岸基及移动）监控范围内的船舶交通实况信息；可从船舶动态监控系统获得其它船舶的动态信息；可从长江智能航运系统支撑平台获取相关水域的电子航道图及其改正数据、航标动态信息及其它相关信息。42a长江船舶交通管理系统功能1.岸基VTS系统功能18a长江船舶交通管理系统关键技术雷达图像量化及处理技术——包括对雷达视频图像的量化（转换成数字图像）、杂波处理（去除杂波）、陆地掩模（屏蔽陆地回波）、数字图像压缩等技术。雷达移动目标跟踪技术——包括假回波去除、移动目标识别、雷达链重叠覆盖区的连续跟踪等技术。AIS辅助交管技术——利用AIS基站接收的信息、与雷达数字图像信息配合进行目标识别和跟踪的技术。交通指挥辅助决策技术——根据掌握的船舶交通动态，自动判断紧迫局面或碰撞危险、推荐避碰方案和最佳航路的技术。43a长江船舶交通管理系统关键技术雷达图像量化及处理技术——包括对水上应急系统接收事故报告——接收并存储事故船舶或过路船舶以各种方式发来的事故报告（数据报告自动处理、语音报告人工录入）。搜救力量查询——查找在事故水域附近的各种搜救力量（包括岸基设施、救援/消防/清污/执法船舶以及过路船舶）。制定搜救方案——在电子航道图上制定各船舶（应急船舶、过路船舶等）搜救行动计划。搜救调度指挥——按照既定计划调度/指挥应急