国家内河高等级航道通航运行支持系统关键技术与应用
2016年度国家科技进步奖推荐项目国家河高等级航道通航运行支持系统关键技术及应用公示信息项目名称：国家河高等级航道通航运行支持系统关键技术及应用推荐单位专家：省人民政府推荐单位专家意见我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料,确认全部材料真实有效,相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。该成果针对我国河高等级航道通航运行支持系统的设计、建设与运营等方面的技术难题,在国家863计划、交通运输部科技计划等项目支持下,攻克了国家高等级航道通航运行状态评价、感知、交互、服务等关键技术。该成果先后获得发明专利、实用新型专利、软件著作权和国家行业标准等知识产权91件项；在国外期刊发表学术论文130多篇,其中SCI收录10篇,EI收录48篇；获得教育部、省、中国航海学会、中国智能交通协会和中国水运建设协会科学技术奖一等奖4项,二等奖3项。研究成果整体上达到国际先进水平,在河交通流信息感知与运行状态识别、水位预测预报、河电子航道图、多级枢纽航运调度等方面处于国际领先水平。本成果创建了包括航道在线信息服务、船舶定位服务、多级船闸管理调度信息服务及河海事实时监管信息服务的多模式高等级航道通航运行支持服务平台,在长江、西江、京杭运河等高等级航道实现了工程化应用,为"两横一纵"国家航道网中水运工程的运行支持系统建设提供了技术支撑,实现了我国高等级航运通航运行服务便捷、高效,对推动我国综合运输体系建设、促进河航运的科技进步具有重要作用。推荐该项目申报国家科学技术进步奖一等奖。项目简介自"十五"起,国家逐步建设了长江、西江干线及京杭运河"两横一纵"的高等级航道级及以上,建设与之相适应的通航运行支持系统十分必要。通航运行支持系统是运用信息等高新技术实现通航运行要素的实时感知、交互、分析与管理的软硬件平台体系。由于我国高等级航道存在船型标准化程度低、交通流密集、通航环境复杂多变、长距离天然航道、超大型枢纽等通航运行现状,通航运行状态精细感知和信息便捷高效交互的技术难度大。因此,系统地研究高等级航道通航运行支持系统的设计、建设、运营中的技术难题,具有重要的现实意义和工程价值。在863计划、交通运输部科技攻关等项目支持下,经过近10年科技研发,突破了航道通航运行支持系统的关键技术,为国家"两横一纵"高等级航道干线网通航运行的高效、安全和绿色发展提供了技术支持。取得创新成果如下：1创建了高等级航道通航运行支持系统的设计方法与技术标准体系发明了航道通过能力计算与评价方法,制定了高等级航道通航标准,构建了航道通航建筑物通航条件评价体系。建立了河船舶航行多尺度态势分析与船闸调度模型,提出了航道通航运行要素动态集成方法并制定了系列标准,为高等级航道通航运行支持系统的设计提供了依据。2突破了高等级航道通航运行状态的快速精细感知关键技术提出了航道水位与船舶动态精确感知方法,发明了高等级航道通航运行状态快速、精细感知装备,创建了高等级航道船舶航行动态感知网,解决了高等级航道通航运行状态动态数据采集问题。3创新了高等级航道通航运行要素便捷高效交互技术制定了河电子航道图物标标准,发明了电子航道图生产中的航道水深信息生成、航道要素动态更新方法,研制了高等级航道通航运行要素系列交互终端,攻克了基于河航道图的多功能助航服务关键技术,实现了高等级航道通航运行要素便捷、高效交互。4建设了高等级航道通航运行的多模式服务平台体系建设了河航道在线信息多功能服务平台、多级船闸运行与调度管理信息服务平台、船舶航行秒级定位服务大数据平台、河海事实时监管信息服务平台,实现了基于互联网+的多模式高等级通航运行支持服务。本成果制定了10项国家行业标准,获授权发明专利19项、实用新型专利8项、软件著作权53项,出版专著2部,发表高水平论文130余篇SCI10篇,EI 48篇,获得教育部、省、中国航海学会、中国智能交通协会和中国水运建设协会的科学技术奖一等奖4项、二等奖3项。在"两横一纵"国家航道网水运工程的运行支持系统建设中推广应用,为我国河航运几千家单位提供了技术服务,核心装备广泛应用在河航运运行支持领域,社会经济效益显著。研究团队获得了"十一五"交通运输部科技创新团队称号,创建了交通运输部20XX首批认定的"河智能航运"协同创新平台,培养了一批我国河航运科技英才,促进了河航运科技进步。客观评价1、成果鉴定2015年7月16日省科技厅在主持召开了"河交通运行状态监控与服务关键技术研究及应用"科技成果鉴定会。以马伟明院士为主任委员的专家鉴定委员会一致认为：整体技术达到国际先进水平,在河交通流信息感知与运行状态识别、河电子航道图技术、多级枢纽航运调度方面处于国际领先水平。20XX6月13日中国航海学会在主持召开了"长江干线航道水位感知与预报技术研究及应用"科技成果鉴定会。以胡春宏院士为主任委员的专家鉴定委员会一致认为：总体达到国际先进水平,其中航道水位预测预报技术的成果达到国际领先水平。20XX4月28日省科技厅在主持召开了 "河航道助航系统研制与应用"科技成果鉴定会。以经南院士为主任委员的专家鉴定委员会一致认为：总体达到国际先进水平。在河AIS功率控制、一体化航标遥测遥控及控制河段雷达信号处理方面具有创新性。2、科技奖励序号成果名称授奖类别授奖时间级别1河交通运行状态监控与服务关键技术研究及应用教育部高等学校科学研究优秀成果奖2015一等奖2长江航道通航能力建设关键技术研究与应用省科学技术进步奖2015一等奖3长江干线航道水位感知与预报技术研究及应用中国航海学会科学技术奖2014一等奖4长江船舶航行动态感知与实时管控关键技术研发及应用中国智能交通协会科学技术奖2014一等奖5长江航道数据交互技术体系构建与关键设备研发及应用中国航海学会科学技术奖2013二等奖6河航道助航系统成套技术研发与应用省科学技术进步奖2012二等奖7遥控测量船研究与应用中国水运建设行业协会2012二等奖3、科研项目验收结论序号项目名称课题来源验收时间结论创新性1"十一五"水路公路交通信息化发展规划交通运输部2005-6-20通过水路公路信息化建设评价体系2基于多功能航标的海事监管关键技术研究及应用交通运输部2012-3-17通过标-岸-船信息交互3枯水期河通航状态监控与预警关键技术研究及应用交通运输部2012-4-12通过枯水期通航状态预警模型4复杂条件下三峡船闸通过能力提升技术研究交通运输部2014-11-3通过调度管理优化5长江干线通航条件关键技术研究交通运输部2014-11-16通过航道通航条件评价6船-标-岸协同下河水上交通状态感知与交互科技部863计划2015-4-9通过河交通状态感知数据融合、多功能航标系统集成4、交通行业主管部门验收意见序号工程名称验收组织单位验收时间验收结论1I.长江三峡洲坝船舶监管系统工程II.长江三峡坝区河段数字航道建设工程交通运输部水运局2013-6-5实现了长江三峡洲坝船舶全程监管与智能调度2长江干线电子航道图生产与服务系统建设工程交通运输部水运局2013-4-22首次实现了完全满足长江电子航道图制作规的软件体系3长江干线船舶自动识别系统一期工程交通运输部水运局2014-7-31提高了长江水上安全监管水平和应急反应能力4长江干线数字航道鳊鱼溪至大埠街段建设工程交通运输部水运局2015-10-29实现了在统一平台上实时掌握准确的航道信息5长江干线数字航道鳊鱼溪至兰家坨段建设工程交通运输部水运局2015-11-29实现了在统一平台上实时掌握准确的航道信息6西江干线CCTV监管平台功能拓展及完善XX海事局2014-12-8整合了AIS数据、海事业务数据以及电子航道图等信息7长三角地区河航道网及京杭运河水系智能航运信息服务物联网应用示船联网交通厅2015-7-3详细阐述智能航线信息系统需求定位、功能构成及数据逻辑关系,为系统实现奠定基础5、产品与软件评测及评价软件评测中心评测结论：本成果的长江电子航道图生产与服务系统、电子航道图生产编辑系统V2.0、电子航道图应用系统V2.0等产品达到了软件产品测试规的要求。中国船级社为本成果的AIS、海图显示系统颁发了产品检验证书证书编号为：WH11T00075。本成果研制的多功能航标编号：30、无人测量船编号：2015 326 548 030列入交通运输部行业技术推广计划。本成果的电子航道图生产系统获得了20XX中国测绘学会裴秀奖金奖、2015年ESRI全球用户大会特别成就奖。6、标准颁布与编制项目容标准名称国家标准河通航标准GB 50139-2014 行业标准1长江干线通航标准JTS180-4-2015、2.长江干线桥区航标和航道整治建筑物标志JTS196-10-2015、3.三峡船闸设施安全检测技术规程JTS19662012、4.三峡船闸通航调度技术规程JTS 19662012、5.河VHF船岸数据通信系统技术要求JT/T 6272005、6.河VHF船岸数据通信船舶数据终端设备技术要求JT/T 6272005、7.北斗卫星导航系统船舶监测终端数据交换协议JT/T 7672009、8.北斗卫星导航系统船舶监测终端技术要求JT/T 7662009、9.桥梁通航安全影响论证报告编制规定JTS110-9-2012。推广应用情况1、通航运行服务部门长江航道局、长江航道局、长江航道测量中心等单位应用证明：应用本成果的多功能河电子航道图技术,提升了航道维护管理和机务管理信息化水平,降低了航道维护和机务管理成本,其中长江电子航道图应用终端累计推广将近300套。长江海事局信息中心、XX海事局应用证明：本研究成果有利于其拓展海事监管与服务能力。在提高管理服务水平的同时,有效缓解海事一线执法人员的高强度工作,进而降低事故发生率；降低船舶油耗、人员成本、巡逻艇维修等成本。长江三峡通航管理局应用证明：应用本成果使船闸调度管理的业务流程发生了革命性变化,大大提高了船舶过闸调度系统的排档自动化水平,实现了过闸船舶申报调度一体化、船舶编组自动化、船舶过闸成组化,船舶信息实时化,保障了船舶运输安全、畅通和高效。2、船舶运输企业中国长江航运集团总公司、民生轮船股份等航运企业应用证明：本成果开发的宝船网、长信网、长江电子航道图服务平台可有效地获取船舶航行动态、运行状态,有助于合理地引导船舶运行,帮助船舶调运营运,降低船舶运营管理与机务管理成本。3、水路交通信息技术研发公司与设备制造企业国交信通科技发展公司、因博信息技术、中原电子信息公司应用证明：通过推广本成果的河交通运行状态监控与服务的系列装备与系统,增加了企业利润,提升企业市场竞争力。河交通监控服务硬件产品近3年AIS导航终端销售近1万套,多功能航标终端近3000套。主要知识产权证明目录序号知识产权类别知识产权具体名称国家地区授权号授权日期证书编号权利人发明人发明专利有效状态1发明专利基于RFID的河船舶视频处理和快速检索方法中国ZL 2.22013.11.27第1311282号理工大学严新平;王
