黑龙江省航道信息化建设研究

王军

(黑龙江省航道局，哈尔滨150026)

0 引言

黑龙江省水系庞大，河流湖泊众多，通航水域辽阔，主要通航河流(湖泊)有黑龙江、松花江、乌苏里江、嫩江、呼兰河、兴凯湖、镜泊湖等。黑龙江省航道通航里程5 495 km，其中俄界航道2 593 km，省界航道795 km。

水系流域包括我国东北地区、俄罗斯远东地区的大部和蒙古的东部。航道作为黑龙江省水运交通的重要基础设施，在大宗货物运输、外贸货物运输、旅游运输、江海联运中等发挥着重要作用。

加快航道信息化建设步伐，提高服务和管理水平，将对黑龙江省国民经济和社会发展产生积极影响。此外，界江航道信息化也将对国际船舶安全航行、维护国家主权及国家形象起到巨大作用。

为落实交通部《公路水路交通中长期科技发展规划纲要(2006—2020年)》、及《黑龙江省交通信息化建设规划(2008—2012)》、《黑龙江省水路科技2004—2017年发展规划》等有关要求，在黑龙江交通运输厅、省航务管理局的大力支持下，黑龙江省航道局着手启动实施黑龙江航道信息化建设项目并取得初步成果。

1 航道信息化现状

黑龙江省航道维护里程4 262 km，维护工作由黑龙江省航道局承担，具体工作内容主要包括航道维护与观测、航标维护、整治建筑物维护、航道船舶及基地维护和相关航道管理等。然而，目前航道管理部门在航道信息的收集、管理方面却存在着相当的困难，相当一部分航道基础资料的管理还是以人工整编、卡片检索、档案查询的方式为主。这种方式不仅使资料管理人员在整编工作上花费较大的精力，也造成使用人员在资料查阅使用过程中耗费过多的时间，直接影响部门的工作效率。资料的残缺、数据的凌乱、格式的多样，往往使数据资料失去应有的使用价值。

2010—2011年，黑龙江省航道局在Intranet内部网的基础上建立了电子调度系统，主要包括两方面内容:

1)业务调度系统。实现局内部的船舶调度、航道公报、每日水位、水深信息统计和发布等功能，比如可以根据数据库，自动绘制水位过程线，支持各站独年显示、多年显示等。

2)综合监控系统。利用电子航道图显示平台，借助安装在船舶上的通信导航终端，及时掌握船舶动态并指导船舶作业，以提高船舶工作效率，其中电子航道图示范区为哈尔滨至大顶子航电枢纽库区航道100 km航道。系统的建设初步搭建了数字航道综合信息服务平台，将库区航道、航标及通航船舶等通过数字航道综合信息服务平台与本系统连接在一起，形成动态信息互通、数字航道信息共享的应用系统网络，拉开了黑龙江航道信息化建设的序幕。但是，纵观全省航道管理部门特别是佳木斯航道局、黑河航道局信息化的程度很低，亟需在信息的收集、管理等方面得到改善和提高。

2 信息化完善细节

信息化的出发点和落脚点就是要实现比较充分的信息资源共享。黑龙江省航道局初步实现了航道信息化管理，从全局看，黑河、佳木斯两局的信息化建设尚是空白，即使佳木斯、黑河两局实现各自的“信息化”，作为一个整体，哈尔滨、佳木斯、黑河三地之间的信息共享、交互也必须得到解决。此外，除了之前已实现的船舶监控之外，航标的遥测遥控的部署方案已经确定并着手实施，但随着信息化的全面铺开，培养一批高素质管理人员尤为重要，业务团队的能力直接关系到信息化成果的展示和未来的发展。

2.1 数据同步

2.1.1 哈、佳、黑三地信息传递与网络部署

由于信息是数据加工后的结果，因此信息必然落后于数据，即信息的滞后性。所以在信息的共享过程中，必须关注信息的时效。由于佳、黑两局各自负责不同区域航道的维护管理，在采集完各自区域航道的数据之后或在某些突发情况下，信息如何有效、及时、规范地传达至省航道局也是一个亟待解决的问题。此前，三地之间的信息传递仍然需要通过电子邮件来实现，而收到邮件的一方再做规范化的处理并记录、存储，这种方式一方面比较繁琐，影响工作效率，另一方面在时效性方面也难以满足要求。

哈、佳、黑三地之间的网络部署及各自业务调度实现见图1。但是需要提出的是，哈、佳、黑三地的调度业务网在互联网中是通过VPN实现互联的，这样一方面可以保证网络的连通及通信情况在很大程度上不受外界网络影响，另一方面也可以保证数据的安全性。

图1 哈、佳、黑三地之间网络调度示意图

在数据同步方面，可以采取的方法有:触发器、直接异地读写或者间接异地读写。这3种方法，以触发器实现方法为最简便，直接异地读写次之，间接异地读写代码工作量最繁重。但是考虑到网络不可避免的不稳定性，如果采用触发器或者直接异地读写方式，如果触发过程中或读写过程中出现断网情况，会造成数据转移的中断，并且这种中断是不可恢复的，所以数据的缺失就会成为必然。所以在此采用间接异地读写方式来实现航道局内部哈、佳、黑三地之间的数据同步。

2.1.2 需要同步的信息种类

1)双向同步:哈尔滨、佳木斯、黑河各有其下辖管理水域河段与水位站。各局需将各自区域每天的水位、水深数据传递至其他两局。

2)单向同步:由于全部船舶动态及静态信息都置于黑龙江省局，故黑龙江省局需同步其他两局的船舶动态及静态信息至佳、黑两局;佳、黑两局需同步各自辖下区域的航标动态信息至黑龙江省航道局，以满足黑龙江省局统计的需要。

2.2 航标遥测、遥控

在原有船舶监控系统的基础上，更新部署的航标遥测遥控系统主要划分为航标遥测遥控终端、无线通信链路和监控中心等部分。需要部署航标遥测遥控系统的有省航道局、佳木斯航道局与黑河航道局。其中佳木斯航道局和黑河航道局的航标数据需要同步数据至省航道局，其中所涉及的同步数据详见表1。

表1 所涉及同步日志表(DB_SYNC_LOG)

航标遥测遥控终端安装在航标上，自动采集、存储并通过GPRS方式定时(或响应遥测指令立即)发送航标状态信息(其中浮标还包括当前标位信息);当发生报警条件时，可自动报警;响应遥控指令及远程设置，控制、改变航标工作状态或恢复正常工作状态。

航标遥测遥控客户端建在航道局数据库服务器上，接收、显示所辖航标动态信息、报警信息，可在电子航道信息平台上实时标绘，并判断航标是否异常;通过GPRS方式发送遥控指令或远程设置指令，改变航标工作状态或使异常航标恢复正常。

调度中心管理系统自动接收、存储全区航标基本信息、静态信息和来自航标终端的动态信息、报警信息、航标作业船动态信息、水位站数据等，在电子航道信息平台上实时标绘，监视全局所辖航标的工作状态。

2.3 电子航道图数字化测绘

为保证航道的畅通，在日常的航道管理中必须随时获取航道数据。合理、高效地管理这众多的数据资料是航道部门急需解决的一个重要问题。航道维护建设和管理的现代化，也依赖于航道测绘的信息化服务，建立黑龙江航道的信息化测绘技术体系，是实现信息化测绘和“数字航道”的基础和保障。

由于航道信息的变化比较频繁，其又不像船舶与航标的静态管理，可以在变动之后，简单的由系统使用人员修改相应的船舶与航标信息即可，所以需要一套可由省航道局相关人员使用的电子航道图系统，并由相关人员组成相应团队负责测绘、更新电子航道图。

“电子航道图系统”建在航道局测绘工程处，作为本系统的核心数据来源，负责进行航道测量业务管理、航道测量数据处理、电子航道图制作和改正，并生成数据产品发布到“一体化服务平台”，形成黑龙江省电子航道图数据库，统一对内对外服务。主要由航道数据采集和测量管理系统、电子航道图生成系统、电子航道图发布系统等部分组成。

2.4 系统使用者问题

先进的技术和管理手段，需要高素质的管理人员。信息化系统涉及计算机、网络、导航、电子海图等许多新技术应用，为使系统稳定高效的运行，充分发挥作用，必须对具体操作管理人员进行必要的培训。

此外，系统使用人员应就使用过程中发现的问题以及改进建议及时反馈与开发人员，以更大程度的改进系统，提升工作效率，达到信息化建设的预期效果。

3 结语

黑龙江省航道信息化建设，将实现航道、船舶、支持系统等航运要素中重要部分的初步数字化和智能化，为构建包括岸线、港口及航务交易、物流等更广泛范畴的黑龙江“智能航运”一体化体系建设打下了基础。

［1］ 陈佳.信息系统开发方法教程［M］.北京:清华大学出版社，2005.

［2］ 刘如广，唐健.数字航道建设的探讨［J］.水运工程，2006 (07):71－73.

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