融合处理与深度挖掘，实现
运输高效、安全、节能提供 智慧 地球 智慧 城市 智能 交通 。 智能 航运
，为水路
智能 航道
数字 航道
2、长江智能航道的总体框架
运用自顶向下分析方法对长江智能航道
航道与船舶感知层 数据传输与融合层
进行顶层设计。
航道服务与应用层
3、长江智能航道的内涵
：应用物联网感知技术和机器人等手段，实现对船舶动、静态信息、通 航环境信息的全面实时感知。
针对长江航道数据采集、管理、服务三个环节交互问题，提出了长江航道数据交 换 ，数据 ，数据 。 和通讯 及 ，研 制了长江航道数据
航道终端 航道终端 航道终端 航道终端 采集系统传输技术规范 航道终端 航道终端
分离
业务
数据
透传
服务终端 服务终端 服 务 系 统 传 输 技 术 规 范
商用无线网络 商用无线网络
应用平台
外 部 服 务 层 内 部 资 源 管 理 层 集 成 层 传 输 层 感 知 层
运输组织调度
运输计划 调度指挥 调度集中 生产组织
安全监测控制
安全监测 列车控制 决策支持
经营管理
运力资源 经营资源 电子政务
应用平台
大规模数据融合与表达 海量数据融合与集成 元数据模型 车载传输网络 车地传输网络 大容量通信网络 静态数字化 动态数据获取 走行机构 动力系统 承载体 车载数据中心研制 车载智能网 海量数据存储与管理 海量数据处理与挖掘 数据互操作机制 地面传输通信网络
生态环 境保护 研究
航运规 划、船 舶调度
船舶交 通管理 （VTS）
引水
电子航 道图
港口 管理
渔业
船舶导助航服务
航道 维护 管理
搜救
指挥 水上指挥调度
五、长江智能航道研发展望
全航道要素大范围、快速、一体化感知技术 航道条件仿真模拟研判技术
航道条件预测预报技术
内河电子航道图系列技术标准规范
1、全航道要素大范围、快速、一体化感知技术
水深资源
水流资源
3、长江电子航道图系统的主要功能
航道短期水位预测与应用功能
94座水位站
实时实测水位 实测水位
7天预测水位
未来七天 预测水位
3、长江电子航道图系统的主要功能
山区及重点河段可视距离信息显示与应用
主要作用
实时显示雾情和可视距离，为船舶 安全航行提供保障。
3、长江电子航道图系统的主要功能
潮汐河段
枢纽河段
平原河段
山区河段
上游
中游
下游
宜宾
宜昌
武汉
浏河口
长江干线航道示意图
2、长江航道信息化的发展需求
现代信息技术 ，数字化、智能化日益崛起，将 至经济社会发展的每 势 一个角落，长江航道是长江水运的 ，运用智能技术推进长江航道 数字 航道
在必行 。
？
数字 地球
智慧 地球
数字 城市
智慧 城市
电子航 道图船 舶运行 信息采 集
测量分析
航路规划及船舶航行 预警
航路分析
电子行道图水流实时模拟信息发布
航道水流模拟
3、长江干线航道条件的模拟与预测预报关键技术
通过对典型 的选择、 等研究成果的集成整合，完成枯
的操作系统。 水碍航预测预报系统的开发，形成
三维地形仿真
二维模型计算
航道条件预测
4、长江干线航道数据交互关键技术
• 电子航道图 • 数字航道 • 数字机务
信息资源整合
• 历史数据 • 辅助决策：航 道维护、整治
数据融合
• 航道知识库 • 人机交互
知识提取
• 智能航运 • 信息共享：海 事等部门
未来拓展
3、长江智能航道的内涵
：以长江航道业务对象为核心，以管理职能和流程为主线，实现长江航 道内、外部用户管理和服务的按需定制和长江航道维护作业的智能控制。
对外服务
，抽象出
，形成内河航道数据模型
、
职能域 行政管理
创建数据元素的 业务活动 46
产生的数据 项 265
长江航道规划与建设 服务域
长江智能航道
航道建设
长江航道智能管理与养护 服务域
106
164 105 421
474
563 307 1609
航道维护 船舶机务 合计
对内服务
长江航道安全管理 服务领域
1、长江航道的战略地位与作用
依托黄金水道，建设长江经济带已上升为 。
习总书记视察武新港
李克强总理在长江进行实地考察
张德江委员长视察长江航道
杨部长出席水运发展协调大会
2、长江航道信息化的发展需求
长江干线航道是沿江综合立体交通走廊的 ，建设长江经济带对进一步提 。 高长江航道通过能力，提升长江航道服务水平提出了
1、长江智能航道的关键技术体系及支撑关系
从 构建长江智能航道技术体系，包括
的角度，
三个方面，
关键技术。
提供丰富的、实 时的航道数据源。
提供多时空尺度、 完整的航道数据资 源，支撑各层级的 数据传输与交换。
提供全方 位、实时、 精确、便捷、 可定制航道 信息服务及 多种应用。
2、长江干线航道沿程水位感知与预测预报关键技术
航道水位遥测终端
水位感知点数目与水面线误差关系图
水位感知点平均间距与水面线误差关系图
3 2 1 0 100
“线水位”预测成果图
200
300
400
500
600 距武汉里程(km)
700
长江干线航道水位模拟预测技术体系
“面水位”预测成果图
2、长江干线航道沿程水位感知与预测预报关键技术
成果应用：
等设计与建设。
航道横断面、纵剖面流场建模与模拟
航道尺度建模与模拟
航道可视化建模与仿真
3、航道条件预测预报技术
全面突破泥沙冲淤、水流、航道尺度等刻画航道条件的要素信息 技术。
自然与人工双重影响下的航道
即时刻画的航道条件
枯水
洪水
4、内河电子航道图系列技术标准规范
长江干线水位（潮位）预测预报系统水位预测界面
水位感知点布设与水位采集
基于外网门户的短期预测服务
基于船舶终端的短期预测服务
基于公共服务平台的短期预测服务
3、长江干线航道条件的模拟与预测预报关键技术
初步建立了长江干线重点河段的 了航道水流条件模拟。 ，研发了 ，开展
三维显示 模块
航道水流模 拟计算
分析航道内水流条 件及洲滩形态变化
长江航道智能机务 服务域
5、长江智能航道顶层设计的应用
成果应用：广泛应用于 “十三五”期 以及 。 长江航道局
三、长江智能航道关键技术
长江智能航道的关键技术体系 长江干线航道沿程水位感知与预测预报关键技术 长江干线航道条件的模拟与预测预报关键技术 长江干线航道数据交互关键技术 长江干线航道智能导助航关键技术 长江航道要素智能感知与融合技术
3、长江智能航道的内涵
：建立适应长江智能航道维护、管理、服务所需的标准体系及运行机制。
4、长江智能航道业务、数据、传输模型
：构建了“ 划分为
”三级层次结构的航道业务模型，
：创立了
，制定 ：提出了多层次、全天候、无缝连接、信息安全
长江航道智能助航 服务域 先进长江航道信息 服务域 长江航道智能应急 服务域
数字雷达扫描信息集成应用
以图形化方式，直 观显示数字雷达扫 描到的碍航物信息
数字雷达扫描信息 与AIS目标进行融 合叠加
3、长江电子航道图系统的主要功能
控制河段智能通行指挥以及通行信号显示与应用
4、长江电子航道图的应用
成果应用：长江电子航道图广泛服务于长江涉水行业应用
航道养护管理 海事电子巡航
航道动态监测
通信传输网络
航道维护管理
日常业务管理
航道信息服务
二、长江智能航道顶层设计与应用
长江智能航道的概念
长江智能航道的总体架构 长江智能航道的内涵
长江智能航道的业务、数据、传输模型
长江智能航道顶层设计的应用
1、长江智能航道的概念
长江智能航道（Intelligent Waterway）是指在 上，利用智能传 感器、物联网、自动控制、人工智能等技术，自动获取航道系统要素信息，通过
长江智能航道研发与应用现状及展望
1. 长江智能航道提出背景 2. 长江智能航道顶层设计与应用
3. 长江智能航道关键技术
4. 长江电子航道图研发与应用 5. 长江智能航道研发展望
一、长江智能航道提出背景
长江航道的战略地位与作用
长江航道信息化的发展需求 长江航道信息化的发展趋势 长江航道信息化的发展基础
5、长江干线航道智能导助航关键技术
成果应用：开展了交通运输部 生产，并广泛应用于 。
项目，实现了太阳能一体化航标（灯）
太阳能一体化航标（灯）生产与应用
航道整治建筑物标志
6、长江航道要素智能感知与融合技术
交通运输部2013年信息化重大专项：《长江航道要素智能感知与融合技术研究 及综合应用》 课 题 三 用︓ 相航 关道 标要 准素 感 知 与 应 课题一：航道要素智能感知及传输技术 传 输 课题二：航道要素信息智能融合技术 智 能 技 术
。
水位误差绝对值（m）
2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 5 10 15 20 水尺数目 25
3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 400 350 300 250 200 150 100 50 0 平均水尺间距（m）
航道水位(m)
8 7 6 5 4
实测值 一维模型预测 相关关系预测