智慧綠色賦能未來交通大發(fā)展

仲夏時節(jié)的北京，草木蔥蘢，百花絢麗。6月14日至16日，由中國科學技術協(xié)會、交通運輸部、中國工程院共同主辦的2019世界交通運輸大會在北京國家會議中心召開。

本次大會以“智能綠色引領未來交通”為主題，分析交通未來發(fā)展方向，共同探討智能出行、綠色出行，為世界交通運輸行業(yè)提供醞釀創(chuàng)新、主導創(chuàng)新、展示創(chuàng)新和實施創(chuàng)新的國際交流平臺。

成就矚目  中國交通運輸發(fā)展亮點紛呈

今年是中華人民共和國成立70周年。70年來，中國交通運輸實現(xiàn)了從瓶頸制約到總體緩解，再到基本適應的重大躍升，走出來一條具有中國特色的交通運輸發(fā)展道路。

交通運輸部黨組成員、副部長劉小明在大會開幕致辭中提到，截至2018年底我國鐵路里程達到13.1萬公里，其中高速鐵路運營里程2.9萬公里，居世界第一，公路總里程485萬公里，其中高速公路總里程超過14萬公里，居世界第一；內河航道通航里程達12.7萬公里，通江達海干支銜接的航道網(wǎng)絡進一步完善；民航運輸機場達235個，定期航班航線通達港澳臺地區(qū)，以及60個國家和地區(qū)的158個城市。

他同時指出，我國持續(xù)提升綜合交通運輸服務保障能力，不斷改進提升客運服務水平，加快發(fā)展旅客聯(lián)城運輸，提高貨運服務效率，刺激優(yōu)化貨運架構，加快發(fā)展多式聯(lián)運、甩掛運輸、冷鏈物流，江海直達運輸。2018年，完成客運量179億人次，貨運量506億噸，運輸服務對經濟社會發(fā)展支撐保障能力持續(xù)增強。

“我們大力推進交通運輸創(chuàng)新發(fā)展，緊緊抓住科技創(chuàng)新這個發(fā)展的牛鼻子，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術在交通運輸領域廣泛應用?！ヂ?lián)網(wǎng)+’與交通運輸深度融合，新一代國家交通控制網(wǎng)、智慧公路、智慧港口、智慧機場、智慧海事加速推進，綠色公路、綠色航道、綠色港口等加快建設，新能源公交車、液化天然氣、船舶等應用穩(wěn)步推進?！眲⑿∶鞅硎?。

70年來，交通領域呈現(xiàn)的一系列喜人的成就離不開無數(shù)交通人日日夜夜辛勤地耕耘。

中國工程院副院長、中國科協(xié)副主席何華武院士在致辭中說：“近年來，我們組織廣大院士、專家，圍繞交通強國戰(zhàn)略、綜合交通運輸體系建設、中國鐵路國際合作等開展咨詢研究，為黨中央國務院的科學決策提供了有力的支撐。一大批工程院院士率領團隊在交通運輸領域攻堅克難，引領北斗導航、高速鐵路、港珠澳大橋等一系列的工程上天入地，通江達海，物盡其用，貴在協(xié)調。”

走在發(fā)展前列，勇立時代潮頭。阿里巴巴集團技術委員會主席王堅將城市比喻為珍珠，“交通是把這一串珍珠串成項鏈的，唯一的也是最重要的手段?！苯煌ㄈ艘?0年的接續(xù)奮斗，將一座座城市聯(lián)結成一串串最絢爛的項鏈。

開放合作  打造互聯(lián)互通互利共贏體系

古語有云：“萬物得其本者生，百事得其道者成?！?/p>

在第二屆“一帶一路”國際合作高峰論壇上，習近平主席指出，要順應第四次工業(yè)革命發(fā)展趨勢，共同把握數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展機遇，共同探索新技術、新業(yè)態(tài)、新模式。探尋新的增長動能和發(fā)展路徑，建設數(shù)字絲綢之路、創(chuàng)新絲綢之路。

在2019世界交通運輸大會上，“合作開放”成為各論壇的高頻熱詞。

在可持續(xù)的非洲交通基礎設施合作與發(fā)展分論壇中，原交通部副部長、中國公路學會第七屆理事長胡希捷在致辭中表示，中非兩地的自然條件和歷史條件雖然不同，但交流合作為中非建立了一條現(xiàn)代的絲綢之路。大力發(fā)展中非交通交流合作，將有助于推動中非新型可持續(xù)合作關系不斷深入發(fā)展。

在“一帶一路”國際交通研討會上，交通運輸部總工程師周偉指出，六年來，“一帶一路”倡議已經由愿景轉變?yōu)楝F(xiàn)實，科技創(chuàng)新的合作是其重要內容和內在驅動。近年來，“一帶一路”在交通裝備、交通信息化和智能化、交通安全、交通基礎設施建設等方面的技術創(chuàng)新取得了重大突破和一批標志性的成果。以政策、標準對接為主的軟聯(lián)通合作不斷加強，以“六廊六路多國多港”合作為主線的硬聯(lián)通持續(xù)推進。馬爾代夫有了第一座跨海大橋，中歐班列累計開行突破1.4萬列，陸海新通道建設取得顯著進展等，隨著一批交通基礎設施工程的落地，人與人的關系更密切，心與心的溝通更近，給沿線各國帶去了滿滿的發(fā)展機遇，實現(xiàn)了優(yōu)勢互補，互利共贏。

此外，大會還開展了京津冀協(xié)同發(fā)展、長三角一體化發(fā)展、粵港澳大灣區(qū)等服務國家戰(zhàn)略的專題論壇，除了加強交流之外，有的成果還將形成專題報告，為相關區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略提供支撐。

“‘對方有需求、中交有優(yōu)勢、雙方有共識、合作求共贏’是我們將一如既往地秉持的四條基本原則。我們愿意與各位同仁進一步加強國際交流與合作，推動產、融、信、技、服一體化的深度融合，共同構建安全、綠色、高效、舒適、便捷的現(xiàn)代交通運輸體系。” 中國交通建設集團有限公司總經理、中國交通建設股份有限公司總裁宋海良在致辭中介紹，目前，中交集團正在為全球157個國家和地區(qū)提供咨詢策劃、投融資、規(guī)劃設計建造、管理運營等一攬子解決方案和一體化服務。

“面對新的形勢與變化，智能化、綠色化已經成為綜合交通重要的趨勢，而構建智能綠色的交通運輸體系，需要政府部門的戰(zhàn)略指引，更離不開全產業(yè)鏈、全價值鏈、全體系中各相關方的通力協(xié)作?！彼魏Ａ颊f。

當下有為，未來可期。2019世界交通運輸大會搭建了一個互學互建、擴大共識、深化合作的交流平臺。

理念先行  做水運安全的保障者

安全是航運永恒的目標。水運安全，是所有水運人需要時刻繃緊的弦。

目前，我國港口貨物吞吐量124.52億噸，內河通航里程12.71萬公里，注冊船員達132萬人，運輸船舶13.7萬艘……作為貨運主力，2018年海上運輸完成了我國總貨物周轉量的51%。

然而，機損、碰撞和擱淺等水路交通事故時有發(fā)生，損失重大、影響面廣，探尋一條保障水運發(fā)展的安全之道刻不容緩。

在“智能航運與海事安全”主題論壇上，國家水運安全工程技術研究中心主任、武漢理工大學首席教授嚴新平展示的一組數(shù)據(jù)令人深思。“船舶動力設備故障占船機故障80%以上，其中主、輔機因磨損引起的故障占45%以上。而船舶碰撞和擱淺占航行事故72%，因處置不當、能力不足等人因導致的航行事故達60%?！?/p>

“通過人工智能、大數(shù)據(jù)等高新技術實現(xiàn)船舶駕駛、航行、管控全過程的自主化是未來重要的技術手段，可以最大程度控制人因事故。”嚴新平介紹，他的團隊發(fā)明了磨損狀態(tài)在線檢測技術，并研制了在線監(jiān)測與遠程診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)船舶動力設備由經驗管理、定期維修向實時檢測、視情維修模式的發(fā)展。

同時，通過突破航行要素動態(tài)感知、實時監(jiān)管和狀態(tài)預測等核心技術，研制通航運行系統(tǒng)，解決在航船舶“看不見、找不到”難題，實現(xiàn)在航船舶的全天候、全過程、全時段管控。推動我國內河通航運行狀態(tài)由人工觀測為主轉為自動感知。

“通過攻克虛擬與智能駕駛關鍵技術，研制復雜航段駕駛、安全輔助駕駛等系統(tǒng)，有效提升了難行礙航受限水域的駕控與應急能力，實現(xiàn)在航船舶的感知增強與輔助決策。”嚴新平說。

展望未來，嚴新平認為，自主式水路交通系統(tǒng)是未來解決航運安全的重要技術模式。有研究表明：無人車（船）的實現(xiàn)將減少事故率50％—80％。未來的船舶通過船岸協(xié)同能實現(xiàn)完全自主航行或在遠程控制模式下航行，配套智慧的航道及港口后，將實現(xiàn)水路交通系統(tǒng)的完全自主化，保障通航系統(tǒng)安全和高效運行。

科技融合  做智慧航運的開拓者

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)以及新一代信息技術的運用普及，交通運輸方式正發(fā)生著深刻的變化。從船舶自身到系統(tǒng)通航安全，無論是技術的迭代還是管理改革，航運業(yè)都形成了特色的多維體系。

如何將最前沿、最新科技成果融入交通運輸建設，實現(xiàn)交通運輸高質量發(fā)展，已成為業(yè)界共同關注的話題。

6月14日，嚴新平團隊獨立研發(fā)設計的遠程駕駛與自主航行平臺參加2019世界交通運輸大會科技成果展。在現(xiàn)場，記者觀看了通過便攜式移動終端在北京國家會議中心遠程駕控位于2000公里以外的武漢湯遜湖上的“求新號”實驗船的演示過程，大飽眼福。

據(jù)介紹，基于“航行腦系統(tǒng)”技術體系與系統(tǒng)軟件，自主式水路交通系統(tǒng)的遠程駕駛與自主航行平臺由遠程航行船舶“求新號”和便攜式遠程操控臺兩部分構成。“求新號”以蓄電池為儲能單元，電機驅動，配備各類型傳感器采集各設備工作狀態(tài)，同時布設CCTV攝像頭、激光雷達、LORA電臺、差分GPS、北斗等感知、定位設備，具備開展各種智能航行功能需求的算法開發(fā)、測試驗證的能力。遠程操控臺可以利用4G通信北斗通信等手段，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、駕駛等過程。

在外漂泊的船終將回到溫暖的港灣。實現(xiàn)智慧航運，船岸還需同步發(fā)力。

近年來，中交集團大力推進北斗、BIM技術的廣泛系統(tǒng)應用，建成了以上海洋山港四期全自動化碼頭為代表的一大批智慧化交通基礎設施，率先探索并跨入承運人業(yè)務，打造覆蓋全國的貨運版“滴滴”平臺，積累了智慧碼頭建設的豐富經驗。

據(jù)上海國際港務（集團）股份有限公司技術部總經理羅文斌介紹，洋山深水港四期于2017年12月10日開港，港區(qū)內使用了一批智能化設備。在碼頭岸橋，使用了主小車剪式上架雙40尺吊具技術、橋吊船型掃描系統(tǒng)和自動化橋吊中轉平臺集裝箱鎖紐自動拆裝技術。此外，使用了無人駕駛、自動導航、主動避障、自我故障診斷和自我電量監(jiān)控的自動引導車。在堆場軌道吊的選擇上，也實現(xiàn)了遠程監(jiān)控、自動抓放和防搖防扭功能。

“未來港口關鍵在于掌握智能化設備加智能化調度的人工智能關鍵技術?！绷_文斌如是說，他進一步解釋道，自動化、無人化可以減少對資源的依賴，感知和實時反饋可以平衡碼頭作業(yè)效率，可視化、透明化可以繞過整個港口實現(xiàn)安全可控，降低運營風險。

與此同時，隨著近年來我國重大涉水工程不斷落地涌現(xiàn)，如何通過技術加強涉水工程通航安全管理也成為業(yè)界關注的話題。

“掌握船舶運動控制關鍵技術是實現(xiàn)航行保障的有效途徑?！蔽錆h理工大學航運學院院長劉敬賢表示，通過掌握船舶的運動控制模型，可以揭示橋梁、碼頭等涉水工程船撞橋的內在機理，也可以解決涉水工程建設與通航資源利用協(xié)調發(fā)展問題。

“從長江特有的環(huán)境條件出發(fā)，我們研究了長江航行船舶的航行狀態(tài)和航道特征，最終研究出長江水域大型船舶的運動控制模型，主要包括受控運動模型、欠控運動模型和失控運動模型。”劉敬賢說。

生態(tài)優(yōu)先  做綠色水運的守護者

纖纖不絕林薄成，涓涓不止江河生。在“綠色港口與航道發(fā)展”分論壇上，來自國內外學界、業(yè)界的多位專家，從港口、船舶、航道的綠色生態(tài)技術的發(fā)展與展望等方面，描繪出一幅綠色水運發(fā)展藍圖。

1985年至今，我國萬噸級以上泊位數(shù)增長2429個，港口貨物吞吐量增長44倍；1990年以來，我國內河航道里程增加1.77萬公里，通航總里程位居世界第一……成就令世人矚目。但在港口、航道建設發(fā)展中，卻還面臨著交通運輸結構有待優(yōu)化、污染防治有待加強、岸線資源集約化利用有待提升、生態(tài)保護屏障建設迫在眉睫等四大生態(tài)環(huán)境問題。

對此，交通運輸部水運局副局長柳鵬指出，當前我國的綠色水運發(fā)展應當遵循以下三點：第一，以供給側結構性改革為主線，把綠色智慧發(fā)展擺在突出的位置，深化改革創(chuàng)新，加快綠色智慧港口與航道的建設。第二，準確把握新形勢和新要求，以高質量發(fā)展為主題，以綠色智慧發(fā)展為主攻方向，加快水運的提質增效升級。第三，互學互建，把綠色智慧發(fā)展貫穿到港口航道建設管理和運營的全過程，積極推進數(shù)字化、智能化、綠色化、網(wǎng)絡化和法制化。

大力推進綠色港口建設是新時代港口發(fā)展的必由之路——

“中國貧油、少氣、富煤的能源狀況和‘南貧北富’的能源分布格局，決定了以煤為主的能源結構短期內不會改變，‘西煤東運’‘北煤南運’‘海鐵聯(lián)運’的煤炭運輸格局將長期存在。”神華黃驊港務有限責任公司董事長劉林說。

據(jù)他介紹，目前煤港主要面臨粉塵多、作業(yè)環(huán)境差、含煤污水污染環(huán)境的問題。為了解決粉塵治理問題，公司先后加裝了布袋噴淋、藥劑等各類除塵設備設施，又采取封閉筒倉儲煤工藝，但都難以滿足港區(qū)和轉運的抑塵需求。

在長期實踐中，公司探索出一套全流程粉塵治理模式，主要包括翻車機底部灑水、洗帶裝置、堆料機灑水、粉塵收集系統(tǒng)、防風綠化體系等。

如今，昔日的垃圾場、荒灘地變成了現(xiàn)在的景觀帶，形成了“港在海中，人在綠中”的環(huán)境特色，公司還被滄州市推薦為AAA級工業(yè)旅游景區(qū)。

矢志堅持生態(tài)航道建設是深入推進生態(tài)航道發(fā)展的必然選擇——

據(jù)交通運輸部天津水運工程科學研究院（以下簡稱“天科院”）院長張華勤介紹，針對生態(tài)航道的建設要求，天科院在科研監(jiān)測方面，不斷積累數(shù)據(jù)，從生態(tài)航道的理念、指標體系與關鍵技術等層面進行突破。同時，開展了生態(tài)航道的規(guī)劃與設計，還建設了大量以生態(tài)護岸、護灘工程為主的生態(tài)航道工程。此外，研發(fā)了新型的人工魚巢、植被護岸等結構，編制了《內河航道生態(tài)建設技術指南》等規(guī)范、標準。

“通過建設生態(tài)航道，最終要實現(xiàn)維持航道安全暢通與生態(tài)健康，打造山水林田湖草生命共同體，水清、岸綠、魚游、鳥飛，航運與自然相和諧?！睆埲A勤說。

生態(tài)航道建設，只有進行時，沒有完成時。

“相信伴隨著水路綠色生態(tài)技術的不斷創(chuàng)新，我們既能擁有‘海闊憑魚躍、天高任鳥飛’的美好生態(tài)環(huán)境，又能享受‘兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山’的便捷水運，建成美麗中國、交通強國！”張華勤展望道。