部水运院为努力当好中国式现代化的开路先锋集智创新

构建世界一流港口评价体系,选取全球29个港口,采集港口相关数据,形成世界一流港口数据库和案例库;

港口企业安责险“甬港安”填补了当前我国港口领域无专业安责险和事故预防服务规范的空白;

具备无人自主航行功能的集装箱商船“智飞”号开展智能航行2.7万余海里;

40英尺半高硬开顶重载集装箱及共享平台开创内贸“散改集”运输新局面……

 

40英尺半高箱海铁联运实现专箱、专船、专列规模化运营。


交通运输部水运科学研究院(简称部水运院)院长刘书斌说,全院上下把坚持高质量发展作为新时代的硬道理,正以“奋力加快建设交通强国”的责任感,以“埋头苦干、担当奉献”的工作劲头,拼搏奋进,推动我国水运科研事业高质量发展,为努力当好中国式现代化的开路先锋集智创新。

 

部水运院与中国经济信息社合作,连续三年向社会发布《世界一流港口综合评价报告》。


引领 锻造港口发展精准“指挥棒”

建设世界一流港口是加快建设交通强国的重要篇章,是服务人民、服务大局和服务经济社会发展的重要内容。

当前,我国港口正处于由规模速度型向质量效益型转变的关键时期,单纯依靠港口通过能力、吞吐量等指标已经难以客观反映港口发展质量,亟需构建一套更为全面的评价体系引领港口高质量发展。

加快建设世界一流港口,需要发挥好港口发展指标体系“指挥棒”作用。自2021年交通强国试点任务实施以来,部水运院先后完成了世界一流港口评价指标体系构建、评价方法设计、对标数据库和案例库建设等工作。项目组围绕如何开展世界一流港口评价问题,采用概念解析、层次分析、模糊综合评价、大数据分析等研究手段和方法,对世界一流港口的概念内涵、历史演化、内涵特征、评价指标、评价方法等重点问题进行深入研究,解决了世界一流港口评价体系中的指标选取、评价建模、数据获取等技术难题。

定期发布世界一流港口综合评价报告。部水运院与中国经济信息社合作,2021年在北外滩国际航运论坛上首次发布了《世界一流港口综合评价报告(2021)》。2022年部水运院、中国经济信息社与山东港口青岛港集团共同发布《世界一流港口综合评价报告(2022)》。在2023年第七届海丝港口国际合作论坛上,部水运院、中国经济信息社与浙江省海港投资运营集团共同发布《世界一流港口综合评价报告(2023)》。该报告对全球29个主要港口发展水平进行综合评价,对宁波舟山、青岛、日照、烟台等国内典型港口的发展特色和经验进行广泛宣传,其发布有助于全社会更加全面、客观地认识我国港口发展水平,更加全面了解国外主要港口发展水平,对我国港口高质量发展和世界一流港口建设起到重要的指标引领和标杆示范作用。

为大型港口开展对标评价工作。为推进世界一流港口评价研究成果落地应用,部水运院先后与浙江省海港投资运营集团、天津港集团、广州港集团、青岛港集团、广西北部湾国际港务集团开展了世界一流港口综合评价与国际对标工作。此外,为扩大港口评价范围,针对日照港、烟台港、秦皇岛港、唐山港等以干散货为主的港口,正在研究建立世界一流干散货码头评价体系。

保障 防范化解水运安全重大风险

在加快建设交通强国过程中,部水运院依托试点任务“水运安全重大风险防控技术研发与应用”,坚持科技和装备赋能水运行业安全发展,持续提升水运基础设施设备本质安全水平,守牢安全生产的红线和底线。

专业安责险填补港口领域空白。11月30日,部水运院与宁波市交通运输局联合开发推出全国首款针对港口企业的安全生产责任保险产品“甬港安”及配套事故预防服务规范,填补了当前我国港口领域无专业安全生产责任保险产品和事故预防服务规范的空白。

据悉,“甬港安”产品是依托部水运院交通强国试点任务、经过2年多时间探索形成。为配合宁波港口安全生产责任保险试点工作,部水运院积极联合宁波交通运输局编制了全国首份“港口安责险事故预防服务规范”,明确了事故预防的服务内容、标准和相关要求。按照计划,“甬港安”保险产品目前先在宁波港口客运和危货领域开展试点,未来逐步在港口普货领域推广。

 

宁波市港口安全生产责任保险(甬港安)试点宣贯会。


信息化赋能水运安全监管。从数据赋能水上交通安全监管工作视角,构建全国水上交通安全风险预警预控平台,实现对水上交通安全风险的可感、可知、可视、可控,并在六区一线重点水域开展应用示范;打造水上交通安全要素全景图,从船舶安全风险、区域安全风险、航运公司安全风险等维度开展安全要素信息的专题展示,取得“水上交通安全风险预警系统”“水运安全事故分析系统”等试点成果。

为提升我国港口危险货物安全生产监管和管理能力,部水运院依托试点任务构建了超前预测、主动预警、综合防治的智能实时的预防控制体系,建立快速可靠的应急救援体系,实现安全生产事故隐患及安全风险的智能识别、预测、预警、研判、评估、处置和事故快速应急救援,切实防范重大风险,遏制重特大事故的发生。同时面向港口行政管理部门建立线上线下服务联动、安全隐患闭环管理的港口危险货物安全监管服务平台,取得“港口安全检查智能AI巡查分析系统”“港口危险货物作业移动智能审批系统”“基于大数据的港口安全在线监督检查分析与评价系统”等试点成果。

科学防控通航建筑物运行安全风险。部水运院依托试点任务开展了通航建筑物运行安全风险辨识评估工作,通过试点科学辨识了通航建筑物(船闸)的安全风险,针对一般及以上安全风险提出了防控对策措施,有效防范化解了通航建筑物运行重大安全问题。编制了《航道通航建筑物及航运枢纽大坝运行安全风险辨识评估管控指南》,对指导航道养护单位、通航建筑物与航运枢纽大坝运行单位科学辨识安全风险具有非常重要的意义;研发的船舶过闸安全风险管控信息系统实现了与相关部门信息系统有效衔接,实现了船舶过闸相关数据的互联互通,有效提高风险防控的响应速度及便捷性,提高了危险货物船舶过闸动态安全监管、安全风险防控、应急救援联动、事故应急反应能力。

 

水运院天津海上溢油应急处置实验系统效果图。


逐绿 建设全球最强溢油应急处置实验系统

今年7月,交通运输支持系统“十四五”重点建设项目——交通运输部水运科学研究院天津海上溢油应急处置实验系统开工建设。2025年建成后,该实验系统将拥有长210米、宽25米、最大池深7米的综合实验水池,成为世界最大也是唯一能够进行四级海况下全尺寸溢油应急处置装备试验的设施,将填补我国缺乏专业溢油应急处置实验室的科研空白。

海上溢油应急是保护海洋生态环境的重要防线,在典型海况下进行大量模拟仿真或演习论证意义重大。该实验系统位于天津市滨海新区中新生态城,项目总投资3.23亿元,占地面积达4.6万平方米,除综合实验水池外,还包括综合实验大厅、岸滩溢油实验设施以及清洗池等,具有开展溢油基本特性研究实验、溢油化学处理及促进生物降解技术的研究实验、溢油围控回收及处置装备的研发、敏感生态环境下的溢油应急处置技术实验、溢油监视监测与鉴别实验、相关标准技术方法实验、各类装备性能测试、培训演练等功能,是全球功能最齐全最强的溢油应急处置实验系统。

据介绍,部水运院将以实验系统为依托建设国际一流的科研团队,打造面向全国乃至世界、具有广泛影响力的溢油应急处置国家公共研究平台,为推动和引领溢油污染防治学科的发展提供知识、技术与人才储备,为加快建设交通强国和海洋强国提供有力支撑。

 

“智飞”号开始商业运营。


创新 智能航运实现技术自主并跑领先国家

近年来,我国水运行业发生了翻天覆地的变化,从跟跑到并跑甚至在某些领域领跑,这离不开我国实施的一系列水运领域的积极政策和先进的科技创新手段,为我国交通运输和航运发展奠定了坚实基础。

经过近3年的努力,部水运院牵头,联合山东海事局、北海航海保障中心、智慧航海(青岛)科技公司承担的智能航运关键技术研发与实验交通强国建设试点工作取得了一批有影响力的成果,荣获省部级科学技术奖2项,形成国家标准2项、团体标准8项,出版专著2部,发表学术论文篇近40篇,授权专利60多项。

提出了智能航行与控制协同理论,突破了智能航行环境态势感知、自主避碰、遥控驾驶、自动靠离泊和测试评价等关键技术,设计建造了智能航行集装箱海船“智飞”号,建设了沿海智能航行实验测试场,实现了我国船舶智能航行“基础理论—关键技术—装备研制—系统集成—测试验证—商业运营”的全面突破、技术自主和与领先国家并跑。面对航行控制多系统、船岸协同多节点、驾驶操控多模态、信息交互多主体和系统构成多维跨域等复杂性特征,项目完成了从软件、硬件、平台和大系统的全链条开发、集成、测试和商业化应用,实现了我国海船智能航行技术从0到1的系统性突破。

在集装箱自动化码头方面,部水运院完成了传统集装箱码头无人作业工艺优化改造和集装箱大型装卸设备远程遥控技术的研究,研发了传统集装箱码头智能化改造装卸工艺仿真系统和集装箱装卸起重机的远程遥控系统,研究成果助力了传统集装箱码头智能化改造工程的推进,并在厦门港等推广应用。

近年来,部水运院带领的智能航运团队依托“无人船舶系统及设备关键技术交通运输行业重点实验室”和“山东省智能航运工程技术协同创新中心”等科研平台,培养出一批该领域中青年专家和学科带头人,团队入选交通运输行业重点领域创新团队、中国气象局重点创新团队、中国航海科技突出贡献团队。国家交通强国建设试点成果型号化的智能航行系统已应用于多艘船艇,并已签订近20艘大型商船应用合同,实现了从设计—样机—产品的成功转化。

 

半高箱散氧化铝海铁联运。


服务 多式联运效率“箱半”功倍

今年一季度,锦州港海铁联运累计完成近5万标箱,同比增幅达115.5%。据悉,海铁联运数据的飙升离不开一个“秘密武器”,那就是锦州港引进的新型“40英尺半高硬开顶重载集装箱”(长、宽与标准箱相同,高度为标准箱的三分之二)。

今年5月,记者从锦州港召开的多式联运示范业务推介会上获悉,部水运院联合多家单位共同开展了交通强国建设试点任务“多式联运快速转运装备关键技术研究与应用”,40英尺半高集装箱研发与运营模式创新作为试点任务的重要组成部分,经过2年多的不断实践,取得了阶段性成果,实现了铁路、海运、公路多种运输方式的无缝衔接和规模化运营,为推进“散改集”运输、推动多式联运发展、促进运输结构调整,发挥了重要的示范引领作用。

以半高箱为技术载体,以“互联网+高效物流”为服务创新手段,结合区块链、大数据等新技术,集成半高箱全球北斗定位系统和船舶自动识别系统,建立国内首个共享集装箱智慧物流综合服务平台,打造了集装箱共享运营新模式。

据了解,“共享集装箱”运营模式在2022年2月投入运营,客户可线上下单、线下提箱,随用随取、随借随还。这种模式既满足了客户灵活使用集装箱的需求,也最大化提高了集装箱的周转率。

“共享集装箱”模式将提高门到门物流配送效率,节省时间、人力,最大程度地降低了物流成本,提升客户使用体验,改善货物运输种类的不平衡,加快货物流通。截至今年10月,平台注册的半高箱用户超过300家,半高箱业务范围覆盖的港口均实现了业务数据共享。

依托共享集装箱平台,衍生出“钢材”等大宗商品流通新模式,实现了钢材等大宗货物“散改集”门到门全程物流运输,改变了传统钢材“多级分销”的贸易链条和“多次储运分拨”的物流体系,缩短了生产运输周期,降低了库存和物流成本。截至今年10月,累计完成半高箱钢材运输量277万吨,增加贸易金额140亿元,累计完成半高箱散氧化铝多式联运运输量320班列、56万吨,实现常态化运行。同时,开创了氧化铝粉直装海铁联运新模式,提升多式联运水平,从根本上解决了铝粉等高密度货物不能用集装箱散运的问题,引发了氧化铝行业的重大变革,探索出一条我国“散改集”运输的新模式。目前,我国山东、广西及俄罗斯等正在开展散氧化铝海铁联运规划。

为适应多式联运快速转运需求、解决城市配送“最后一公里”问题,部水运院联合多家单位共同开展了智能单元箱运输组织方式创新与应用研究。经过一年多的研究,部水运院完成了适用于多式联运的智能单元箱的设计方案,现已在大连中集物流装备有限公司成功下线,实现了智能单元箱批量化、标准化生产。

结合大数据与物联网技术,部水运院搭建了面向大数据应用的智能单元箱大数据云平台,上线了“万物箱联”智能单元箱共享平台,单元箱共享运营创新模式基本形成,将进一步推进我国多式联运和城市配送数字化、智能化发展。同时,以智能单元箱为单元的多式联运模拟仿真技术研究正在深入开展。

为规范智能单元箱的研发生产与应用,建立围绕智能单元箱技术的标准规范体系,部水运院在单元箱设计制造、操作应用、运营管理等方面开展标准化研究工作,现已形成2项标准草案并在申请团体标准发布,并完成3项行业标准和国际标准的制定,将为智能单元箱的标准化推广应用奠定技术基础。

为进一步提升半高箱的运输效率和经济社会效益,深入单元箱智能化关键技术研究与应用,部水运院正加强组织协调,强化成果推广,联合相关部门,积极推动40英尺半高箱铁路双层运输试验和智能单元箱试点运营,在多式联运模式创新、半高箱与智能单元箱标准体系、铁水联运价格体系、仿真模拟等方面尽快形成一批可复制、可推广的先进经验和典型成果,充分发挥多式联运快速转运装备交通强国建设试点任务的示范带动效应。