科技赋能 水运拓新——部水运院交通强国建设试点任务取得新进展

来源:中国交通报

本报记者 薛彩云  通讯员 蔡丽娟

打破“唯吞吐量论”的评价模式,创新提出世界一流港口评价的9项核心指标;聚焦安全数字化转型,研发通航船闸综合安全风险防控管理系统;解决行业痛点,建立专业化干散货码头自动化运转改造环保节能效果评估指标体系;推进技术自主可控,建设船舶智能航行科学实验设施;坚持标准领航,研发适应多式联运的40英尺半高箱……自交通强国建设试点任务获批以来,交通运输部水运科学研究院(简称部水运院)破解交通水运前瞻性重大科技难题,提升自主创新与竞争能力,牵头承担的5项交通强国建设试点任务稳步推进,取得了一批新理论、新技术、新规范、新标准。

截至目前,试点任务成果荣获省部级和社会力量科学技术奖20项,授权专利50项、软件著作权24项。

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世界一流港口综合评价报告(2025)发布。

9项核心指标 为“世界一流”提供中国标尺

建设世界一流港口,是习近平总书记视察港口工作作出的重要指示。如何科学评价“世界一流”对我国港口高质量发展具有重要的指标引领作用。

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,“唯吞吐量论”的评价模式,难以全面衡量港口对区域经济的支撑力、对产业链的服务效能及绿色、低碳、智慧发展水平。为破解这一难题,部水运院联合天津港集团、浙江省海港集团等实施单位全力推进“世界一流港口综合评价体系研究与应用”试点任务,按照目标导向、数据可得、横向可比的原则,选取加权吞吐量、连通度、经济贡献、客户服务效率、跨境贸易成本、岸线利用效率、绿色安全水平、科技引领能力和港口美誉度9项指标,构成世界一流港口评价指标体系。这9项核心指标,重构了港口评价逻辑,从多维度重新定义“世界一流”,为全球港口高质量发展提供“中国标尺”。

在研究过程中,为解决港口数据获取难题,试点团队依托大数据资源,构建了港口连通度、船舶服务效率、港口美誉度等评价指标的测算模型,实现了对全球34个样本港口的定量化评价,确保评价指标数据客观、方法统一、口径一致。

经过4年努力,部水运院研究团队提前顺利完成试点任务目标,形成一批可复制、可推广的先进成果和典型经验。目前该评价体系在天津港集团、浙江省海港集团、山东港口集团、河北港口集团等多家港口企业进行推广应用,开展了世界一流港口综合评价与国际对标工作。

风险防控 助力水运安全生产数字化转型

打造区域特色鲜明的琼州海峡滚装运输安全标准体系,推出全国首款基于港口安全风险特征企业的安全生产责任保险产品“甬港安”,制定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……“水运安全重大风险防控技术研发与应用”试点任务相关成果在陆岛运输、港口危险货物、通航船闸、水上交通、海上风电等方面,具有较强的推广价值。

琼州海峡是国家经略南海的战略通道。2024年春运期间进出海南岛的旅客、车辆持续增加,导致有车主滞留多天无法顺利进出海南岛,有车主被迫选择“人车分过”。试点聚焦危险货物车辆和新能源车辆过海的突出问题,解决了马村到徐闻滚装航线建设在码头选址、平面布置、安全设施配备、作业规范等关键问题,推动琼州海峡建成了一条危险货物车辆过海的合法化、正规化、专业化通道,打通了琼州海峡危险货物车辆过海新通道。同时,创新新能源车辆过海模式、改善船舶适装条件、完善港口及船舶作业流程等,解决了琼州海峡新能源车辆过海难、过海慢等社会关注和民生焦点问题。

此外,试点创新港口安全生产风险防控机制与手段,引入保险风险防控机制,研究提出港口安全生产责任保险制度实施方案,推动港口安全治理模式向事故预防型转化。结合行业安全生产风险特点和监管需求,创新提出安责险保险费率的计算规则,推出全国首款基于港口安全风险特征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责险安全生产责任保险产品和事故预防服务规范的空白。

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世界最大且唯一能进行四级海况下全尺寸溢油应急处置装备实验的综合实验水池。

直击痛点 推进污染防治技术产业升级

“新消息是,当前天津海上溢油应急处置实验系统已进入试运行阶段!”“港口与船舶污染防治关键技术研发应用”试点任务相关负责人介绍,这是不久前从天津项目现场传来的喜讯。

天津海上溢油应急处置实验系统于2023年7月正式开工建设,其核心实验设施——综合实验水池全长210米、宽25米、最大池深7米,作为全球规模最大、唯一具备四级海况模拟能力的全尺寸溢油应急处置装备试验平台,不仅能系统性提升我国溢油应急处置装备抗波浪性能研究能力,更填补了国内专业溢油应急处置实验室的空白。

“试点任务设计之初,就是以解决行业痛点为出发点,重点针对海上溢油应急处置实验系统、绿色港口创建、纯电动船舶等制约行业绿色发展的关键瓶颈问题开展技术攻关,确保技术研发与产业需求精准对接。”该负责人说,研究过程中,通过构建“产学研用”协同创新机制,实现了从院所技术攻关到企业场景验证的有机衔接,这种上接政策、下联产业的桥梁作用,有效破解了污染防治技术“研发强、转化弱”的行业难题。目前,研究建立了专业化干散货码头自动化运转改造环保节能效果评估指标体系,发布《通用码头和多用途码头绿色港口等级评价指南》,截至2025年6月,已有8家通用码头和多用途码头公司参与绿色港口建设评价工作。此外,还支撑发布《关于推动电动船舶健康安全发展的通知》等多项政策文件,发布《电动船舶集装箱式移动电源技术条件》等4项行业标准,编制完成新能源纯电动船舶应用技术路线图。

船岸协同 推动航运业智能化发展

茫茫大海,船舶能否像自动驾驶一样实现自主规划线路、环境感知、自主循迹以及自主避碰等功能?

船舶智能航行,包括辅助航行、遥控驾驶和自主航行三种主要形式。我国首艘智能航行集装箱海船“智飞”号,不仅可以自动航行,它出色的自主航行系统还能够让它在行驶过程中自动识别障碍物进行躲避,之后再重新回到规划好的路线继续行驶。

“发展智能航行技术,基于多方面需要。”“智能航运关键技术研发与实验”试点任务负责人、部水运院智能中心主任耿雄飞说,开展智能航行技术研究,对于降低航行安全风险,缓解船员短缺压力,带动航运相关技术和产业升级发展,实现航运与海事技术弯道超车,确保航运与海事技术自主可控等,具有重要意义。

试点创新研发了一套基于船岸协同的船舶智能航行与控制关键技术。这套技术集软硬件于一体。底层支撑方面,开展了船舶智能航行与控制协同理论、船舶智能航行技术测试与评价体系等研究;软件方面,研发了集高级辅助驾驶、遥控驾驶、自主航行、自动靠离泊为一体的综合智能航行系统。硬件方面,支撑建造了“智飞”号以及完成了沿海大型散货船舶智能航运先导试点,船舶对海上目标识别的准确率达到98.5%,实现了从一条船到一只船队的应用推广。

“推进强国建设试点任务,关键在于选定一个突破口、打开一个天窗,然后不断完善、评估,形成一批可复制、可推广的典型经验。”耿雄飞表示。

此外,试点建成了840平方千米海上测试场,具备实验测试空间。研发了运控监管系统1套,含运控中心1座,支持远程监控及遥控驾驶,实现实船实验监控。

创新驱动 构建集装化多元运输格局

集装箱运输在经济全球化的过程中扮演了至关重要的角色。随着现代物流业的蓬勃发展,对集装箱运输提出了更高要求,也对集装箱规格的多元化提出了新要求。

“多式联运快速转运装备关键技术研究与应用”试点任务负责人、部水运院综合交通与物流技术研究中心主任李继春介绍,目前在全球集装箱标准化的基础之上,国际上出现了集装箱向大型化重载化发展以及小型化发展趋势。“在此过程中,又出现了一些新问题,比如集装箱不能太大、太重,且要与现行运输组织系统相适应。我们希望通过试点任务验证集装箱规格多元化的范围和边界,进而推动标准化,寻找一条更适合集装化发展的一个道路,实现物流降本增效的目的。”李继春说。

试点任务研发了适应多式联运的40英尺半高箱,半高箱已制造1万只,在营口港、上海港、湛江港等28个港口试点螺纹钢等货物“散改集”运输,建起跨区域运营网络。

试点任务还研发了适用于城市配送的智能单元箱及场站自动化叉车等装备,建立智能单元箱共享平台,为实现单元化物流装备可视化管控提供了重要技术条件。谈及集装箱发展的未来,李继春说:“要以国际标准箱为主体,大型化和小型化两种设备为补充,形成集装化多元运输格局。”