数字化时代下港口工程航道航标技术的创新发展

摘要：随着全球贸易的蓬勃发展和信息技术的不断进步，港口工程作为国际贸易的重要枢纽，其运输效率与安全性直接关系到全球供应链的稳定性。传统的港口运输方式已无法满足日益增长的货物吞吐量与高效、安全、环保的运输需求。在这一背景下，数字化技术成为了推动港口工程航道航标技术创新发展的重要驱动力。本文旨在深入探讨数字化时代下港口工程航道航标技术的创新发展，以期为我国港口工程的现代化建设提供有益的参考。

关键词：数字化时代；港口工程；航道航标技术；创新发展

引言

数字化时代下，港口工程航道航标技术的创新发展不仅关乎港口自身的竞争力，更是全球航运业转型升级的关键所在。通过引入先进的信息技术，可以实现对航道航标的实时监控、预警和处置，提高运输效率，保障航行安全，同时减少对环境的影响，推动港口产业迈向中高端。

1数字化时代港口工程航道航标技术的创新应用

1.1大数据技术

大数据技术为港口工程航道航标数据处理与分析带来变革。一方面，航道水文、气象数据的实时采集更为精准高效。通过遍布航道的传感器网络，能实时获取水位、流速、风向等数据，借助大数据分析平台，可对海量数据进行快速处理，为船舶航行提供准确的环境信息。例如，预测水位变化，提前告知船舶调整吃水深度。另一方面，船舶航行数据的挖掘与应用价值巨大。分析船舶的航行轨迹、速度、航向等数据，能优化航道规划和航标布局。比如，根据船舶密集通行区域和事故多发地段的数据，合理增设或调整航标位置，提高航道安全性。

1.2人工智能技术

人工智能技术助力航道航标实现智能管理。在航标设备的智能监测与故障预警方面，通过在航标上安装智能传感器和监控系统，利用人工智能算法实时分析设备运行状态。一旦发现异常，能及时发出预警，通知维护人员进行检修，减少设备故障对航行安全的影响。在船舶航行路径的智能规划与引导上，人工智能系统可综合考虑航道状况、船舶类型、气象条件等多因素，为船舶规划最优航行路径。并通过与船舶自动识别系统（AIS）的联动，实时引导船舶按规划路径航行，避免碰撞等事故发生，保障航道通行秩序。

1.3物联网技术

物联网技术实现了航道航标设备的高效互联。在航标设备的远程监控与管理方面，借助物联网的通信网络，管理人员可在远程对航标设备进行实时监控。如远程查看航标灯的工作状态、电池电量等信息，还能远程控制设备的开关、亮度等参数，大大降低了维护成本和人力投入。在航道环境信息的实时感知与共享上，物联网将航道内的各类传感器连接起来，形成一个庞大的感知网络。船舶、港口管理部门等都能实时获取航道环境信息，如能见度、水质等。这种信息共享机制提高了各方对航道环境的认知，有助于共同应对突发情况，保障航道安全畅通。

2数字化时代港口工程航道航标技术创新发展面临的问题

2.1技术标准与规范的不统一

数字化时代下，港口工程航道航标技术涉及多种新兴技术的融合应用，但目前相关的技术标准与规范尚不完善且不统一。不同地区、不同港口在航标设备的选型、安装、维护以及数据传输格式、通信协议等方面存在差异。例如，一些港口采用的物联网通信协议与其他港口不兼容，导致数据无法有效共享和互认。同时，对于数字化航标技术的性能指标、安全标准等缺乏明确统一的规定。这使得航标设备的质量参差不齐，影响了整体航道航标系统的可靠性和稳定性。

2.2数据安全与隐私保护问题

随着数字化技术在航道航标领域的广泛应用，数据的采集、存储、传输和使用量大幅增加，数据安全与隐私保护问题日益凸显。航道航标系统收集的大量数据涉及船舶航行信息、港口运营数据以及海洋环境数据等，其中部分数据具有敏感性和保密性。例如，船舶的载货信息、航行计划等属于商业机密，一旦泄露可能给相关企业带来巨大经济损失。然而，目前的数据安全防护技术和管理机制还不够完善，存在数据被窃取、篡改、滥用的风险。

2.3技术人才短缺与培养难度大

数字化时代的港口工程航道航标技术需要既懂港口工程专业知识，又掌握数字化技术的复合型人才。但目前这类复合型人才相对短缺。一方面，港口行业传统的人才培养体系侧重于港口工程、航海等专业领域，对数字化技术的融合不够深入，导致现有人才在数字化技术应用方面的能力不足。另一方面，数字化技术更新换代迅速，要求相关人员不断学习和掌握新的知识和技能。而培养复合型人才需要投入大量的时间和资源，涉及多学科、多领域的知识体系构建。同时，由于港口工程的工作环境和行业特点，对人才的吸引力有限，进一步加剧了技术人才短缺的问题。

3促进数字化时代港口工程航道航标技术创新发展的对策与建议

3.1加强技术标准与规范的制定和完善

要推动数字化时代港口工程航道航标技术的创新发展，必须加强技术标准与规范的建设。行业主管部门应牵头组织相关专家、科研机构和企业，共同制定统一的技术标准。例如，针对航标设备的数字化改造，明确设备的性能指标、通信协议、数据格式等标准，确保不同厂家生产的设备能够兼容和互认。同时，要根据技术发展的趋势和实际应用需求，及时更新和完善现有标准。建立标准化的技术评估和认证机制，对新研发的航道航标技术和设备进行严格评估和认证，保证其符合相关标准和规范。

3.2强化数据安全与隐私保护

面对数据安全与隐私保护的严峻挑战，需采取多方面措施。一是加强数据安全技术研发和应用，如采用加密技术对航道航标数据进行加密存储和传输，防止数据在采集、传输和使用过程中被窃取或篡改。二是建立健全数据安全管理制度，明确数据的采集、存储、使用和共享规则，规范数据访问权限。例如，对涉及船舶商业机密的数据，严格限制访问范围，并进行严格的审计和监督。三是加强国际合作与协调，共同应对跨境数据流动带来的安全和隐私问题，推动建立统一的数据保护国际规则。

3.3加大技术人才培养与引进力度

解决技术人才短缺问题是促进航道航标技术创新发展的关键。一方面，高校和职业院校应优化专业设置和课程体系，加强港口工程与数字化技术相关专业的融合，培养复合型人才。例如，开设港口工程信息化、航道航标智能管理等专业课程，注重实践教学环节。另一方面，港口企业和科研机构要加大人才引进力度，通过优厚的待遇和良好的发展环境，吸引国内外优秀的数字化技术人才和港口工程专业人才。同时，建立人才培训和继续教育机制，定期组织员工参加技术培训和学习交流活动，不断提升现有人员的技术水平和创新能力。

结束语

数字化时代为港口工程航道航标技术带来了前所未有的发展机遇。通过技术创新应用，虽面临着一些问题，但通过相应对策可逐步化解。未来，航道航标技术将持续创新，助力港口运营更安全、高效、智能，为全球贸易和物流发展提供坚实支撑，推动港口行业迈向新台阶

参考文献

[1]岑惠萍.数字化时代下港口工程航道航标技术的创新发展[J].智能建筑与智慧城市，2024，（02）：179-181.

[2]李飞.现代港口数字化发展方向路径探究[J].珠江水运，2023，（22）：48-52.

[3]黄桁.主动应对数字化港口时代的信息安全挑战[J].中国远洋海运，2022，（11）：41-42.