□ 全媒记者 龙巍 张植凡 通讯员 肖悦
一组数据，见证了交通运输部南海航海保障中心广州航标处十年来在科技发展的征程中取得的硕果：科技应用研究申请专利41项，其中，发明专利8项、实用新型专利29项、外观设计专利4项，仅“十四五”开局之年便申请4项发明专利，实用型专利 19项。另有3项科技项目获得中国航海学会科学技术奖二等奖，5项成果在广东省科技厅完成科技成果登记。
航标管理水平不断提升，创新成果竞相涌现。开展多功能航标、AIS数据等研究应用、开发广州市水上巴士安全监管平台、清远水闸管理系统；无人机航标巡检、大数据可视化研究助推航标事业转型升级……
自2012年挂牌成立以来，广州航标处聚焦科技创新建设，为航海保障事业翻开了高质量发展的新篇章。2022年，站在“新十年”的起点，广州航标处将立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局，在服务粤港澳大湾区建设中勇担重任，为交通强国建设贡献航标力量。
研发AIS大数据船舶交通流可视化系统
以创新破题，建设人民满意航标。近年来，随着航运经济的快速发展，海上船舶数量越来越多，这些船舶每时每刻都在产生着海量的AIS数据。如何分析和利用这些数据以此来推动航保事业发展，成为广州航标处的研究重点。
“针对AIS船舶大数据分析及可视化这一问题，结合国家战略和地方社会经济发展需要，我们构建和开发了基于大数据架构船舶交通流可视化系统。”广州航标处海区导航中心主任郭旭介绍，“目前该系统已实现了‘两个平台、十大服务功能’，系统功能包括航道边界提取、船舶活跃度统计、截面交通流统计、区域流量统计及单船和多船轨迹图绘制。”
广州航标处通过运用大数据技术融合各类航保数据，通过对各类数据元选取组合、比对、智能标注关联及数据元目录编制、模型创建等，构建了适用于多元用户、多种主题、多类服务的标准数据元基础库、核心数据元池和核心数据元字典，建立了分布式航保数据的管理和分析挖掘方法，实现了多种航保数据的分析挖掘功能和航保数据的集成管理功能。
同时，在研究TrafficFlow模型基础上，构建面向船舶交通流时空查询与分析的交通流时空数据模型，利用Kafka技术处理大数据流，实现了航海保障大数据深度信息发掘，并能够进行核密度、轨迹、分类轨迹、截面、区域等的可视化分析，拓展了航海保障服务的深度和广度。
“AIS大数据船舶交通流可视化系统生成的船舶轨迹分析图、船舶热力分析图、截面流量分析图等能够为海事监管、航海保障部门、交通部规划研究院及相关单位在开展水上交通安全治理、海上事故调查分析、海区水域船舶航行分布情况、船舶异常行为分析等行动时提供有力的数据支撑。”郭旭说。
数据统计，自2021年8月该系统上线以来，已累计服务各类用户230人次，绘制各类数据分析图表750余套，累计服务项目总投资3600余万元，并得到用户的高度肯定。
打造“陆海空天”体系下大湾区无人机智能巡视平台
创新是引领发展的第一动力。通过科技赋能，广州航标处创新之翼一步步迈向坚韧。
2022年3月31日，由广州航标处矢力打造的“陆海空天”体系下大湾区无人机智能巡视平台正式上线。
“我们打造的无人机智能巡视平台采用了4G/5G通讯组网飞控技术，这也是全国范围内首次实现无人机超视距操控在航标领域的应用。”广州航标处运行保障科科长董进向记者介绍，平台具有无人机自动起降、拍照、智能光学测量，涂色自动识别算法、物标自动识别跟踪，与航标信息化系统连接，4G/5G通讯组网、超视距飞控等功能。
记者了解到，当前利用船舶进行航标巡视存在效率低、操作难度大、船舶经费高等问题，通过利用无人机自动化巡视平台对航线、姿态等进行固化，巡视一键式任务执行成为了现实，航标巡视效率也迎来了大幅度的提升。
而针对巡视数据零散、缺乏统一管理等问题，无人机智能巡视平台基于三维GIS多源数据管理平台实现了多源数据的管理和展示。“地理信息数据、航标基础数据、动态数据、无人机巡视采集数据都可以通过该系统一目了然。”董进说。
此外，为实现快速自动获取识别航标，广州航标处通过构建Faster R-CNN网络，并利用训练样本对模型不断优化，研发了基于无人机动态视频的航标典型异常智能识别算法。为实现快速识别航标地理位置并计算偏移状态，该平台还引进了光学测量技术。“无人机在完成航标识别后可以根据搭载定位模块及测量模块，自动识别航标地理位置数据，并根据预输入标准位置计算出航标的漂移距离、方位。”董进介绍，这一功能的实现，大大提高了无人机快速获取水上航标位置、判定航标是否移位等方面的工作效率。
智慧赋能陆上航标养护
航标陆上保养维护，是广州航标处的主要工作职责之一。“陆上交通看红绿灯，水上航行看航标灯。如果养护不到位，航标出现意外情况，将会给海上航行的船舶、各种工程作业带来极大的风险。”广州航标处养护中心主任杜勇告诉记者。
航标陆上养护作业具有保养航标数量多、养护工序繁杂、工具设备数量多、占地面积大等特点。随着近年来信息化、自动化技术的发展，当前技术下传统航标养护硬件上则存在叉运作业风险大、养护设备自动化水平低、养护效率低等不足。
为进一步提高航标养护作业效率，广州航标处对航标养护作业的设施、设备进行了深入的研究，通过信息化、自动化手段，可有效提升航标养护工作的无人化、智能化水平，大幅减少人力物力的投入及航标堆放场地的面积需求，航标养护作业的安全风险和管理成本均可得到有效降低。
“我们研究的主要内容包括智能浮标装载搬运车、智能航标立体堆场、数字孪生系统、浮标自动涂装系统、抛丸—涂装—干燥自动作业系统以及航标吊检引绳穿连器等。”杜勇介绍。智慧航标养护技术的研究和应用，初步验证了提升陆上航标养护管理工作智能化、现场作业自动化的可行性，可在一定程度上缓解当前从业人员老龄化、管理和作业方式较传统、土地资源紧张与日益繁重的陆上航标养护任务之间的矛盾。
在航标养护方面，广州航标处表示，将继续推进智慧航标养护系统各模块的深入研究，积极为研究成果的转化和实施储备力量，为实现广州航标处“三基建设走在前”打下良好的基础，以实际行动谱写航海保障事业转型升级的新征程。
“改革引擎”积蓄创新动力
当前，世界百年未有之大变局加速演进，新一轮科技革命和产业变革深入发展，信息化、智能化、大数据等技术的更迭正在促进传统航运发展方式和航保业态的快速转型升级。要当好新时代的“答卷人”，就必须坚持把科技创新摆在高质量发展的核心位置，观大势、谋全局、抓根本，以只争朝夕的使命感、责任感、紧迫感，努力在原始创新上取得新突破。
“航海保障发展定位和发展节奏要求较航运发展整体态势保持适度超前，但在传统航保与智能航保业务的并存态势下，在智能船舶和智能航运不断推陈出新的大环境下，对航标助航保障在信息数据采集、融合、应用以及技术标准更新等方面提出了更高要求。”广州航标处处长李忠说道。
人才是科技创新的核心，是决胜未来的关键。立足新起点，广州航标处强调，要把建设战略人才力量作为工作重点，以信息化服务为纽带，促进航标业务数字化融合，努力开创航标事业发展新格局。
充分激发广大一线职工这一源头活水，完善科技创新激励和成效评价机制，建立科技成果项目储备和推广库。建立科技创新工作交流机制，加强对外科技交流力度。创新不问出身，英雄不论出处，实行“揭榜挂帅”“赛马”等制度，让那些想干事、能干事、干成事的科技创新人才挂帅出征，让有真才实学的科技创新人才有用武之地。
加强与高等院校科研合作，大力培养优秀的科研人才队伍。加强与相关大专院校和科研机构合作，全方位跟踪行业前沿技术和行业发展趋势，积极参与国家和地方重点科技项目，开展有重大影响力和实用价值的科技项目研发及应用。
实现创新驱动发展，离不开科技成果转化。广州航标处将坚持问题导向和需求牵引，以群众需求和业主要求为方向，紧密结合实际一线航标工作，围绕成果转化链上的“堵点”“痛点”“难点”，持续创新科技成果转化体制机制模式，构建全社会参与、全链条贯通、全要素组合的转化体系。
创新大潮汹涌澎湃，千帆竞发勇进者胜。全面建设社会主义现代化国家新征程已经开启，向第二个百年奋斗目标进军的号角已经吹响。立足新起点，广州航标处全体干部职工将以实干为船，以创新为桨，自信自强、守正创新，踔厉奋发、勇毅前行，为实现中华民族伟大复兴不断作出新的更大贡献。
