1.立项背景

长江南京段是世界级的复杂航区，水上交通事故多发，水上安全监管与服务难度大。  为解决船舶识别智能化程度低精度差、锚地资源利用率低、监督管理不精准、港航服务不  优质等难题，落实交通强国建设和长江航运高质量发展战略，南京海事局从2016年起，联  合南京汇海交通科技、交通运输部规划研究院、中船重工鹏力等14家单位，研究突破一系列  关键技术，完成了整体技术应用，构建了水上交通一体化组织指挥体系，形成本研究成果。

2.主要科技内容

针对长江复杂航区船舶精准识别、精细化监管、锚地资源充分利用、服务港航高效等  方面面临的技术制约，采用问题分析、理论研究、数值建模、仿真实验与实船试验等方法， 开展了船舶智能识别、多源异构信息融合、5G水上低空组网、锚地智能管理等理论和技术  研究，建成了水上智能卡口系统、水上低空智联网、锚地智能管理系统，并形成了面向全  要素的新一代海事监管服务平台，创新了监管服务一体化、智能化模式。

3.主要技术指标

感知能力：船舶身份识别率≥96.7%;船舶类型识别率≥98%;超载识别率≥98.4%。

信息融合：接收信号异常率≤1%;数据处理延迟时间≤50ms;综合识别率≥99.2%。

5G水上低空组网指标：上行峰值≥300Mbps;下行峰值≥1.2Gbps;端到端时延≤20ms。

综合调度能力：应急响应时间(出动)≤10分钟；应急到达时间(全域)≤20分钟；锚 地船舶周转率提升58.2%;锚地险情发生概率下降57.1%。

4.授权专利情况

本项目申请国家发明专利26项(已授权12项),授权国家实用新型专利2项，授权外 观专利2项，登记软件著作权17项。

1.运用自主研发的“基于图像的船名识别算法”“基于图像的船舶分类识别算法”“基于图像的船舶特征状态识别算法”，解决了复杂航区船舶及其种类、状态识别问题；建立了“船舶安全风险综合评估模型”，实现了船舶安全状况的精准评估和预警。

2.基于自主研发的“AIS多源数据融合算法”“AIS冗余数据和异常数据甄别算法”和“基于北斗的船舶目标关联方法”以及“AIS异常报警热力图模型”，解决了AIS系统因时隙紧张引发的信号丢失和跳点等问题，实现了船舶AIS信号的准确甄别。

3.基于自主研发的低空空域分层覆盖仿真模型、自由空间光链路建立与保持技术，解决了5G低空网络存在的强干扰、覆盖不均匀、信道容量不足等技术难题，建成了水上低空（300米以下空域）5G专用智联网，实现了海事无人机远程飞控、长距离巡航。

4.采用贝叶斯方差方法、多变量回归算法，构建了锚地碎片有效可用时长评估体系，开发了锚地智能管理系统，实现了锚位智能匹配、船舶进出锚位路径自动生成和船舶抛起锚精准引导。

研发和应用了一系列具有自主知识产权的关键技术，实现引领性重大突破，构建了面向全要素的新一代海事监管服务平台，实现水上交通管理由“小交管”向“大指挥中枢”转变、水上安全监管由“人盯死守”向智慧监管转变、现场执法由被动接警向主动预警转变、水上治理模式由各自为政向全行业治理转变、水上管理模式由单一港区向跨区域协同联动转变。

获得国家发明专利12项，实用新型专利2项，软件著作权17项，支撑制定颁布了1项国家标准，起草了多项行业标准，可为国内法规和国际海事规则的制定提供重要支撑，对水上安全监管服务技术发展有深远影响。

项目由 南京汇海交通科技有限公司、南京海事局、交通运输部规划研究院、中船重工鹏力（南京）大气海洋信息系统有限公司、南京畅淼科技有限责任公司等14家科研单位共同研究。

1.直接经济效益。形成的产品推广产生了直接经济效益约7000万元。

2.间接经济效益。有效减少船舶交通事故数量，减少事故损失约1180万元/年；保障大型海轮“直进直靠、直离直出”，节约成本约9.75亿元/年。

3.社会效益。助力构建了“陆海空天”多维感知体系、港航融合“大协同”管控体系，辖区人命搜救成功率超99.4%，水上交通事故下降了70.2%，锚地资源释放34.9%，锚地船舶周转率提升58.2%，促进地方港航经济发展。

研究成果达到实际应用程度，系统运行稳定、可靠。成果应用到南京海事局“水上大交管”、南京港航一体化综合服务系统、中国南京民用无人驾驶航空试验区等重点项目建设，推广至海事、交通、边检、公安、环保等60余家单位。研究成果已由江苏海事局向所属分支局推广应用，中国航海学会内河航运高质量发展专业委员会已向航运系统推荐应用。