昆山“智慧卡口” 赋能水上运输“一网统管”
一、案例介绍
昆山紧靠上海港、南京港、苏州港等三大国家物流枢纽,航道密布、水运发达,航道总里程169.38公里,其中三级航道74.52公里。水上运输运量大、成本低,在服务地方经济发展的同时,加大了水运行业监管难度。为有效化解执法力量不足、监控覆盖不全、船舶底数不清、违法违规行为取证难等水上执法难题,昆山市交通运输局积极探索利用智能化手段提升水上监管效能,在省内率先建成并投用16套水上“智慧卡口”,基本形成覆盖环昆主要航道口和市内重点航段的水上监测“一张网”,开创水上智慧监管新常态。
图昆山市水上智慧卡口点位图一、总体情况介绍
一是织线成网,可全量监测船舶航行特征。昆山水上“智慧卡口”分布在10处进出昆主要航道口门和市内6条重点航段,对比其他地区水上卡口,具有船名识别率高、吃水线识别准、成本低、覆盖广等优势,可全天候全时段监测船舶通航状态。借助该系统可全量掌握当日进出昆船舶和实时在昆船舶数量、类型。当前,日均进出昆船舶约1200艘,日常在昆船舶约500艘且以普通货船为主。二是监测预警及时精准,可自主研判、自动发送指令。“智慧卡口”的感知设备布置在航道岸边,当感知设备识别到船舶通过时,会自动抓拍多张船舶细节图,可清晰识别船舶“吃水线”、船铭牌等参数特征。通过运用AI视觉大模型等技术对船舶特征进行识别,会自动形成预警线索,同步将船舶位置、预警类型等信息发送至执法人员,引导就近执法力量快速处置,全面推动水上执法由以往“大海捞针式”向“全量精准式”转变。三是软硬件设备技术先进,船舶违法违规行为识别率高。“智慧卡口”系统由昼间检测相机、夜间检测相机、船舶抓拍相机、AIS(船舶自动识别系统)接收机、水运视频分析仪、图像处理服务器等硬件组成,具备“热成像”和“自主感知”功能,能克服逆光、水花浪涌等干扰,结合后台信息多元比对及AI算法训练,目前对船舶违法违规行为的准确识别率已达到95%以上。
二、特色功能和做法
一是24小时不间断精准监测,让船舶动向“看得清、认得全”。后台融合抓拍图片、获取的数据,运用深度学习、机器视觉、边缘计算等技术,对进出辖区边界、经过重要水域的船舶进行自动检测、抓拍,识别到“有船来”,融合船名OCR识别和AIS信息对船舶身份精准判断,知道“是谁来”。另外,在数据对接方面,纵向接入部、省、市交通部门水上船舶数据,横向通过昆山数字底座接入其他市级部门数据,日均交互数据达90万条,可精准掌握进出昆船舶类型、目的地、污染物上交等信息。
二是形成5大类智慧应用场景,让违法线索“辨得明、查的准”。通过卷积神经网络对船舶特征进行特征和行为识别,接入进出港报告、污染物交付记录等多种数据,构建显性违章研判模型。目前系统已实现重点船舶(渣土船)、危化品船禁航时段(晚上10点到凌晨5点)航行、超载运输、未经备案工程船以及未按规定悬挂国旗等5类风险预警,正在研发未封仓、船舷工作未穿救生衣等更多场景。
以“重点船舶(渣土船)预警”为例,通过“图像识别、数据识别、人工识别”等三个维度全方位围堵违法偷倒行为。“图像识别”指吃水线异常变化预警。船舶载重量减少,吃水线高度会增加,主要通过比对同一航次、不同卡口船舶吃水线变化,可自动研判偷排偷倒风险线索。“数据识别”指重点船舶出入昆预警。建立重点船舶监管档案,将受过相关处罚或有过疑似记录的船舶、掌握的外地渣土船、上海发渣土处置证的船舶均纳入数据库。此类船舶“一经入昆、当即预警”,做到全程核查、闭环处置。自预警上线以来,“电话+现场”劝返、警告16艘持有跨省渣土运输处置证但未按指定线路行驶的渣土船,并约谈了相关企业。“人工识别”指人工定期检验核查。除图像识别、数据识别外,定期对出入昆船舶数据、图片等进行人工分析,形成“AI+人工”双重智能体系,做到了此类船舶“一经入昆、当即预警”。
三是“线上+线下”一体布控缉查,构建违法行为精准检查体系。根据预警线索的危害程度及布控难易度,分别采取实时查、事后查和研判查3种处置方式,确保预警线索闭环化处置。对于中高风险违法线索,由执法人员精准查验;对于低风险线索,导入系统并由其他卡口进一步抓拍分析。初步形成了“高风险船必查、中风险船抽查、低风险船无事不扰”的精准检查体系。
三、项目运行成效
一是水上运输执法效能显著提升。自水上“智慧卡口”启用以来,通过预警线索,辅助查处船舶违法行为171起,占水上案件总数40%。另外,通过“智慧卡口”船舶流量统计功能,研判出重点航段船舶通航流量规律,指导执法队伍有针对性地开展布控,累计辅助现场查处船舶超载、缺员等违法行为17起。
二是信息化应用场景实践效果良好。“智慧卡口”系统联网对接了交通部全量危化品船舶数据库,危货船舶禁航时段航行场景上线以来,共辅助完成处罚5次,实现了此类案件“0”的突破。此外,成功预警并查处“船舶超载运输”行为31起、“未经备案工程船”1起、“未按规定悬挂国旗”4起。根据“智慧卡口”提供相关信息研判后,登船查处其他违法违规行为61起。
三是形成可复制推广的典型经验做法。省交通综合执法监督局、苏州交通局、吴江区交通局等部门先后来昆调研学习水上“智慧卡口”工作经验,在苏州市交通局组织的智慧执法培训会上,面向全市交通系统开展培训推广。同时,苏州参照昆山方案制定水上电子卡口数据规范,并规划在全市建设60个水上卡口,并给予昆山100万经费补助。
下一步,昆山交通运输局将针对性研究开发相应算法模型,实现对船员未穿救生衣、疑似未封仓等更多水上违法违规行为及时预警;研究上线夜间偷捕渔船识别功能,并将相关线索实施推送至农业农村部门,助力精准打击非法捕捞行为;打通与公安部门数据链路,将过船图片、视频流等数据共享给公安部门,通过叠加特色智能算法,不断加强水上治安管理。