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世界之窗
世界航运业在经历了六七十年代蓬勃发展后，80年代进入相对稳定的发展时期。1980—1988年，世界外贸海运量保持在36亿吨左右，除煤炭外，其他散货运输还有所下降，因而与其相关的商船队、港口码头、装卸机械、航道工程在技术上都没有明显的突破，只有集装箱运输在80年代大显身手。与此相关联的集装箱船、集装箱码头、装卸机械及其内陆集疏运系统也随之发展。这种发展向科技进步提出了需求，致使集装箱运输技术有较大突破。特别是计算机技术和通讯技术的开发和应用，为集装箱运输的发展提供了技术保障。国际集装箱运输的发展在很大程度上代表国外水运科技发展的水平。国际集装箱多式联运涉及到海陆空各部门，只有依靠现代信息技术才能确保运输效率，实现门到门运输。同时，高新技术的发展又给传统古老的航运业注入新的活力，使船舶、港口、装卸和航道系统，从设计到勘测，从试验到施工，从使用到运输管理，都提高到一个新的水平。
一、国际集装箱运输
集装箱运输在经历初始（1956 —1966 年）、 迅速发展（1967 —1983年）和平稳发展（1983年以后）三个阶段后，目前已进入成熟阶段。
在集装箱船舶方面，世界集装箱船舶的载箱能力从1970 年的23 万TEU发展到1983年的208万TEU，年增长率为18.5%。至1994 年又迅速增容到390万TEU，年增长率为6%。全集装箱船已从60 年代的第一代发展到目前的第四代，最大箱位已达4950TEU。在港口方面， 目前世界上已有100多个国家400多个港口开展国际集装箱业务。世界集装箱码头专用泊位近2000个，港口吞吐量达到10950万TEU。在集装箱运输组织方面，门到门国际集装箱多式联运的发展标志着集装箱运输进入平稳发展阶段，环球航线、环太平洋航线及钟摆式航线的开辟，表明国际集装箱班轮运输基本实现了高速化和定期化。目前，发达国家件杂货装箱率已达90%。在运输管理方面，集装箱运输管理信息系统的国际化，表明管理已向科学化和现代化发展。上述势态都标志着国际集装箱运输进入了成熟的稳定发展阶段。
随着世界经济的发展和科技进步，90年代至2010年，集装箱运输仍将有较大的发展，其发展趋势如下。
1.集装箱船舶继续保持专业化、大型化趋势。
第三四代集装箱船在国际三大航线已占主导地位，极大地提高了竞争能力。预计近一两年内将出现载箱能力5000—6000TEU 的超大型集装箱船，表明第五代集装箱船时代即将到来。无舱盖集装箱船具有增大舱容、作业简便安全和造价低等优点，引起各国航运界的关注。德国、日本和韩国的一些船厂正在为7000—8000TEU 超大型集装箱船作技术评价，一些研究部门甚至于设想9000—10000TEU巨型集装箱船。大型集装箱船之所以受到众多船东的青睐，主要是规模经济所致。然而，这种大型化趋向也并非是无止境的，它受港口、货源、运河、集运系统和资金等条件的限制。
2.集装箱港口向集约化方向发展，形成枢纽港、干线港和支线喂给港协调发展的格局。
由于主要班轮航线集装箱船不断向大型化发展，船公司多选择拥有深水泊位、装卸效率高、服务质量好的货源稳定的枢纽港停靠。而国际集装箱枢纽港的形成必然有一套完善的支线喂给港和集疏运系统作支持，从而使集装箱港口向集约化方向发展，并形成枢纽港、干线港和支线喂给港不同层次功能的布局。
3.集装箱运输网络化。
国际集装箱多式联运是以集装箱为媒介，把海上、铁路、公路、内河和航空等单一运输方式有机地结合起来，实行货物从产地到用户连贯的门到门运输。多式联运缩短了时间、降低了运输成本，是一种先进的运输组织形式。60年代末，多式联运首先在美国试行，取得了明显的效果，受到货主的赞赏，使集装箱运输的优势得以充分发挥。例如以海铁多式联运取代远东到北美东海岸的经过巴拿马运河全水运航线，里程缩短了1/3，运价降低20%—30%。随后北美、欧洲和远东纷纷仿效，广为采用。为推动集装箱多式联运的发展，联合国于1980年5 月通过了《联合国国际货物多式联运公约》，这是各国开展多式联运的组织形式，实现了门到门运输，形成了海、陆、空运输网络，为集装箱运输发展开创了新纪元，对航运、铁路、公路和航空运输的结构、设施，乃至港口的地位和作用，以及由此而产生的相关技术都产生了重大的影响，从根本上改变了传统意义的海运概念，使港口失去了终点的涵义。其中内陆集疏运系统是这种运输网络的关键之一，因此各国除了大力发展海运和港口基础设施外，还特别重视内陆集疏运网络，形成了日益完善的集装箱多式联运系统。
4.运输管理信息化。
国际集装箱多式联运作为一种先进的运输方式，已涉及到各运输链的诸多行业和部门，需要有相应的信息网络作为支持，才能解决纸质单证成本高、传递慢、易出错而造成运输效率低的问题，为此，欧洲经互会各国早在1960年就成立了联合国欧经会贸易程序简化工作委员会，研究并协调解决此问题。随着电子计算机与通讯技术的发展，EDI 显示了强大的生命力。船公司和港口都相继建立EDI中心，并开始联网运行。如荷兰鹿特丹港、比利时安特卫普港和美国西雅图港等国际集装箱枢纽港于1985年起建立面向港航服务的EDI服务中心。
5.集装箱型大型化、专用化的趋势。
一些发达国家为了充分发挥运输载体的载货能力，近年来在国际标准化组织（ISO）的多次会议上提出增大集装箱尺寸和重量的建议。 40英尺以上大型标准和专用箱有逐年上升的趋势，这种变化将对集装箱船舶、装卸机械和内陆运输工具的结构形式产生重大影响。
二、港口装卸系统
港口装卸系统是现代航运的重要组成部分，它不仅影响港口装卸效率与质量及通过能力，也影响船舶和陆上运输工具的效率和质量，因此各海运国家都十分重视港口装卸系统的发展。其主要表现在以下两方面。
1.大宗散货装卸系统
在设计方面，国外早已开始采用系统的设计方法，即从矿山—陆上运输—装船港—水上运输—卸船港进行全过程综合系统设计技术，以获得各运输方式和装卸系统各环节的相互协调的最佳配合方案。在码头设计上，采用仿真技术，对泊位系泊能力、所需泊位装卸能力和堆场能力等进行模拟试验，以求得最佳的设计方案。在港口散货码头装卸机械方面，随着电子技术的飞速发展，港口装卸系统和单机自动化的步伐加快了。国外许多港口已广泛将计算机技术应用于港口作业系统之中。60年代，温哥华Sandwell公司首次在散货装卸设计中应用计算机模拟技术，到目前美国开发动画演示技术应用于铁矿石装船港、液体货物运输系统和卸船系统，已使计算机技术广泛应用于码头设计、系统自动化管理、单机自动化以及对主要装卸机械的状况监测和故障预测等。
在连续卸船机械方面，国外发展较快，在某些领域有取代间歇式卸船机的趋势。散货卸船一直是船舶运输中的薄弱环节，因而成为港机制造商的主攻对象。由于抓斗卸船仍是当今各港大宗干散货应用最广泛的传统卸船方式，除起重能力、有效抓取量与抓斗自重比有所提高外，抓斗卸船机在技术上没有新的突破，且效率低、漏撒严重，由此激发了连续卸船机的发展，相继涌现出一批高效卸船机，如链斗、螺旋、气力、绳斗和夹皮带卸船机等，其中以链斗卸船机的卸船效率最高，达每小时6000吨。凡是结构简单、自重轻、能耗低、污染少和应用范围广的卸船机应用前景均看好。总之，近期连续式卸船机有了长足的发展。
在装船工艺系统方面，已趋向成熟。70年代前散货装船主要用固定式和移动式装船机，前者多用于内河码头，后者多用于海港码头，最大效率装煤达10000吨/时，最大作业对象船为15—25万吨级散货船。70年代至80 年代初先后出现弧线式和直线式装船机， 前者最高装煤效率可达20000吨/时，作业对象船上升到35万吨级散货船。由于装船机械效率已满足货船大型化的需求，因此80年代后，进展不大。
2.集装箱装卸系统
随着集装箱船舶和港口向大型化发展，集装箱装卸机械也不断地向大型、集中、高效和自动化方向发展。在大型化方面，港口出现超巴拿马装卸桥热（外伸距超过40米，最大达55米），1980—1989年间，这种装卸桥建造量只有86台，平均每年不到10台，而1990 —1994 年猛增至120台，平均每年24台，该时期订造的装卸桥60%是超巴拿马型。 在装卸桥手持订单中，约20%为外伸距超过45米的特级巴拿马型装卸桥。在自动化方面，集装箱起重机械中已普遍采用直流驱动、数字式控制、安装电子或机械防摇系统和激光定位等新技术，起重机的性能大为改进，从而促进集装箱码头装卸自动化。目前已出现装有“智能、多媒体信息和训练系统（IMITS）”的集装箱装卸机， 可向维修人员提供零部件鉴别信号、技术图解以及分步测试检修程序。在高效方面，集装箱复式装卸桥已经问世，可提高效率15%—20%。
国外现代化集装箱码头一般采用集中建置方式，形成专用的集装箱码头装卸作业区，并配置高效的装卸工艺系统。目前，国外新型集装箱自动化装卸系统有岸边输送机系统、环形轨道转运车系统、高架轨道输送车系统、立体贮存和立体输送系统等。上述新型自动化装卸系统，除岸边输送系统已实际营运并取得较好效果外，其他系统均处于试验、研究或待开发阶段。随着集装箱船舶向大型化发展，在专用高效的集装箱码头，将会出现多种型式的自动化装卸系统。
三、水运安全保障体系
由于船舶航行技术的提高，特别是国际航行安全条件的改善，世界商船队全损海难事故率减少。据劳氏船级社统计，已从1967年的0.76%下降到1992年的0.27%。之所以取得如此明显的成效，归功于以下几方面的科技进步。
1.全球定位导航系统（GPS）为船舶航行提供了安全保障。
到1994年，美国全球定位导航卫星系统的24颗导航卫星已全部到位，向全世界提供全天候三维导航定位服务。为弥补民用定位系统精度不足，对GPS信号进行实时差分，精度可达米级或分米级， 基本上可满足所有民用船舶定位精度的要求。为此，国外进一步开发差分GPS 组建台链，在大湖、内河等狭窄水道可作为船舶定位导航、交通监视和航标示位等多方面应用，为船舶航行提供了安全保障。从发展来看，GPS 在技术上大有取代台卡、劳兰C等导航系统的趋势。
2.建立不同管理层次的船舶交通管理系统。
为协调和指导船舶交通管理系统的发展， 国际海事组织于1985 年11月颁布《船舶交通管理系统指南》。目前，全世界已建成交通管理系统约300处，包括监视雷达430个，其中59.5%设在西欧，13.6%设在亚洲，8.9%设在原苏联和东欧，8.2%设在北美洲。大型海港建成了由几个或几十个监视雷达站组成的雷达链，能覆盖整个交通管理系统所管辖的水域。如荷兰鹿特丹港船舶交管系统装备了26部监视雷达。据报导，美国正在研制一种称为第四代的高频道双工通讯技术的船舶交通管理系统。从发展趋势看，已由单个管理系统向区域性联网以及船一岸协同管理方式发展，从而形成不同管制层次的船舶交通管理系统。
3.发展船与船和船与岸之间的数据通讯与信息处理技术。
随着电子技术的发展，数据通讯和信息处理技术发展很快，并在船与船和船与岸之间联系中得到了广泛应用。具有雷达数据处理和信息处理的交通管理系统增长很快，1977年只有11个；到1990年增加到75 个。为了加强对现场的监督和管理，采用了闭路电路系统。西欧八大港已开始试验建立一个船舶航行数据通讯系统，对船舶实行数据信息跟踪，实时传递各港船舶进出动态，并向各网络终端提供服务。
4.发展船舶安全航行综合信息系统及其相关技术。
这种系统包括船舶航行、机舱故障、船体强度和货舱防燃防爆等信息的检测、诊断与报警，能保障船舶安全航行。据报导，类似的系统设备已由日本研制成功，并被美国所采用。
5.发展航运环境仿真模拟技术，提高水运安全保障研究的深度。
国外自60年代起就成功地运用物理模型、数学模型及计算机模拟技术，进行水运安全工程的设计。通过计算机模拟，可得出海上船舶交通流的统计规律，预测水域内船舶的密度、容量与安全度等，对港口及航道现状进行评估，对未来的发展进行预测，效果显著。
6.发展未来全球海上遇难搜救和安全系统（FGMDSS）。
国际海事组织决定从1997年2月1日开始全面实施《未来全球海上遇难搜救与安全系统》，届时，从事国际航行的船舶必须配备相应的设备才允许在公海上航行。该系统以先进的通信技术为基础，通过建立新的体制、新的系统和采用新设备，依靠国际间的协调和配合，组成全球统一的安全通信网，实现以最小的时延自动发送/接收遇险报警。
7.实施港口国监控管理措施（PSC）。
港口国监控是国际海事组织为了确保国际海上人命安全公约实施的又一项重大决策。欧洲15个主要海运国家早在1982年就缔结了关于港口国监控的巴黎备忘录，规定各国每年对挂靠本国港口的外国船舶的25%进行检查，对检查不合格的船舶予以扣留。除欧洲外，目前美洲、澳大利亚和亚太地区PSC均已启动。特别是1994年以来，发展势态迅速， 已从地区性向全球性扩展，不久全球性PSC即将形成， 更有利于航行的安全。