长江上游航道控制河段由于水流湍急、通行断面狭窄、上下水船舶不能互视等原因，船舶必须根据通行信号台的指挥命令有序通行。随着长江中上游航运业的持续发展，船舶大型化、高速化、通航密度急剧增大的趋势明显，航道安全保障能力面临更高的要求。依靠人工瞭望和甚高频电话（Very High Frequency，简称VHF）通话的方式获知控制河段附近上下水船舶的航行情况，现行的通行指挥方法已无法对密集的通航船舶进行有效指挥，影响了控制河段的通航效率和安全。论文根据通行信号台船舶指挥的实际需求，在长江泸州航道局和长江重庆航道局的大力支持下，运用船舶自动识别系统（Automatic Identification System，简称AIS）、地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）和机器视觉等技术，以长江航道泸渝段神背嘴控制河段通行指挥为背景，研究控制河段的可视化辅助指挥方法和系统，以降低信号员工作压力，最大限度地提高控制河段的通行指挥水平和通行效率，促进数字航道、智能航道的建设。论文的主要工作包括以下几个方面：①针对神背嘴通行信号台的船舶指挥现状和业务内容，对控制河段可视化辅助指挥系统需求进行分析和研究；②根据通行信号台船舶指挥的实际需求，对可视化辅助指挥系统的系统架构、软硬件组成及功能进行设计；③根据控制河段特点，提出一种基于航道区段的船舶位置及船舶上下水判定的方法，采用VC++语言完成系统各功能模块的开发；④根据设计方案对软硬件设备进行选型，并将系统部署在神背嘴信号台进行现场运行测试。现场应用表明，控制河段可视化辅助指挥系统能够实时主动监控船舶通行状况，为信号员提供准确的船位信息和航行动态，有效避免了虚报船位，不良天气等对通行指挥准确性和效率的影响，为控制河段通行信号台的信息化和数字化提供了有力的技术保障。