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用数字孪生重新评估中国的早高峰状况

2021年9月17日
作为全世界人口最多的国家,中国非常重视公共交通。截至2020年,中国在44个城市运营着233条城市轨道交通线路。国务院新闻办公室表示,中国誓将在2035年全面实现交通系统现代化

长沙是中国中部省份湖南省的省会城市。长沙的交通站由于客流量巨大而受到了格外关注。在最近的一项调查中,长沙的100多个交通站在日均客流量排名中位列第一。其日均客流量超过200万人次,约占全市人口数量的25%。
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长沙最繁忙的车站是五一广场站,有16条公交线路和两条地铁线路通过这一重要交通枢纽。平均每天有28万人进出车站。就规模而言,这相当于佛罗里达州奥兰多市的全部人口。

考虑到五一广场站的繁忙度,需要专门对其客流进行深入研究。为了维护和改善这个繁忙交通枢纽的基础设施,长沙市轨道交通运营有限公司最近与51WORLD及湖南信达通(一家专为湖南省提供交通解决方案的公司)合作,为该站点制作数字孪生。

数字孪生是一个忠实还原车站整个地下场景的1:1模型,通过传感器与现实世界关联。五一广场站的模拟运营平台将数字孪生、物联网(IoT)和人工智能等技术相结合,实现了五一广场枢纽站与数字孪生空间的紧密融合,使客流、设备和管理之间的连接更加智能化。
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以客流为核心

为五一广场站制作数字孪生有着双重目的,既是为了现在,也是为了未来。目前,来自车站传感器的实时数据追踪着人和机器的移动,描述了关于当前客流和机器效率的信息,包括列车的到站和出发时间。
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为了模拟客流,51WORLD使用了自有的SuperAPI和DST动态模拟技术来为用户自定义的客流模拟任务提供支持,解答了关于可以容纳多少客流量及是否需要在特定区域进行客流控制的问题。
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五一广场站的数字孪生包含一项机制,可在车站系统出现设备故障等任何异常时向管理人员发出警报。管理人员能够通过数字孪生检查场景,并确定问题的严重性或是否存在问题,从而降低成本,减少因误报而产生的交通中断。

为了指导车站未来的改进方向,数字孪生系统还包含了人群模拟器,可用于测试各种场景,例如拥挤的站台或紧急疏散。人群模拟器会生成年龄各异的乘客和多种人流量级别,然后让他们以真实的速度进出车站和上下车。通过调整乘客和机器的参数,数字孪生系统能够模拟各种情景下人群的行为和疏散情况。
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虚幻引擎的蓝图功能与虚幻商城的插件大大提升了51WORLD制作情景的速度。例如,有些工具可以自动生成电梯,这使得51WORLD能够在保证性能的同时快速开发情景。

51WORLD认为虚幻引擎的一些额外特性对数字孪生系统的成功至关重要:易用性,它对于材质编辑尤为关键;能够连接可视化节点来编写复杂的渲染逻辑,这将大大提升渲染效果的迭代速度;延迟渲染技术,它大幅提高了后期处理的灵活性。此外,虚幻引擎提供的Python API也使自动批量编辑场景对象变得轻而易举。
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51WORLD称最终系统是“轨道交通枢纽站智能应用的基准”,但他们并没有止步于此。未来,五一广场站系统将配备更多功能,如能耗监测,以及与乘客服务及应急管理相关的附加工具。

其他数字孪生项目

51WORLD的另一项知名成就是为中国人口最多的城市上海开发了数字孪生。他们的其他项目还包括中国安徽省铜陵市的智慧城市/数字孪生

51WORLD致力于以尽可能多的方式发挥数字孪生的力量,改善中国的基础设施。例如,他们最近在玉溪市抚仙湖管理局的指导下,开发了一套名为“智慧三湖”的数字孪生水道系统。在该项目中,51WORLD重现了抚仙湖、星云湖、齐鲁湖及周边近3000平方公里的水域,建立了一套有利于对这些重要资源进行管理和决策的生态监管体系。

为了提高物流和运营效率,51WORLD还建立了妈湾港口的数字孪生。妈湾港口是一个繁忙的航运中心,每周有数千个集装箱进出。在这个数字孪生项目中,51WORLD再现了近100万平方米的港口区域和10万多个航运集装箱,然后建立了系统,通过物联网和强大的API接口驱动现实世界的更新。要管理集装箱,港口管理机构只需输入位置、大小、所有者等属性,场景中就会出现一个3D对象,它的各个部分都与现实世界中完全一致,甚至包括集装箱的颜色和徽标。

如需进一步了解51WORLD的数字孪生项目,请访问公司的YouTube频道

虚幻引擎在这些系统中发挥了重要作用,帮助51WORLD在数字孪生空间中创造和创新。

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