数字孪生的“虚实结合”提升着城市的精细治理效能,许多“元宇宙”应用场景已融入上海人的生活日常。在9月4日下午举行的“通•未来”上海交通数字孪生治理分享会上,杨浦大桥数字孪生应用场景再次成为关注热点。
作为上海道运“云路中心”示范项目,2022年1月,杨浦大桥数字孪生1.0版成功上线,通过“观、管、防”三大领域9项应用,试点道路运输“一网统管”应用场景。杨浦大桥数字孪生系统应用半年来,成效凸显。
探索:数字孪生大桥 “观、管、防”更智慧
杨浦大桥是跨越黄浦江的交通主干道,随着智能感知等新技术的进步,管养部门运用新一代数字孪生技术为设施数字化创新应用赋能,保障桥梁运行安全,实现“观、管、防”的立体融合、智慧管控。
一是基于数字孪生的“观”。5万余个设施设备空间管理单元,覆盖桥梁主体以及各类附属设施,实现对桥梁结构设施的静态孪生;17类1100多个结构安全数据感知点和5大类120多项结构安全指标,实时监测风速、风向、温度、震动、应力应变、索力等环境数据以及桥梁结构健康指标数据,10类200套交通感知设备自动识别桥面异常事件,实现桥梁结构技术状况和交通运行的动态孪生,为运输管理提供直观、高效的数据支撑系统。
二是基于数字孪生的“管”。通过动、静态数字孪生,依托“云路中心”线上数据共享,实现设施管养全过程在线监管、闭环管理,快速、精准地完成病害处置;同时,通过边缘计算技术,秒级发现违禁上桥事件,多维协同配合处置,“感知自动发现、实时自动推送、快速协同处置”,实现交通运输部门和执法部门联动,城市运行数字体征“防未然”,守住城市“生命线”,为百姓出行安全提供保障。
三是基于数字孪生的“防”。大桥数字孪生系统对定期技术状况评定、结构健康监测和路面平整度等全方位的基础数据进行整合,对大桥运行状态进行全生命周期性能分析,实现数据驱动的全生命周期管养科学决策,确保设施始终处于良好的运行状态。
杨浦大桥数字孪生1.0上线以来,初步形成“物联成网”“数联共享”“智联融通”的大桥神经元感知体系,与云路中心共同组成了交通基础设施全景、实时、精准的数字底座,通过半年多的应用,效果凸显。据统计,目前杨浦大桥养护巡查病害处置率达到100%,大桥危化品车辆违禁基本消失,超限车辆通行次数已快速下降到每月10次以内,显著提升了重大交通基础设施道路运输监管的成效。
未来:数字孪生的路网 服务更有温度
在杨浦大桥数字孪生1.0基础上,市道运中心正在推进2.0的开发,进一步做深、做广、做实,重点实现交通感知、超限治理、智慧化管控等功能。
一是虚拟现实的观,在杨浦大桥孪生数字底座的基础上,将数字孪生体与各种实时视频融合,通过AR/MR/VR技术,对既有视频监控提升赋能,对现场巡检及养护施工作业提供支持,探索养护巡检、现场作业、突发事件等场景中开展沉浸式协同会诊、协同监管、协同指挥等元宇宙应用。
二是智能联动的管,使用AI技术强化与探索对道路拥堵、抛洒物、突发事件、违禁运输、施工作业等事件的识别、自动报警与全过程监护。推进AI技术对外地危化品车辆过桥识别,推进大件运输的联动、发现与过桥监管大件运输联动监管等,尝试将声音警示信息直接推送到车载单元,结合快速路网数字孪生,推进区域成网治理、联动处置的新模式,支持跨设施群防群治,防止重大风险事件的发生。
三是科学高效的防,道路病害及路产缺损的智能识别,结合设施数字模型、事件、病害等多维数据的时间空间融合与相关性分析,确保设施结构、运行双安全。探索基于预测模型的应急事件响应全过程模拟与跟踪,将突发事件对公众影响降到最小。以数据驱动的道运智理,保障城市交通基础设施韧性发展。
四是有温度的服务,通过对事件的秒级感知,更快反映在情报板上,并尝试与车载导航打通,为交通参与者提供精准引导;根据设施综合健康评判及精细化养护手段,为百姓提供高质量驾驶体验。数字道运,让出行更美好!
“十四五”期间,本市道路运输部门将按照“统一规划、集约建设、创新赋能、安全可控”原则,持续拓展数字孪生应用的深度和广度,建设“高速公路网”“快速路网”“干线公路网”三网集群的全路域、多业态融合的城市重大交通基础设施群数字孪生,构建道路运输行业“数基”“数体”“数治”能力体系,全力迈向城市运行数字治理“元宇宙”的新征程。