当数字孪生遇上轨道交通，会有什么新发展？

轨道交通是城市间互通互联的命脉，是当下人们出行的首要选择之一，也是我国“新基建”的重点建设对象。将城轨交通各链路系统及多类型服务，与空间感知、移动互联、云计算等技术深度融合，集中实现城市空间、城轨分布、城轨运行动态的数字化呈现，最终完成实景动态监测感知、指挥调度、事件联动等功能，打造全生命周期的数据治理体系。

数字孪生是当下仿真技术的巅峰，在虚实交互、创新决策、推演计算上有着先进优势，当数字孪生遇上轨道交通，又会有着什么样的新发展呢？今天将采用图扑 HT for Web 产品来构建轻量化的 3D 可视化场景，建立数字孪生青岛城轨，推动交通体系向智能化转型，以此提升国内运输效率、解决民众出行问题。

以三维中国地图为背景，突出展示山东省青岛市地铁线网布局，可直观看到运营中线路共有 7 条、在建线路共有 8 条，通过不同颜色区别展示。智慧城轨三维可视化监控机制，覆盖了城轨规划、建设、运营、维护全业务流程。本系统为用户提供“一站式”决策分析支持平台。领导驾驶舱将客流、车辆、能耗、设备、预警等多维度数据动态可视化，管理策略具象化，宏观满足用户日常需求。

线网可视化

依托自主研发核心产品 HT for Web GIS，实现可交互的 Web 地铁线网可视化平台，将其地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的数据进行丰富的可视化展示。线网可视化大屏结合 GIS 地图，辅以左右两侧面板进行展示，呈现出青岛城市轨道交通枢纽布局及关键数据，颜色区分表示不同的线路，不同的线型表示是投产、在建、规划三种不同的状态，并全面展示各车站站点、防台防汛点、值守点、物资备件点等物理位置分布及实时状态信息。

通过感知元件叠加图扑丰富的可视化图表和动画效果，归集各线路中关键人员动态、设备运行状态、紧急事件处理、车站告警汇总等实时数据，展示于两侧 2D 组态面板中，为城轨线网多维度运维需求，提供简洁清晰的数据阐述。

HT for Web GIS 产品的定位在于运用其强大的可视化技术，将地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的数据进行丰富的可视化形式呈现。支持对不同地图瓦片服务或数据、航拍倾斜摄影实景的 3DTiles 格式数据以及城市建筑群等不同的 GIS 数据的加载。能够与 3D 场景准确同步，既保留了 GIS 引擎的效果和功能，又不去限制设计师在 3D 场景中的发挥。

城市轨交

基于 Web 3D 开发技术搭建的虚拟智慧城市及车站，将城市内的建筑、道路等按照 1：1 建模还原。整合各个城市轨道交通管理系统的数据，将展示市内全天的拥堵情况的预测趋势和紧急事件的处理趋势，为轨交及车站运维人员提供直观的数据支持，有助于提升站务运作效率、保障运营安全、提高乘客服务水平。

现以城市重点区域为例进行可视化展示，开场以第三人称视角介绍重点建筑、重点车站、重点线路等信息，针对各景点进行空间漫游，所及路径将展示各景点相关信息，360° 全方位无死角浏览该区域的每个角落，为用户带来强烈、逼真的感官冲击。

图扑同样支持导入 IFC 格式的 BIM 模型文件生成场景，或渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。也可依照用户需求定制科幻、写实或更多风格的城市地块、楼宇、环境等，帮助提升整体的对外形象。

数字运营

搭建的智慧地铁运维管理平台中，展示全部车站的整体运营态势，展示场景宏观情况描述，值班管理人员可第一时间掌握整个线路车站的基本情况。支持依据天气情况及当日活动情况的预警提醒，综合展现需要重点关注区域。当出现各类故障及报警信息时，平台承载的模型能够第一时间产生联动，指向报警位置，并弹出相应的报警内容。各个智能化子系统实时运行情况统计，实时汇总各类系统的运行状态。

将信息、技术、设备与交通监管制度有机结合，通过配置城市地面、车载详情、轨道运行、客流运营等全方位态势，进行多源异构的数据整合。覆盖城轨总体态势监测、人口分布分析、枢纽态势监测等业务领域，构建人、机、物、态等要素的全面互联，有效提升跨部门决策和资源协调效率。

智慧车站

地铁车站地面站三维场景是采用车站 CAD 图纸、照片、视频等资料，对站厅、站台、轨道、列车等关键区域和设备进行按比例三维实景展现，配合HT引擎强大的渲染能力，打造三维仿真车站三维场景。基于三维模型，可以直观的对地铁空间进行查看与管理，精准化管理每个空间，查看每个空间的数据。

支持查看站厅内的闸机、售票机、安检机、电扶梯、垂直电梯、传感器、PIS屏、摄像头等设备在三维场景中的分布和工况状态以及车站防火分区；展示站台空间的布局以及屏蔽门等设备的分布。深度集成电力、环境、门禁、电能质量等监控系统，联动后台接入真实数据，通过 3D 视图感知设备与资产的信息属性，如点击相应设备模型，可弹出设备参数信息或故障信息面板，面板样式和显示内容根据实际用户需求确认，支持对设备的名称、编号和状态进行详细信息显示。当设备故障后，能在车站三维场景上进行明显的颜色标注显示并闪烁。

在三维系统中，图扑软件利用虚拟仿真技术，对列车的日常运作进行实时还原，对接后台实时数据驱动仿真动画，如运行展示动画，非运行则静止。站台行车对接或模拟列车时刻表，显示列车到站、出站，使线上线下的作业进度保持一致，运维管理人员通过可视化平台即可直观的了解到站台及列车实时的数据，保障运管人员高效决策和协同管理。

通过智慧车站三维系统的智能巡检，可减少铁轨每天人力巡查的成本，使得巡检更精益且更及时。 在三维系统中，支持一键启动智能巡检，模拟运营维护人员自动行走在车站三维场景中，可预设多条线路进行自动巡检，也可通过鼠标键盘操作进行自动巡检，在巡检过程中，将会对重要的设备、摄像头画面等进行弹窗展示，可了解各类设备的运行状态信息等，保障运管人员无须到现场通过三维系统就可以实时了解现场情况。

漫游巡检功能根据增设的多类型巡检内容和多条巡检路径，选用第一人称视角进行全时段自动巡视。满足不同类型资产的运维管理特性，确保资产信息有据可循。

基于时间、空间、质量等多维参数，对列车环境、自动控制、供电系统自动化等物理系统部署动态监测。当识别到烟感探测器、摄像头、屏蔽门或人员行为异常等告警事件时，系统立即对预警位置启动定位诊断，并告知相关人员采取如客流疏散、消防联动、应急调度等指挥调控。

亦可人工点选列车上每处设施，查看设备编号、名称、位置等信息，对列车车厢内的实时图像进行监控和管理。实现驾驶人员与车站值班人员、控制中心调度人员、车辆段车务人员之间的双向通信。打造资产管理、状态监测、风险预警、故障诊断的数据监控闭环。

图扑软件 HT 引擎支持无缝融合 HTML5 各项多媒体功能，联动各安防子系统，对列车全域展开安防动态监测。搭载新一代车地通信、北斗导航定位系统、环境感知及 5G 通信技术，将轨道与隧道状态同步上传，为列车进出站的作业态势及运行地理轨迹，提供精炼、高频、详尽的数据支撑，强化列车对行车空间及车上空间信息的感知能力。

图扑软件 B/S 架构的优势，可满足用户随时随地使用 PC 、 PAD 或是智能手机，通过浏览器访问需求界面，实现远程监查和管控。

施工管理

智慧施工针对施工现场“人、机、料、法、环”各环节要素展开实时感知监测。为确保城轨施工流程的规范性，图扑软件运用二三维可视化引擎、GIS、视频融合等技术，联合施工生产、质量、安全等关键因素，创建透彻感知、数据共享、互联协同的数字化平台。通过连接智能传感器，对现场塔吊、升降机、挖掘机等作业设备作业远程监控，3D 立体展示设备的施工效果和施工状态。打破传统人工监测的作业形式，实现车站建造过程的环境、数据、行为三个透明，满足业务环节扁平化、网格化、绿色化的监管模式。

应急处理

为高度完善公共突发事件的应急预案，Hightopo 支持建立面向设施联动、运行架构、乘客管理的公共突发事件应急管控体系。

当识别携带危险品或防灾救援应急事件时，系统迅速定位事故地点，将危险源、隐患、事故数据相联动，依据风险级别，相应发布应急信息、广播、PIS 联动播报，协助规划疏散车站乘客。支持根据事件的演变规律以及城轨耦合风险、运营安全压力、社会覆盖范围等综合态势，整合信息、事件、联动资源，根据应急预案流程进行相应的分类，一键指挥调度消防、公安、医疗等各类资源的联动部署。