智慧交通：數(shù)智化地鐵大屏管控運(yùn)維平臺

隨著城市軌道交通運(yùn)營規(guī)模的迅速擴(kuò)展和信息化水平的不斷提高，地鐵車站作為市民出行的服務(wù)窗口、是地鐵建設(shè)的重要基礎(chǔ)、是運(yùn)營管理的基本單元，面對不斷加大的客運(yùn)壓力，車站運(yùn)行管理效率亟待提升，為了最大限度得減少簡單的人力投入，充分利用高科技手段提供智慧服務(wù)是新時代地鐵治理的關(guān)鍵。

車控室內(nèi)工作人員正全神貫注盯著一塊碩大的高清數(shù)字顯示屏，嫻熟地觸控著屏幕，車站內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、各類設(shè)備運(yùn)行狀況等信息在屏幕上一覽無余。

該大屏是圖撲軟件應(yīng)用自研 HT 產(chǎn)品，結(jié)合 3D 建模技術(shù)為南瑞集團(tuán)構(gòu)建的一套輕量化西安地鐵數(shù)字化綜合運(yùn)維解決方案。可實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)所有的交互及功能，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的旋轉(zhuǎn)、平移、拉近拉遠(yuǎn)操作，同時也實(shí)現(xiàn)了觸屏設(shè)備的單指旋轉(zhuǎn)、雙指縮放、三指平移操作不必再為跨平臺的不同交互模式而煩惱。

案例使用寫實(shí)風(fēng)格多維度展示三維地鐵站，360 度全景可視化結(jié)合數(shù)據(jù)場景聯(lián)動，建立一個綜合型的智能車站三維可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車站的站廳層、站臺層、設(shè)備層的逐級可視；集成物聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)，以車站的智能監(jiān)控為重點(diǎn)，包括客流監(jiān)測、智能巡視、設(shè)備監(jiān)控、電子巡更、智能安防、智能消防等各種管理系統(tǒng)，構(gòu)建車站管理的監(jiān)控、預(yù)警、診斷、分析一體化的三維可視化平臺。并且實(shí)時對接后端數(shù)據(jù)，將整個車站構(gòu)建成可視、可查、匯聚的智慧車站。

以往傳統(tǒng)的城市交通運(yùn)輸設(shè)備部署分散、資源信息獨(dú)立、業(yè)務(wù)效率低下，且以 2D 為主的監(jiān)控界面早已不適用于現(xiàn)代化交通復(fù)雜的應(yīng)用場景。

設(shè)備層級

將信息、技術(shù)、設(shè)備與人員管理等內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建車站站臺車層、站廳層及安檢設(shè)備、售票機(jī)、監(jiān)控設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水壓機(jī)、閘機(jī)、LED 顯示屏等關(guān)鍵建筑及設(shè)備的三維模型，以及利用二維圖標(biāo)形式模擬數(shù)量較大，體積嬌小的空氣傳感器、客流傳感器、WIFI 信號機(jī)、藍(lán)牙發(fā)射器、等次要設(shè)備。

車站設(shè)備可視化

將站廳內(nèi)的人體測溫、X 光機(jī)、閘機(jī)、電梯等關(guān)鍵設(shè)備動態(tài)高度仿真復(fù)現(xiàn)，深度集成電力、環(huán)境、門禁、電能質(zhì)量等監(jiān)控系統(tǒng)，聯(lián)動后臺接入真實(shí)數(shù)據(jù)，通過 3D 視圖感知設(shè)備與資產(chǎn)的信息屬性，如點(diǎn)擊設(shè)備模型，查詢單個設(shè)備的故障、位置、狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息。

監(jiān)控層級

車站監(jiān)控可視化

當(dāng)識別攜帶危險品或防災(zāi)救援應(yīng)急事件時，圖撲可視化系統(tǒng)迅速定位事故地點(diǎn)，將危險源、隱患、事故數(shù)據(jù)相聯(lián)動，依據(jù)風(fēng)險級別，相應(yīng)發(fā)布應(yīng)急信息、廣播、PIS 聯(lián)動播報，協(xié)助規(guī)劃疏散車站乘客。提供監(jiān)測預(yù)案、應(yīng)急預(yù)案步驟、信息發(fā)布或恢復(fù)重建等相關(guān)內(nèi)容，方便用戶及時跟蹤、推進(jìn)、反饋事件處置。

視頻融合監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)視頻監(jiān)控多個分鏡頭畫面以 2D 的方式平鋪在顯示器上，很難將分鏡頭視頻與實(shí)際地理位置相對應(yīng)，無法對大場景進(jìn)行有效直觀的實(shí)時監(jiān)測，沒有態(tài)勢感知。HT 視頻融合解決方案將 2D 圖像融合到場景的 3D 模型中，為操作員提供直觀的視頻圖像和簡單的視圖控制。

HT 視頻融合技術(shù)采用 WebGL 技術(shù)， 利用 GPU 高性能計算能力對視頻圖像進(jìn)行實(shí)時處理，圖像處理不占用 CPU 資源，整個方案畫面流暢。

電子巡更系統(tǒng)

電子巡更系統(tǒng)是管理者考察巡更者是否在指定時間按巡更路線到達(dá)指定地點(diǎn)的一種手段。傳統(tǒng)的電子巡更需要巡邏人員手持巡檢器，沿著規(guī)定的路線巡查。通過圖撲軟件可視化系統(tǒng)將各巡查點(diǎn)整合至系統(tǒng)，利用大屏顯示漫游電子巡更系統(tǒng)，圖撲能無縫融合 HTML5 各項(xiàng)多媒體功能，將巡查點(diǎn)監(jiān)控情況進(jìn)行實(shí)時展示，便于巡查人員的查看與記錄。

巡更到相對于的巡更點(diǎn)位，會出現(xiàn)對應(yīng)的實(shí)時視頻展示，運(yùn)維人員可對場景的安全與不安全進(jìn)行選擇，確認(rèn)無誤的巡更點(diǎn)將會繼續(xù)進(jìn)行下一巡更點(diǎn)位的漫游查看。實(shí)現(xiàn)車站安全巡更、科學(xué)管理巡更系統(tǒng)。并且圖撲的智慧車站系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隨時隨地調(diào)閱有關(guān)視頻圖像，滿足決策者對資源庫調(diào)取、監(jiān)測、評估等狀態(tài)的實(shí)時態(tài)勢感知、歷史數(shù)據(jù)回溯等監(jiān)測需求。

客流層級

客流熱力圖

系統(tǒng)通過利用先進(jìn)的目標(biāo)檢測、識別、跟蹤等技術(shù)統(tǒng)計人群的數(shù)量和密度等特征指標(biāo)，監(jiān)測站內(nèi)的客流信息，幫助我們掌握正確的人群密度數(shù)據(jù)和變化趨勢，從而進(jìn)行合理的服務(wù)管理。

熱力圖上方顯示此時人流數(shù)量，熱力圖樣式的展示可以讓工作人員可以清晰地掌握車站客流規(guī)律，預(yù)測旅客波峰時間，避免出現(xiàn)人員配備不均衡，各崗位工作量失衡的情況。且在短時間內(nèi)科學(xué)有效調(diào)動人員，安排崗位。為旅客提供更加符合個人需求的特性化服務(wù)，提高車站的服務(wù)質(zhì)量和旅客的出行體驗(yàn)。

水務(wù)層級

能耗數(shù)據(jù)可視化

根據(jù)現(xiàn)場水務(wù)施工的 CAD 圖，對站內(nèi)、站外管網(wǎng)水務(wù)設(shè)備進(jìn)行圖撲軟件數(shù)字孿生建模，2D 面板顯示站內(nèi)的用水情況、水壓信息、消防泵房的用水等數(shù)據(jù)。

Hightopo 支持集成水務(wù)、氣象、應(yīng)急等監(jiān)管部門系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并支持豐富的可視化分析樣式，讓運(yùn)維人員管控站內(nèi)外水務(wù)設(shè)備系統(tǒng)更加智能化透明化。通過對多源數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)融合，實(shí)現(xiàn)水務(wù)要素全狀態(tài)的智能感知，實(shí)時顯示當(dāng)前水務(wù)的能耗情況，做到科學(xué)研究能耗管理數(shù)據(jù)。

安防層級

安防可視化

圖撲軟件借助 HT for Web 技術(shù)賦能，對地鐵站內(nèi)的設(shè)備監(jiān)管進(jìn)行數(shù)字化升級。打破信息孤島，實(shí)現(xiàn)車站設(shè)備的智聯(lián)協(xié)同。

支持人工點(diǎn)選查看設(shè)備信息，包括設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)器溫度狀態(tài)、故障異常信息顯示、報警異常顯示等信息，通過 2D 看板直觀了解設(shè)備情況。輔助運(yùn)管人員對站內(nèi)設(shè)備健康狀態(tài)的巡檢排查，以及對故障設(shè)備的定位，加強(qiáng)設(shè)備異常處理的能力?？梢蕴峁└婊⒏悄芑?、更聯(lián)動化的運(yùn)營服務(wù)，為運(yùn)維管理提供更快捷、全面、詳細(xì)的實(shí)時設(shè)備現(xiàn)狀和更智慧、專業(yè)的分析與決策支持。

消防層級

火警警示

當(dāng)站內(nèi)發(fā)生火警時，由邊緣側(cè)火警傳感器觸發(fā)火警告警，虛擬場景接收邊緣側(cè)火警信號，同時解析信號內(nèi)容定位告警位置，同時進(jìn)行場景聯(lián)動，通過圖撲可視化大屏展示該區(qū)域的聯(lián)動效果，并且做了煙分區(qū)效果展示。

在災(zāi)難發(fā)生時，可視化系統(tǒng)可迅速知曉問題所在，便于消防人員進(jìn)行對應(yīng)方案的執(zhí)行、完成最優(yōu)逃生路線的規(guī)劃，調(diào)用告警系統(tǒng)和廣播等形式提醒車站內(nèi)人員逃離危險，確保站內(nèi)內(nèi)人員生命財產(chǎn)安全。

煙分區(qū)劃分

科普小知識：

防煙分區(qū)其實(shí)就是利用擋煙垂壁、擋煙隔墻等物體來劃分，把火災(zāi)現(xiàn)場的煙氣控制在一定的區(qū)域內(nèi)。設(shè)置防煙分區(qū)可以使煙氣集中在一定的區(qū)域，通過排煙設(shè)備將煙氣排放至室外，從而為建筑內(nèi)人員的疏散贏得更多的時間。很多研究表明，火災(zāi)現(xiàn)場的人員出現(xiàn)傷亡很大一部分原因不是因?yàn)榇蠡鹚?，而是因?yàn)榛馂?zāi)現(xiàn)場的煙氣導(dǎo)致的死亡。

可視

線網(wǎng)、車站、站廳、站臺、設(shè)備及監(jiān)控等數(shù)據(jù)的三維可視化。

可查

車站三維場景內(nèi)查看環(huán)境、設(shè)備實(shí)時狀態(tài)、客流趨勢、視頻監(jiān)控、消防等信息。

匯聚

在三維場景中將不同維度的管理信息附著在統(tǒng)一的三維場景之上，大大提升信息交互效率，降低時間損耗，有效增強(qiáng)管理層的整體信息掌控力。

在中國智慧城市建設(shè)的過程中，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、5G 等新技術(shù)越來越多地應(yīng)用于城市軌道交通，“智慧地鐵”在各地迅速發(fā)展。對于地鐵這樣規(guī)模龐大且人流密集的重大設(shè)施，監(jiān)測、控制其環(huán)境質(zhì)量，滿足乘客的舒適度體驗(yàn)又能在緊急情況下保證乘客的人身安全是非常必要的。

以下是圖撲軟件在智慧軌道交通方面的案例展示：

HT 采用自主研發(fā)的二三維可視化引擎、GIS、BIM 以及視頻融合等技術(shù)，接入傾斜攝影、GIS 空間信息數(shù)據(jù)、智能物聯(lián)網(wǎng) IoT 數(shù)據(jù)以及大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺的等數(shù)據(jù)信息，結(jié)合輕量化建模方案實(shí)現(xiàn)甚至手機(jī)端都可隨時隨地查看 3D 可視化效果，提升智慧地鐵的管理和運(yùn)行效率，為交通出行的智能化建設(shè)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型和一體化管理提供解決方案。

審核編輯 黃昊宇