阿里云数字交通的三个案例——宁波港、昆明交管大脑、成宜数字高速

《数字交通“十四五”发展规划》提出，到2025年，“一脑、五网、两体系”的发展格局基本建成，行业数字化、网络化、智能化水平显著提升。其中，“一脑”即打造综合交通运输“数据大脑”，加强数据资源的整合共享、综合开发和智能应用。

近日，阿里云发布超融合数字孪生平台。基于数字孪生等数字化技术，阿里云正在助力打造更加高效、安全、便捷的交通出行和管理模式。

构建真实世界的“数字副本”

北京市交管局搭建了冬奥交通安保一体化平台，提升交通管理智慧调度能力，在冬奥会期间实现了处置效能提升10%，拥堵指数下降10%；在成都东站枢纽，阿里云协助成都交通运行协调中心（TOCC）将公共交通、私家车等多种模式的交通数据在数字孪生世界中融合，一旦出现大客流，便可提前调度各种交通出行方式的供给，实现快速疏散客流。

随着近年来交通运输行业智慧高速、自动驾驶、车路协同等复杂场景对大数据应用需求的提升，交通数字化能力的建设逐渐由二维转变为三维数字化呈现，这对数据平台的搭建能力和数据获取的精度提出了更高要求。

数字孪生实现了物理空间和数字空间的对应关系，在无法靠现实世界试错模拟的情况下，管理者可以通过数字空间中的分析、仿真与预测技术，对不同决策的影响进行推演评估，从而不断优化决策让运营、管理与服务更高效。

“最早数字孪生技术的应用价值是为航空航天领域规避风险，通过打造一个虚拟世界，将各种突发情况在虚拟世界中进行推演，以此研究如何降低风险。”阿里云副总裁、城市大脑首席科学家张磊介绍，随着数字技术快速发展，数字孪生应用范围不断扩大到城市治理、工业制造以及大交通等行业，当数字孪生逐渐应用于交通领域，其应用价值更多体现在降低成本、提升效率与优化服务。

“‘交通数据大脑’和‘交通一张图’的建设核心要基于时空的对应，这背后需要更加完善和通用的数字孪生技术。”阿里云交通物流行业副总经理李伟表示。

成宜高速公路“数字平行世界”。

四域数据融合计算 秒级输出高效管理

成宜高速用数字孪生赋能交通管理决策，使“零事故”天数从每周0.5天提升至1.8天，交通事故数量下降20%；在宁波舟山港梅东码头，基于数字孪生智能化调度桥吊、集卡、龙门吊等多类设备，使得其整体运行效率可提升5%以上……目前，阿里云超融合数字孪生平台已广泛应用于高速公路、城市交通、港口及机场等场景。

从基础设施、交通运行到运输服务，阿里云通过数字孪生技术，实现高精度、低时延的全要素、全生命周期数字化融合，数字化融合和优化决策依赖于精准的全链路数据。

“数字化应用基于大数据的收集，但交通领域的摄像头、雷达、线圈等传感器的设备在线率并不一定理想。”张磊介绍，阿里云将云边端协同技术与数字孪生技术融合，可对所有设备在边缘端进行统一监管、统一预警和统一算法部署，实时掌握设备在线情况和数据质量，将城市交通场景设备在线率提升至90%以上、高速公路场景设备在线率提升至95%以上。

李伟表示，随着交通新基建快速建设，如今的数据量几乎是三年前的100倍以上，且数据基本是多维的、实时的，在数据融合应用上面临的问题更加复杂。

7月21日，阿里云发布了超融合数字孪生平台。张磊介绍，阿里云超融合数字孪生平台的感知、仿真、控制、渲染场景均采用一套数据底座，可将彼此隔离的四域数据进行充分融合和计算，保障孪生世界中分析推演的速度与准确性，并在对应的真实世界场景中实现业务价值。

据介绍，阿里云超融合数字孪生平台的感知速度更快，算法时延小于100毫秒。在算力方面，可支持大规模城市级的宏中微观一体化仿真，秒级输出结果支持实时决策。同时，超融合数字孪生平台应用大规模三维可视化渲染技术，CPU/GPU资源消耗仅为传统方法的十分之一，使系统更稳定。

打造开放数据中台 赋能“大屏”兼顾“小屏”

“当前，数字孪生技术不只是用来规避风险、提升效率，其业务价值也要体现在服务企业和公众。”张磊表示，一方面，要让数字孪生技术更易用、更好用、更可用，从而支持所有想利用数字孪生技术赋能的企业；另一方面，数字孪生的价值要以人为本，向公众服务延展。

6月，阿里云在云峰会发布了产业智能OpenTrek，包含了具备行业属性的数据平台和智能产品，以及联合合作伙伴在两者之上开发的行业解决方案，数字孪生则是产业智能OpenTrek的五大核心技术之一。OpenTrek通过构建行业数据中台，充分激活数据要素的潜能，帮助解决跨行业的共性复杂问题，助推业务升级。

张磊介绍，在超融合数字孪生平台的设计上，阿里云把在融合感知、计算推演、决策优化和可视渲染域的技术都进行封装，提供模块化组件和低成本、自动化的数字孪生服务，以降本增效为目标，让更多企业和高校能够使用数字孪生技术，并提升合作伙伴的自主研发和持续改进能力。

疫情期间，浙江省交通运输厅与阿里云合作在全国首创“浙运安”智控平台，利用数字孪生技术，以“安全码”为牵引，打造危险货物道路运输的人、车、企全要素闭环、装运卸全过程闭环、多部门全方位闭环。“我们希望通过数字化赋能，主动管控安全，让司机在运输危化品的过程中获得更好的服务和体验。”阿里云智能交通物流行业总经理肖露表示。

在应用场景上，阿里云致力于将数字孪生技术的应用从“大屏”拓展至“小屏”，也就是车载终端和手机终端，不断优化用户出行体验。

在成宜高速公路，即使在大雾天气、夜间等视线不良的情况下，基于车路协同技术的精准实时用户触达，驾驶员能通过手机看到周围车辆的实时位置、速度、事件等所有路端信息，并接收到各方向碰撞预警。阿里云运用数字孪生技术，可在不依赖车端传感器的情况下，为行驶车辆提供“厘米级高精定位+毫秒级车路协同导航”服务，从而提升出行效率、安全性和服务体验。

实践案例

智慧港口——梅东码头“港口智能运营管控平台”

精准还原场景 提升运行效率

集装箱货轮驶入码头，停靠在指定泊位，桥吊将集装箱从货轮卸到集卡，由集卡再运到堆放处的指定位置，随后由“龙门吊”将集装箱卸下……

作业繁忙的宁波舟山港梅山港区。

在宁波舟山港梅东码头，基于阿里云数字孪生技术的“数字梅山可视化系统”精准还原了梅山港区陆域面积超320万平方米的集装箱作业场景，系统中有超10万个1∶1的数字孪生体在其中运行，数字孪生底座可向每个桥吊、集卡、龙门吊等设备发送调度指令。

可视化系统叠加车路协同和全局智能调度，实现了港区多种运输设备感知及异常事件识别，多项关键指标精准度可达98%以上，从而辅助业务人员更精准地感知异常事件，并智能化调度桥吊、集卡、龙门吊等多类设备，使整体运行效率可提升5%以上。

2021年，宁波舟山港区货物总吞吐量达12.24亿吨，连续13年位居全球第一，被称为“全球第一港”。对于这样一个繁忙的港口而言，其高效运营离不开数字化建设。

2020年起，阿里云与宁波舟山港在梅东码头联合打造“港口智能运营管控平台”，包括智能协同调度、集卡高精度定位、港区车路协同、仿真推演和数字孪生可视化五大核心部分，助力更“智慧”地优化配置，实现高效调度。

智能运营的前提是要对港口的大量数据进行整合。原先，港口各系统的数据指标并不统一。为此，阿里云梳理出一条主数据线，构建了数据中台和数据仓库的整体架构，并面向货、箱、船、车、设备和人等方面数据，构建各种主题库和专题库，让数据的抽取更方便操作，业务人员都能轻松上手。

如何确保集装箱的位移策略最优？在没有算法的情况下，控制员需要手动输入相应指令到操作系统里实现调度。如今，阿里云发挥在算法方面的优势，在管控平台预先设计好算法，使调度集卡的操作可以完全由机器替代，作业现场的调度做到24小时不休班，解放人力的同时提高调度效率。

“港口智能运营管控平台”帮助宁波舟山港实现了桥吊单机效率提升5%，港口的靠岸效率、场内运输效率、堆场效率、生产运行效率整体提升5%以上，集卡等待时间、通过时间缩短8%以上。

智慧城市——昆明“智慧交管大脑平台”

“云边端”协同实现秒级感知响应

2021年昆明市路网高峰行程延时指数同比2020年下降2.77%，降幅位居全国前列。这背后是昆明市与阿里云建设的集多种业务系统于一身的“智慧交管大脑平台”，推动了昆明市城市交通管理的数字化升级。

昆明市地处云贵高原，城市布局和路网结构具有很强的向心性，重要的功能区基本都聚集在核心区。机动车保有量连年攀升，出行需求持续高速增长，早晚高峰时段拥堵明显。依托智能路侧终端设备、云计算、大数据等，阿里云将“云边端”协同技术与数字孪生技术融合，为昆明打造一体化智慧交通解决方案。

昆明智慧交管平台。

首先，通过雷达和视频传感器等“端”侧设备的智能化升级，对城市道路运行情况进行全量感知和信息收集；其次，将感知设备收集的信息进行融合，在“边缘”侧进行实时计算并生成优化方案，发送至设置在多个路口的信号控制系统来执行；然后，在“云”端进行区域级的优化控制策略的制定与执行。

昆明作为国内首个城市级大规模采用“云边端”一体化智慧交通解决方案的城市，如今，通过路侧新增的传感器以及边缘计算终端，可以将路口的全量信息实时还原，一部分路口还实现了全息感知，因此可在路口实现车道级的精细化感应控制。AI感知设备检测路口实时流量，并自适应控制路口信号灯配时，从而提高路口通行效率。

与此同时，自适应信号灯控制可做到秒级感知和响应，比如某个方向的绿灯可以在刚好放完队尾最后一辆车以后变红灯，从而最大程度地减少绿灯损失。

截至目前，智慧交通项目已经完成了全市521个交通路口的智能化改造，503个路口实施了“绿波带”，12条干线的通行延误时间平均降幅达10.5%。

智慧高速——成宜高速公路“数字平行世界”

全天候感知降低事故风险

车辆驶入成宜高速公路，即使车身没有安装传感器，当有其他车经过车辆盲角时，车主也能通过App收到碰撞预警……成宜高速已成为四川省内首条全要素、全覆盖的智慧高速公路。借力阿里云数字孪生技术后，成宜高速交通事故率下降明显，“零事故”天数从每周0.5天提升至1.8天，交通事故数量下降20%。

成宜高速公路。

成宜高速线路全长约157公里，由于当地通行环境复杂、多云雾，发生交通事故风险较高。数字孪生应用需要结合实时多源感知数据，给予及时反馈和处理，建立成宜高速公路的“感知体系”至关重要。

对此，阿里云为成宜高速每间隔800米树立一根智慧杆，除了配备高精摄像头之外，还布设了两百余套阿里云雷视融合感知设备以及各类气象感知设备。通过全线全覆盖的雷达、视频等多种传感器共同工作，即使在浓雾、大雨等极端天气下，系统也能清晰成像，感知能力不受影响。同时，通过阿里巴巴达摩院AI算法，结合3D高清地图，利用“车路协同”解决方案，可对高速公路上的人、车、环境实现全量、全天候、全程精准感知与判断。

在此基础上，成宜高速通过毫秒级数字孪生技术构建了“数字平行世界”。“数字平行世界”将现实里的高速公路用三维的方式给做了1∶1的数字化还原，从物理世界到数字平行世界的延迟在数百毫秒以内，实现了车辆身份全标定、行车轨迹全还原、交通事件可追溯。

从感知端发现事件到处置、分析，再到推送给不同主体，形成这一闭环仅需不到300毫秒。数字孪生平台智能算法可帮助主动识别交通事故，自动生成事件告警工单，通过一键定位、一键通知与处置流程可视化，推动资源合理安排和事件快速处理。如今，成宜高速交通事故处置时间平均缩短30分钟，事故处置效率提升了40%。

除了服务于政府监管和企业运营，结合全天候的精准感知，“数字平行世界”还能让前方出现的交通事故、拥堵等状况，通过手机App以毫秒级的速度传递给后方的驾车人员，从而降低交通事故发生概率。

文字|单佳雯