从数字孪生开始,上海建“云路中心”推进交通基础设施数字化 - 城市智能交通 - 智慧交通网 ITS114.COM|领先的智能交通门户网站
  • 从数字孪生开始,上海建“云路中心”推进交通基础设施数字化

    2022-03-16 17:04:30 来源:its114.com 评论:
    分享到:

    上海道路总里程已达1.8万公里,路网密度全国领先,传统管理模式已不能适应快速发展的交通管理需求。2021年下半年以来,上海市道路运输事业发展中心(简称上海市道运中心)全力打造“云路中心”专项工程,推进道路运输行业数字化转型,赋能城市交通管理。

    (编者按:云路中心专项工程于1月份发布招标信息,招标金额5775万,日前发布补充公告,延期至下月开标;建设内容主要为云路智慧管理平台、云路中心专业管理区和云路中心配套设施等;根据隧道股份官微发布,其参与了杨浦大桥的数字孪生项目)

    image.png

    据上海市道运中心主任钱国辉介绍,“云路中心”涵盖道路运输9大业态和道路设施管理、运输服务管理、安全动态监管、静态交通监管4大核心领域,是道路运输管理的“智慧大脑”,实现了交通运输管理部门“观、管、防”的实时监测,让交通“一网统管”。云路中心将依托神经元系统,运用数字孪生、边缘计算等技术,努力绘就“数字孪生无处不在、生命体征无所不知、职能监管无时不有、精准服务无处不享”的治理新蓝图。

    作为“云路中心”数字孪生示范项目,杨浦大桥先行先试,用数字孪生赋能智慧监管,提升道路运输治理现代化水平。

    上海杨浦大桥自1993年通车后始终发挥着重要通道作用,2022年,杨浦大桥迎来了一个“孪生兄弟”——被“数字孪生”技术“克隆”的全数字大桥。这个“孪生兄弟”如何而来?上海市道运中心科技信息科科长姚颖东介绍,大桥通过设置交通感知设备约10类200套,形成了5万余个静态设施设备空间管理单元。这些数据依托神经元系统,通过数字孪生、边缘计算等技术手段,被传输到已经初步建成的上海市道运中心“云路中心”平台,在云端形成了“孪生的桥”,实时显示大桥的“生命体征”。

    基于数字孪生的“观”,展现科技之智

    通过对大桥运行数字体征的构建,初步形成了“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”共同形成了交通基础设施全景、实时、精准的数字底座。

    1.实现对桥梁结构的设施静态孪生。

    全桥5万余个静态设施设备空间管理单元,覆盖2022根主塔预应力束、256根斜拉索、240根钢横梁及各类附属设备等,依托唯一编码融合设施设备全生命周期的各种属性信息、技术档案信息、管理信息及动态感知信息,实现空间管理单元向全息数字单元的进化。

    image.png

    image.png

    2、实现依托神经元感知体系的结构动态孪生

    为掌握设施本身的数字体征,全桥布设了17类1100多个结构安全数据感知点,实时监测风速、风向、温度、大地震动等环境数据;监测桥梁自身应力应变、结构温度、振动、索力、变形和位移等结构状态数据,年监测数据达2tb以上。

    全桥共设立5大类120多项结构安全指标,所有指标点均通过数字孪生编码自动匹配三维空间位置,通过神经元智能分析模块实时计算指标分值,通过阈值设定及红黄绿颜色管理实时反馈孪生桥梁当前的指标监测数值,并通过对边缘计算分析,实时提醒桥梁结构健康状态。

    image.png

    3、实现依托交通实时感知体系的交通运行孪生

    为掌握大桥交通数字体征,全桥共设置交通感知设备约10类200套,包括视频监控、动态称重、气象、车流量检测及边缘计算分析等设备,实时掌握桥面车辆运行实况并自动识别桥面异常事件;运用车辆模型的动态模拟软件,实现大桥上的车辆动态孪生仿真,并对其中需要关注的营运车辆保持全程跟踪,为运输管理提供直观、高效的数据支撑系统。

    基于数字孪生的“管”,体现规则之治

    基于动静态数字孪生,依托“云路中心”线上数据共享,形成“感知自动发现、实时自动推送、快速协同处置”的闭环管理,实现由经验判断型向数据分析型转变,由被动处置型向主动发现型转变,从城市运行数字体征“防未然”,守住城市“生命线”,为百姓出行安全提供保障。

    1、设施养护在线监管,精细管理

    云路中心养护在线监管平台实现了设施日常管养工作的全过程在线监管。例如,今年1月在每日例行养护巡查中,通过智能巡查设备在主桥下游侧2#车道发现一条长度2.8米、宽0.2厘米的纵向裂缝,即刻自动派单至维修人员,根据维修安排在最短时间内修复。今后,利用ar现实增强技术,可实现现场快速、精准地完成病害缺陷定位、上报、复查等系列操作,提升设施管养的精细化水平。

    2、危化品车辆禁行管理,实时处置

    发现违禁事件的同时,感知设备在2秒内将违禁车辆车牌号、闯入时间和照片等数据,推送给“云路中心”危险货物道路运输数字化监管系统,实时启动相关管理处置流程:一是推送给公安交警和市交通委执法总队进行非现场执法;二是通过抓取违禁事件的报警响应时间和处置效率数据,加强行业企业考核;三是对危化品营运企业加强信用管理。

    image.png

    3、超重车辆动态称重,联动执法

    接到动态称重系统的超重车辆告警实时信息后,系统立即对该超限车进行孪生标注和全程监测跟踪,通过桥面的广播系统通知车辆立即从出口匝道离开,在桥梁龙门架情报板警示违禁车辆信息,并向交警总队和交通委执法总队推送车辆违禁信息。对于总重没有超设计荷载的车辆,由执法部门进行非现场处罚;当超设计荷载时,由交警进行现场拦截,并与交通委执法总队联合执法。

    基于数字孪生的“防”,探索全生命周期高效能治理

    1、即时感知设施运行状态,实现安全评估

    数字孪生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了整合,实现了大桥运行状态的实时动态评估。

    2、实时分析超限通行影响,实现快速评估

    当超设计荷载的超限车辆过桥时,自动触发结构安全监测处置流程,评价本次超限通行对结构安全和路面技术状况的影响,为后续路损索赔、结构维修、非现场执法提供证据和依据。

    3、全程跟踪现场应急处置,实现快速响应

    通过对大桥应急处置全程跟踪、指导、监管,辅助现场快速处置,预防影响交通及设施安全的重大事件的发生。低温雨雪天气时,当气象部门发布黄色预警时立即启动应急响应,基于现场实时环境、结构温度感知数据,展开应急响应准备、物资自动匹配、融雪作业启动、车辆安全提示、事后检测回顾等的闭环管理。

    10余个运用场景上线

    一座具有神经元感知体系的大桥开启了上海交通行业数字化转型的新纪元。

    在其他领域,“云路中心”也能发挥作用。

    “云路中心”的启用实现了交通运输业务全流程管理。在设施日常养护管理方面,“云路中心”积极推广应用车载视频人工智能技术,实现了病害前端智能感知识别、自动派单、自动审核的全流程闭环管理。对于道路设施,“云路中心”结合定期检测数据、日常养护病害数据,基于养护预测分析模型,获取路况预测和维养建议,实现养护工程方案决策最优化。

    “云路中心”也为搭建应急、执法联动平台提供了技术支撑。一旦发生违禁事件,感知设备在2秒内就能将违禁车辆车牌号、闯入时间和照片等数据推送给“云路中心”,进而将违禁车辆的实时情况推送给交通执法和交警部门,为联动执法提供信息支撑。在升级市民出行体验方面,“云路中心”不断拓展“预约停车、错峰共享、停车缴费”等重点应用场景,目前已实现全市32家医院停车预约服务,总计提供1022个预约泊位,受到广大车主的欢迎。

    本文资料来源:上海杨浦、上海道路运输事业发展中心、上海科技等

  • 关键字: 数字孪生 交通基础设施数字化
  •    责任编辑:its114
  • 延伸阅读!

  • 每周新闻精选

  • 关于我们
  • 联系我们
  • 广告赞助