城市综合交通数字孪生平台,让城市的血液系统更畅通

城市的交通网络,正如血液系统之于人体,高速公路、铁路、航空作为主要动静脉血管,在各城市之间运送物资和人员;而每个城市自身的公路网、地铁、公交、出租车则如同毛细血管,维系着城市的日常运转。
 
 随着社会经济的快速发展,汽车保有量持续增加,以及人口向城市迁移,城市地区人口密度不断增加,新增机场、航班密度增加,许多城市都饱受交通问题的困扰。交通拥堵、环境污染、交通事故、道路基础设施面临升级换代等问题层出不穷,在导致财产损失和人身伤害的同时,也严重影响了整个交通系统的生产效率和社会经济的增长。


兄弟软件利用数字孪生技术,努力为城市交通智能化发展带来新契机。通过构建城市级综合交通数字孪生平台,逐渐对交通基础设施、交通工具、出行人群三类对象进行数字孪生体构建,实现对城市交通的综合全面管控。
 
 


 祝融城市数字孪生体LOD分层模型
 

 在兄弟软件提出的城市数字孪生体LOD分层模型意见稿中,LOD1、LOD2关注的是城市级/城区级基础设施,包括基础地形、建筑概况、交通、电力、水务、成品油、燃气、热力、通信、管廊等相关基础设施的分布与实时状态。其中,城市综合交通管理正是“LOD1-城市级”、“LOD2-城区级”所首要关注的。


 


 城市综合交通 - 复杂巨系统
 城市综合交通是非常复杂的巨系统。政府部门、国有企业、民间企业、社区个人等都参与到此复杂巨系统的运转之中,这也导致城市综合交通的管理难以形成统一抓手,而严重依赖多部门分管与协调。
 在以往智慧城市的建设思路中,规划者往往仅单纯提出交通大数据平台的思路。只是,在地下交通、地面交通、空中交通、水面交通等归属十余个不同职能部门进行管理的情况下,交通大数据平台仅仅能在单一职能部门或主要行业企业内部实现,根本无法实现城市级综合交通大数据平台。另外,交通大数据平台更关注的是交通流量(交通工具、出行人群)方面的数据,而对交通基础设施的关注相对较少。因此,交通大数据平台难以成为解决城市交通复杂巨系统的有效武器。
 运用数字孪生体思想,开展城市综合交通管理,可以成为解决城市交通复杂巨系统问题的有力尝试:
 1、数字孪生体可以实现政府职能部门与行业企业之间的有机分工。数字孪生体的建设是对复杂巨系统各参与者都有利的,政府职能部门与行业企业完全可从各自关注点出发,进行分工建设,并在未来的某个阶段实现不同级别数字孪生体之间的嵌合。
 2、数字孪生体可以实现总体规划、分工建设的同步进行。数字孪生体可以在总体规划出一个开放性框架时,就开始部分建设工作,而不必等待总体规划非常详尽时才开始实施。
 3、数字孪生体的实效可分为三个级别,即高质量可视化监控、仿真预测、反向控制。数字孪生体可以在建设过程中就不断取得前述阶段性实效,让投资周期缩短,而不必等待大平台的统一建设完成。
 
 


 城市综合交通数字孪生体
 从数字孪生体视角看,城市综合交通被划分为交通基础设施、交通工具、出行人群三类对象。


基础设施

(交通枢纽+线路)
 
 

交通工具

出行人群

地下

地铁站、地铁线路等

地铁车辆、班次

大众乘车人群、重点监控人

地面

1、铁路车站、铁路线路、接触网等

2、高速公路/省道、桥梁隧道、收费站、客运站等
 
 

3、城市道路、公交站点、过街天桥等

高铁机车、普通火车、班次

两客一危、班次

公交车、班次

出租车

私家车

共享单车

大众乘车人群、重点监控人

空中

民航/通航机场(候机楼、停机坪、飞行区、塔台)、航线、管制区等

民航客机、班次

通航飞机

大众乘机人群、重点监控人

水面

港口、航路等

轮船

大众乘船人群、重点监控人


 通过前述分工,政府职能部门与各级企业可以通过遵从一定的规范框架,逐渐开展对交通枢纽、重点线路、交通工具的数字孪生体建设,从而渐进式完善城市综合交通管理体系。