数字孪生监控：智慧交通三维可视化运维平台

城市交通作为城市与区域交通体系的核心，其完善程度和发展水平是评价城市现代化水准的关键指标之一。

城市交通数字孪生技术正在成为城市交通管理的关键工具，支持系统的高效运行和安全保障。随着互联网、大数据和人工智能技术的进步，城市交通数字孪生应用逐步成熟。图扑软件专注于 Web 2D&3D 可视化，针对轨道交通等行业需求，打造了一系列数字孪生场景，为铁路、公路、隧道和桥梁等相关行业提供了高效、直观的可视化解决方案。

铁路可视化

机车整备场

机车整备场是铁路运输系统中的重要组成部分，它承担着机车的维修、保养和整备工作，对保障铁路运输的运维和安全起着至关重要的作用。本案例实现了对机车入库-检查-出库作业流程的可视化展示。

动态检测棚

HT 通过虚拟仿真建模将作业流程生动呈现，使用户可以在虚拟环境中进行数据监视和培训学习。动态检测棚是机车整备场中重要的作业设施，用于对机车的动态监测和调试。

洗车机

通过图扑数字孪生技术对洗车机进行三维仿真、测试、细节优化，发挥其清洗效果的稳定性，提高其作业效率，同时，远程监管也能对洗车过程中人员作业安全，提供必要安全预警。

上砂卸污棚

HT 将实际设备与虚拟模型结合，以现场数据情况为驱动，实时获取作业过程中的关键数据，实现对整个上砂卸污棚作业过程的模拟和监控。

作业流程图

支持动态展示机车整备一次标准化作业流程，包括机车入库、外部清晰、机车监检测、上砂作业、吸污作业、机车保洁等，流程示意一目了然。

高铁站

图扑独创的国风高铁站可视化案例，通过古风建模风格来展现，使整个项目效果更加新颖，在具有观赏性的同时，凸显出三维高铁站主题和艺术风格，展示了 HT 三维引擎的渲染能力。

候车厅

本场景展示高铁站候车区内景，包括主结构、关键设备以及实时告警、列车准点率、客流、进站人数等数据，助于结合 2D、3D 监控运营动态。

站台

切换到列车站台功能，3D 视角聚焦在站台位置，数据看板主要展示了停车信息、设备告警、线路满载率图、安检设备统计等监控数据。

地铁可视化

地铁线网

地铁线网可视化对城市公共交通系统的规划、运营、以及乘客的使用都具有重要意义。有效的线网可视化可以改善乘客体验，提高运营效率，加强城市地铁运营系统的功能性和美观性。

地铁站

HT 地铁站三维智能巡站场景，将站厅内的人体测温、炸探、液探、X 光机、闸机、电梯等关键设备运行信息逐一轮训展现，集成安防、环境、门禁等监控系统，接入后台实时数据，通过 3D 视图感知设备与资产的信息属性，如点击设备模型，查询单个设备的故障、位置、状态等数据信息。

巡站模式还支持对车内环境的监控系统、环境监测、报警系统等设备进行动态监测。当识别到烟感探测器、摄像头、屏蔽门或人员行为等异常告警事件时，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。

除了固定路线的智能巡站模式，地铁站场景还支持自由巡检模式，在第一人称视角时，通过键盘 WSAD 键可控制前后左右行走，配合鼠标的拖拽转动视角，在巡检过程中，遇到设备可点击交互，弹出监控视频或设备运行信息窗口，以虚拟仿真的形式进行地铁日常运营工作。

桥梁可视化

施工工艺

斜拉桥（又称斜张桥），作为现代桥梁工程的关键类型，凭借高强度材料和精密技术，广泛应用于全球，特别是在新基建计划中扮演着城市交通的重要角色。它不仅跨越了宽阔的自然障碍，还在城市发展、交通改善和科技进步方面作出了贡献。

图扑软件基于 HT for Web 产品，精确展现斜拉桥建设规划与构造过程，其建造动画适用于仿真教学、展示工艺、数据监控等多种应用场景。

HT 并非局限于传统的工业设计风格，浓浓的中国风山水画卷元素也可以发挥得淋漓尽致。本案例以架桥机假设桥梁的工程为例，将严肃枯燥的工程施工步骤，以艺术形式体现。

在科技迅速发展的大背景下，数字技术在与传统基础设施融合创新中，伴随着新需求的不断迭代，正在形成新的技术架构体系，建立一个数字孪生的世界，实现从 3D GIS 可视化、漫游和三维空间分析到 BIM 施工管理、施工动态模拟和施工进度总览的全过程信息化管理，传统桥梁工程迎来了深刻变革。

港珠澳大桥

港珠澳大桥的开通，为香港、澳门、珠三角地区的经济加速腾飞带来助力，拉动了三地经济社会融合发展。

HT 搭建起一套水墨风的 3D 港珠澳大桥-大湾区管理可视化系统。多纬度直观展现大桥结构、效益、地理环境等信息，围绕经济效益、施工结构等业务，提供了完善的监测管理方案。

安全管理

概览数据主要包括桥梁挠度、应力、偏位趋势、位移趋势、温湿度的监测，通过多角度、针对性的几种参数，实时直观地告知用户桥梁运作是否安全。

环境管理

建立三维水流、风势数学模型，模拟大湾区水流、风势运动的三维特征。从而预测潮流动力较强的大潮期，并为进一步研究极端天气条件下大湾区台风浪过程提供基础。

图纸管理

港珠澳大桥珠海口岸工程属于超大型交通枢纽建筑，钢结构造型独特，建筑功能复杂。对大桥设计结果进行可视化展示，可查看大桥局部结构设计图纸，使管理人员更方便直观的理解设计方案。

隧道可视化

案例以厦门万石山隧道为原型，融合了地理信息系统（Geographic Information System，GIS）数据，在 GIS 底图上进行模型叠加、场景搭建，将隧道渲染成醒目的流光效果，展示出隧道线网布局。辅以左右两侧的关键数据看板，为隧道管理人员提供直观的日常监控画面。

隧道设备管理

点击三维图标可下钻至隧道口精细化建模场景，所见即所得地查看隧道实际的样貌，左侧操作面板支持切换不同的设备类型，如紧急电话、风机、广播、摄像头、ETC 门架、车道指示器等，如遇告警事件时，会以醒目的颜色或动态突出展示出报警信息，通知用户及时进行处置。

隧道的设备操作管理还支持顶视平面图模式查看，对于长距离的隧道，能进行扁平化展示。系统支持前端远程操作控制设备运行和停止，支持结合隧道段以及设备的筛选，对设备进行精准查询控制，使设备故障处理以及故障设备定位更加便利。

高速可视化

智慧公路系统将先进的数据通信技术，传感器技术、人工智能等新兴技术有效地综合运用于交通运输，服务控制和车辆管理，加强车辆，道路、运维三者之间的联系，从而保障安全，提高效率，改善环境，节约能源。连接起城市与乡镇的智慧数字化全面发展，打造智慧城市、数字乡村新格局。

HT 基于 GIS 技术，在矢量地图上叠加出高速公路线网科技感效果。随着初始动画的展示，沈海高速厦门至泉州路段的全貌映入眼帘。

高速设备管理

在地图中展示了主要的点位信息，如收费站、服务区、隧道、ETC门架、机房，点击点位坐标后，即可下钻至3D实景。

收费站

收费站是公路系统功能发挥的重要组成部分，公路收费站机电设备是保障公路正常运行的关键。结合 HT 丰富的 2D 数据看板样式，将栏杆机、车牌识别、车道监控、车道控制器、天线、费显、车道指示灯、情报板等设备的数据以弹窗形式展示在设备模型上，提升了系统数字孪生水平。

服务区

通过 HT 数字孪生技术将服务区、服务区内建筑、周边环境设施进行高度还原，整合服务区现有信息系统的数据资源，展示了服务区信息、水电能耗统计、环境监测、车流量趋势、车辆统计等数据。

隧道

将设备告警信息、故障信息等数据进行整合，对隧道内的车道摄像头、指示灯、情报板、风机、亮度仪、气体检测仪、风速风向检测、火焰探测器等设备进行数字化监管。

ETC 门架

将 ETC 门架进行了完整的三维场景构建，能够管理门架以及门架上所有的设备对象。支持通过数据配置，生成不同的监控场景。

机房

机房建设环境会对设备运行产生影响，关系到运行的安全性、稳定性，因此必须加强环境和安防管理，涉及温度、湿度、照明、门禁、通风等要素。接入设备数据并通过 2D 面板实时显示设备如列头柜、空调、UPS、消防气瓶、监控等数量与运行情况、以及能耗统计、UPS、设备运维记录等信息。

城市交通数字孪生为城市交通系统的高效管理和可持续发展提供了强有力的技术支撑，使其成为未来智能交通系统不可或缺的重要组成部分。

Hightopo 基于全域三维可视空间，整合多源业务系统的数据，打破系统间的信息壁垒，形成数字孪生平台，让铁路、地铁、桥梁、隧道、高速等轨道交通领域的可视化界面具备多维感知能力，能够实现彼此间的信息互联互通，为轨道交通安全和日常运行提供管理依据，赋能全业务数字化升级。

审核编辑 黄宇