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新一代数字交通整体解决方案与运营服务

2022-09-13

来源 : 赛文交通网

作者 : 孙超

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编者按:新一代信息技术加速交通与产业深度融合,以数字化、智能化、网联化、绿色化为特征的城市交通产业发展成为抢占全球科技创新制高点的重要抓手。近日,在第十一届(2022)中国智能交通市场年会上,深圳市城市交通规划设计研究中心解决方案中心副主任孙超以《从规划引领到城市运营——新一代数字交通整体解决方案与运营服务》为主题,做了精彩的报告。

孙超表示世界新一轮科技革命引发交通运行组织、路权分配、能源结构等一系列深刻变革,交通行业由“基建时代“转向”运营时代”,交通行业的核心业务逻辑是由物理世界的建设者向兼顾物理世界运营者、数字世界建设者转变,最终成为数字世界的运营赋能者。

该报告就当前整个交通行业进行了深入分析,详细介绍了数字规划、数字基建、数字运营新模式,分析了当前交通行业的局势、挑战和机遇,最后阐述了1个数字孪生平台+3大数字化专业服务,以及相关方面的应用实践。

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01、行业背景

当前交通行业面临三大变化,第一个变化是新技术推动城市空间演变,当前大城市的物理空间和用地形态趋于稳定,但数据驱动的、基于“流”特征的能源与信息交互将更加频繁、更加复杂,未来城市将从独立的物理空间和社会空间演变为信息交互更加频繁更加复杂的数字孪生信息空间。

第二个变化是新老基建一体融合发展,近10年全国城市道路里程从29.4增至45.9万公里(增加0.6倍),公路从400.8增至501.3万公里(增加0.25倍),地铁从11.3增至51.7百公里(增加4倍),基础设施由增量向存量、由规模化向立体化建设发展,面临更加复杂的工程设计和建设(建筑级、构件级)难题。

第三个变化是城市多模式交通网络运营管控,我国8亿城市化人口每天出行超15亿,需要精准把握城市交通运行规律、构建韧性交通治理能力。与此同时,经过几十年的发展,我国设施固定资产投资超百万亿,大量设施进入大中修阶段,如何实现设施精细监测、降本增效是关键。

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规划:交通复杂系统治理从低频、粗粒度、单维度向高频、细粒度、多维度的治理模式转变

治理频度由低频到高频,比如线网优化调整由半年缩短至一个月以内,疫情情况下可能半个月或者临时需要调整线路。决策粒度由粗颗粒度转向细颗粒度,建模精度上从交通小区到建筑到路口,如深圳交通建模从2016个交通小区到65万栋建筑到260万套房屋到3000+信控路口。评估视角由单维度向多维度转变,评估视角拓展由单一交通维度向交通、环境、经济等多维度转变。

建设:重大基建建设实施转向基于BIM的正向设计+BIM全过程咨询管理+机电设备高频运维

面向未来重大基建设计、项目全过程管理、机电设施短周期使用运营等需求,基建工程设计由人工纸质化到信息模型化(BIM),项目管理由各阶段缺乏贯通到全过程管理。同时,设施设备运维由土建设施、长周期到土建机电融合、短周期,高速公路大中桥和隧道设计使用年限100年,而视频摄像机、微波等监控设备使用年限仅6年。

管理:交通管控由被动型、单方式向主动型、多方式、网络级一体化管控方向转变

交通运行管控由独立管控向区域一体管控转变,如智慧高速业务场景普遍转向关注全网一体化管控和路网综合效益提升。同时,更加关注收费站、隧道等重要节点效率和安全提升、设施设备运维。交通安全应急也由被动式处置向预测型发现、主动型处置转变,如智慧街区、智慧运输、智慧轨道枢纽等业务场景。

02、趋势研判

世界新一轮科技革命引发空间组织、城市运行、交通管控和出行服务的深刻变革,交通行业由“基建时代“转向”运营时代”。交通行业的核心业务逻辑由物理世界的建设者向兼顾物理世界运营者、数字世界建设者转变,最终成为,数字世界的运营赋能者。城市交通1.0阶段是数据驱动、感知赋能;2.0阶段是算法驱动、平台赋能;3.0阶段是自主驱动、智慧赋能。

数字化技术+专业化服务将成为破解未来交通基础设施规划建设和交通治理难题的重要路径。数字孪生由低阶的静态几何空间模型向双向交互、自主推演和智能判断的高阶发展演进。面向城市“规-建-管-养-服”的跨行业、跨业务治理和日趋复杂的时空资源配置需求,亟需构建能够精准映射交通运行状态和规律,并能进行智能推演预测的数字孪生平台,加以提供人机协作的专业化运营服务。

新一代数字交通整体解决方案及运营服务

基于全域三维可视空间、多源异构数据治理、动静融合业务管控的数字孪生平台,提供数字规划、数字基建、数字运营三大专业服务,持续为客户创造“规划-设计-建设-运营”全周期核心价值,成为客户的数字管家。

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03、交通数字孪生平台

交通数字孪生平台的核心技术分为空间层(CIM)、信息层(BIM)和活动层(TIM)。其中,空间层是以CIM技术为载体搭建多场景多精度城市空间模型,如深圳市可视化城市空间数字平台,融合了2000平方公里高清遥感卫星影像、6000多公里城市道路、65万城市商事主体信息、260万套房屋“地-楼-房-权”数据库。

信息层是基于BIM的构件级设施模型,深圳已融入275个各类BIM项目数据、100G建筑道路BIM模型,支撑BIM施工图审查、BIM规划报建审查审批等应用。

活动层是基于TIM的模型体系,可长期动态追踪人、车、轨全要素个体出行活动规律,一方面可实现城市级人车环境全要素知识图谱高阶关联,数据关联性达90%以上;另一方面,通过人车个体活动推演模拟,可实现全网高峰80万辆车辆同时在线,10万个体微观实时仿真,个体出行还原及短时预测精度达95%以上。

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04、数字规划

数字规划可提供自带CIM平台的数字资产服务,支撑多类型专业规划咨询。融合地楼房权等基础信息,基于CIM平台和交通规划、城市设计、投融资开发等专业化人才团队,提供规划政策咨询、城市综合开发和云网数脑顶层规划等多类型专业贴身式服务,实现数据资产显性化、空间活力价值升级和城市可持续发展。深城交20多年来支撑了全国300多个区域-城市-辖区-廊道-片区多层级交通战略规划、综合规划及各专项规划落地,构建了业内权威、专业的城市交通数字化规划决策咨询服务。

案例分享:深圳轨道五期网络建设规划

利用CIM平台自带的数据资源,提供发展现状、客流量对比、人口岗位覆盖率、综合效益的快速评估和不同方案网络测试,精准匹配城市拓展与轨道网络建设时序,支撑超640km 轨道、500km国铁、220km城际轨道网络科学决策。

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产品服务:城市固定资产投资项目全周期数字化管理平台

聚焦重大项目谋划储备到竣工验收全周期管理,基于CIM数字化技术建设项目全周期数字化管理平台,实现项目动态监控与科学的投资论证,已服务500多个在建和3000多个储备项目,赋能年度近千亿财政资金管理。

05、数字基建

数字基建是基于BIM 技术构建多维度数据分析模型,支撑复杂重大基建精细化设计和实施建设,并依托一流的行业资质实力和富有经验的500+“交通+景观+智慧”多专业团队,开展涵盖复杂地区重大通道、高快速路、地下道路、市政道路、中小运量轨道、街区改善、品质提升、车路协同等智慧化设施及医院学校等公共建筑的工程设计。全过程应用BIM+GIS辅助设计,为客户提供工程设计、轨道设计、中小运量以及智慧街区、智慧道路等工程咨询服务,实现项目从立项、招投标、设计、建设、运营、运维等全周期专业管理。

案例分享:机荷高速公路改扩建工程

作为深圳首个复合立体高速重大基建工程,机荷高速是上下两层,上层是国家高速,下层是地方高速,工程非常复杂,平均不到三公里就有一个立交节点,涉及分合流点交织、上下高速衔接等难点。通过建设集成仿真推演的高精度三维建模平台,支撑了机荷高速的五轮互通立交设计方案仿真迭代优化,使全线平均运行速度提升12%以上。

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产品服务:通过对专业多生态合作,提供数字基建集成建设服务

深圳市交通运输一体化智慧平台:国内首个城市级、全领域(覆盖海陆空铁、规建管运)的智慧交通大脑,实现深圳交通运输行业数字化转型变革。该平台是一个可快速建模的全域三维、动静一体仿真、多源异构数字平台,涵盖枢纽、公交、设施等8大板块15类指标体系,实现近150余项数据资产秒级盘点和可靠共享。通过建立上百个可解耦的交通核心算法引擎,技术上支持BIM/CIM、GIS等专业共性技术封装和灵活调用,实现基于数字孪生的交通运输一体化业务流程再造,交通事件辅助决策响应时间缩短50%以上。

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甘肃省综合交通数据中心:区域级快速部署交付的数据大脑标杆,1个月内快速部署,业内率先开展77个系统迁移上云,汇聚了86.32亿条数据,搭载安全应急、重点车辆防疫管理等特色应用,实现外省籍车辆捕获率超90%,安全应急处置效率提升20%。

福田中心区智慧交通整体提升工程:全国首个超大城市核心CBD区域智慧街区整体解决方案,“规建管运”全过程效果兜底,打造了福田CBD全球示范标杆。该工程项目智慧化部分投资3亿元,是当年国内投资最大智慧交通项目,围绕安全、效率、绿色、体验等核心目标,通过建设智慧道路、车路协同公交等,使出行时间缩短10%以上,事故率降低10%以上,出行幸福感提升30%以上。

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06、数字运营

数字运营是基于SaaS轻量化部署,利用平台+服务支持一站式运营服务。自主研发TIM技术实现对人车个体级出行活动链、网络级轨道公交运行状态深刻洞察,根据客户需求组建专项服务团队,对交通系统进行日常维护,并基于平台与数据提供与业务流程操作的直接运营服务,赋能信号管控、智能网联、智慧轨道、智慧高速、智慧出行等业务场景,让平台与数据的价值充分挖掘发挥出来。

To G 管控云+养护云

管控云包括综合治理、智慧信控、智能网联、智慧公交等运营管控服务。

一是提供满足客户多元治理需求的精准综合治理服务,通过建立可计算、可编辑、可交互的深研云平台,支撑了深圳、佛山20+城市多轮交通拥堵综治实践,综治方案评估精度达到90%以上。

二是提供城市级交通信号管控平台和专业化运营服务,累计为深圳、东莞、贵阳、湛江等地10600+信控路口提供全国最大规模的信控运营服务,重点区域信号联控率达90%以上,信号控制效率提升60%以上。

三是提供智能网联一体化仿真及云控平台服务,目前平台测试场景库类型超100种。四是提供智慧公交线网优化和运营管控服务,为深圳、佛山等城市提供公交线网规划与优化服务,实现常态化公交线网调整频率由半年缩短至1个月以内,客流效益可提升20%以上。

养护云是建立了城市交通设施群健康主动运维和性能提升的数字平台,提供设施预防式健康管理、动态荷载智能诊断、设施时变健康模型评估等工具,可实现结构风险发现时间从3至6个月缩短为5min,延长设施剩余寿命20%以上。

To B 高速云+轨道云

高速云是提供基于数字孪生的高速公路运营一张网和服务一站式应用。以福建为例,福建智慧高速数字孪生平台是全国规模最大、首个省域级高速公路(6092km)网络数字孪生平台,搭建了超6000公里二三维一体化的路网数字空间和数字资产,能够实现省域全网全天超230万辆车、实时在线车辆超30万辆车的运行推演。

轨道云是提供城市级轨道“站-线-网”运行监测和可靠运营服务。目前建立了行业唯一自主研发的轨道网络级运行仿真推演平台,实现列车牵引节能13%,乘客出行时间节省6%,疏散效率提升50%。

To C 出行云+停车云

出行云是提供响应式公交服务、伴随式出行信息服务、立体式导航服务、一站式预约服务等。停车云是提供智能生成轨道接驳线路、MaaS平台运营服务+错峰停车共享、停车泊位动态管理等运营服务,可实现乘客满意度提升50%、高峰小时平均停车寻间减少6分钟以上。

最后,未来城市将走向人机深度协作运营的发展新阶段,面向数字化运营的平台+专业服务是未来大势所趋。深城交将联合行业生态合作伙伴一起,以客户需求为中心,持续推动行业数字化转型,为客户提供基于数字化运营的新一代城市交通整体解决方案,共同推动城市交通行业高质量发展和技术创新。

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