路網(wǎng)轉型，從智慧服務到孿生賦能

作為跨越黃浦江的交通主干道，從1993年服役至今的楊浦大橋其實是數(shù)字化轉型的“新兵”——楊浦大橋數(shù)字孿生1.0已經(jīng)上線使用半年，成效明顯——橋梁病害處置率從90%提高到100%、大橋危化品車輛違禁基本消失，超限車輛通行次數(shù)已快速下降到每月10次以內。

提效的背后，仰仗的是楊浦大橋數(shù)字孿生1.0中， “觀、管、防”三大領域的9項應用。

依托安裝的各種感知神經(jīng)元，楊浦大橋也如同一個生命體，對各類設施病害實現(xiàn)了“智能巡查、自動派單、及時處置、智能確認”的閉環(huán)管理，做到“即壞即修”，確保設施始終處于良好的運行狀態(tài)。

通過邊緣計算單元秒級發(fā)現(xiàn)危化品車輛違規(guī)上橋事件，全程監(jiān)測跟蹤，2秒內將違禁車輛車牌號、闖入時間和照片等數(shù)據(jù)，推送給“云路中心”危險貨物道路運輸數(shù)字化監(jiān)管系統(tǒng)，實時啟動非現(xiàn)場執(zhí)法、企業(yè)考核及信用管理等相關處置流程。

除了繼續(xù)完善楊浦大橋的數(shù)字孿生系統(tǒng)在實戰(zhàn)中的應用，上海還將在“十四五”期間構建城市重大交通基礎設施群數(shù)字孿生標準體系，建設城市重大交通基礎設施群數(shù)字孿生軟件平臺，并建成“高速公路網(wǎng)”、“快速路網(wǎng)”、“干線公路網(wǎng)”三網(wǎng)集群的全路域多業(yè)態(tài)融合的城市重大交通基礎設施群數(shù)字孿生，重點實現(xiàn)交通感知、超限治理、智慧化管控等功能。

浦江游覽，經(jīng)典旅游項目孿生蝶變

浦江游覽，在上海稱得上是最早的“網(wǎng)紅”市內游覽線路，如今，它也是游客到滬必體驗的經(jīng)典項目之一。

時光荏苒，這個黃浦江核心段（會客廳至十六鋪碼頭）經(jīng)典旅游項目已然蝶變，浦江游覽及水上安全監(jiān)管數(shù)字孿生應運而生，不僅能沉浸式體驗“世界級會客廳”、隨船直擊浦江風情，也可以深度虛擬體驗黃浦江兩岸的百年歷史征程，推進全水域智慧旅游發(fā)展。

在一江一河數(shù)字孿生底座基礎上，久事集團結合水上旅游產(chǎn)品的特點，運用AR、體感互動、人工智能技術，打造以外灘源為核心的元旅游體驗，講述浦江核心區(qū)域從過去-現(xiàn)代-未來的發(fā)展，游客通過體感互動方式，穿梭時空往來于今日外灘源、老上海和未來上海之間，還有趣味十足的體感劃船游戲讓游客暢玩在虛擬世界的蘇州河之中。

通過AR程序可以打卡乍浦路橋、外白渡橋等地標建筑，同時可以對沿岸的百年劃船俱樂部進行豐富多彩的AR虛擬游覽，了解建筑百年變遷，和劃艇運動在上海發(fā)展的悠悠歷史，實現(xiàn)人在實景游，穿梭元宇宙的數(shù)字游覽體驗。

目前，久事集團基于完全國產(chǎn)自主的核心引擎，已經(jīng)完成了對于浦江核心段70平方公里，蘇州河東段30平方公里合計100平方公里的數(shù)字孿生底座的建設。

針對黃浦江和蘇州河河道的水文復雜情況，一江一河數(shù)字孿生平臺包含了航道水下部分的建模以及船舶測深實時地形生長更新系統(tǒng)，目前已經(jīng)完成搭建和測試。該平臺應用場景為數(shù)字化船舶駕駛艙，是國內首創(chuàng)。

通過大屏端、PC端、移動端以及AR/VR端的多維應用能力，在空間維度、時間維度、交互維度、數(shù)據(jù)維度實現(xiàn)了數(shù)字化管理從0到1的構建，以及未來從1到∞的生長能力。

未來久事集團會繼續(xù)聚焦市民需求、企業(yè)管理和城市服務三大主線，基于現(xiàn)有數(shù)字孿生工作基礎，著力打造更多數(shù)字孿生和元宇宙應用場景，更多關注基于虛-實世界的管理創(chuàng)新、游覽體驗創(chuàng)新和社群互動創(chuàng)新，探索蘇州河全域AR元旅游，VR全景游，水上數(shù)字博物館和NFT產(chǎn)品開發(fā)等領域，創(chuàng)造更多數(shù)字化和元宇宙商業(yè)場景，逐步建成全量承載，融合互通和面向未來的一江一河元宇宙平臺。

航運中心新能級，數(shù)字孿生新港口來了

上海是東方大港，上港集團以“數(shù)字港口”建設為抓手，通過 5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術手段，打造科技引領的數(shù)字化港口，實現(xiàn)科技賦能、運營模式升級。

洋山四期自動化碼頭率先推出數(shù)字孿生系統(tǒng)，多維度全流程的超大型自動化集裝箱碼頭數(shù)字孿生平臺實現(xiàn)了地理信息和碼頭設備精細三維建模，實現(xiàn)了道路、堆場、集裝箱、岸橋、場橋、AGV等設施設備的高精度建模。同時還原岸橋、場橋、AGV三大設備的超精度行為和規(guī)則建模，實現(xiàn)了設備運行的高精度擬真。

上港集團表示，洋山四期數(shù)智平臺是在大數(shù)據(jù)應用基礎上，運用孿生技術以及智能算法在集裝箱碼頭領域的一次有效的應用和突破性嘗試，是未來數(shù)據(jù)賦能港口生產(chǎn)及精益化管理的重要努力方向。與港口傳統(tǒng)運營管理相比，數(shù)字孿生平臺具有不可比擬的場景優(yōu)勢。

在監(jiān)管方面，全面的數(shù)字化生產(chǎn)裝備，5G網(wǎng)絡系統(tǒng)，生產(chǎn)經(jīng)營者，生產(chǎn)管理者、設備操作者可以在任何時間，任何地點使用數(shù)字孿生移動設備，全方位掌握港口生產(chǎn)運營狀態(tài)。數(shù)字孿生平臺利用強大的3D場景渲染能力，宏觀可快速定位觀測港口運營態(tài)勢，集裝箱堆區(qū)布局。微觀可快速定位觀測設備部件運動。監(jiān)管力度可以到箱，設備可到某個運行部件。數(shù)字孿生平臺的現(xiàn)場場景還原的廣度、深度可達到視頻系統(tǒng)、無人機系統(tǒng)無法比擬的程度。

孿生系統(tǒng)最為核心的部分是其后臺所管理的港口業(yè)務生產(chǎn)大數(shù)據(jù)。利用全面的港口業(yè)務生產(chǎn)大數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生平臺中的AI智能模塊實時學習港口生產(chǎn)的業(yè)務規(guī)律，對各種生產(chǎn)行為建模，并不斷迭代優(yōu)化模型，并進行可視化演算。

數(shù)字孿生可模擬的氣象環(huán)境也可以對不同氣象環(huán)境，對生產(chǎn)過程的影響進行建模。在不通氣象環(huán)境下設計出相應的生產(chǎn)計劃。

另一個例子，如港口需要擴建一個岸場，那么配屬多少堆區(qū)，配屬多少吊機裝備，以達到最佳的成本/吞吐量比。也可以通過孿生系統(tǒng)進行推演。

上港集團還在積極探索傳統(tǒng)碼頭升級改造，基于數(shù)字孿生技術，在洋山四期試點應用的基礎上，推廣應用到全集團所有碼頭，逐步構建上海港智慧指揮中心，讓集團生產(chǎn)調度指揮中心能夠具備全局視野，及時、高效、簡單、直觀地感知、指導實際生產(chǎn)運營，做到真正意義上的一眼看全、一眼看穿、一眼看懂的“一屏” 管理模式，構建上海港的生產(chǎn)智慧大腦，提升整個上海港的管理手段，促進上海港的科學發(fā)展。

數(shù)字孿生機場    目標是卓越的全球智慧機場標桿

機場集團以“卓越的全球智慧機場標桿”為愿景目標，打造數(shù)字孿生機場賦能機場智慧化發(fā)展，助力建設更高能級、更高品質的世界級航空樞紐。

數(shù)字孿生機場主要針對機場生產(chǎn)保障和運營管理中的智能響應需求，基于新一代信息技術的態(tài)勢感知、優(yōu)化處理、智能交互和智慧決策能力，通過業(yè)務數(shù)字化、數(shù)字業(yè)務化，促進機場實現(xiàn)安全、運行、服務、經(jīng)營、交通、環(huán)境、貨運、管理等8個領域的智慧化。

上海機場的智慧化包括兩個層面：機場體系的智慧化和機場個體的智慧化。機場個體的智慧化是基礎，聚焦安全、運行、服務等重點領域，實現(xiàn)態(tài)勢看得見、指令叫得到、航班飛得準。機場體系智慧化，是在個體智慧化基礎上，實現(xiàn)城市區(qū)域化管理和企業(yè)精細化管控的體現(xiàn)，聚焦交通、環(huán)境、經(jīng)營管理等領域，全面對接上海市“一網(wǎng)統(tǒng)管”工作在機場區(qū)域的推進落實。

比如，機場集團航班態(tài)勢感知平臺整合了跑道監(jiān)測、停機位容量、航空器保障節(jié)點、航空器滑行路徑、航站樓內旅客分布情況等海量實時數(shù)據(jù)，融合形成了十分直觀的運行實況信息，機場運行監(jiān)控人員以全局視角來觀測和了解機場飛行區(qū)內各個區(qū)域的航班運行狀態(tài)，更及時發(fā)現(xiàn)問題，快速地進行決策和指揮調度，處置突發(fā)事件。

對旅客來說，服務體驗也將大大提升。通過重點打造基于大數(shù)據(jù)的全自助、流體驗、無感知的服務體系，用數(shù)字身份讓旅客輕松無憂地走遍機場，便捷舒適地享受上海機場提供的各項服務，滿足旅客日益增長的便捷、自助、個性、智慧等方面的商旅服務需求。

賦能新基建，打造全要素監(jiān)管新工地

在上海的交通建設領域，一次賦能新基建的變革正在進行——推進“智慧工地”建設，開展“綜合監(jiān)管”。

2022年8月，上海交通建設工程綜合監(jiān)管平臺1.0正式上線，平臺作為“上海交通城運系統(tǒng)”的“數(shù)治監(jiān)管”版塊，已覆蓋全市在建軌道交通、公路、市政、水運、鐵路、樞紐等6大類交通建設工地。面向工地“人機料法環(huán)”，通過智能技術，打造交通建設工地數(shù)字化、智能化監(jiān)管體系。

平臺按照“觀、管、防”一體化管理理念，引領交通建設工程智慧工地“一網(wǎng)統(tǒng)管”。

觀，通過宏觀整體建設態(tài)勢、中觀具體工地詳情、微觀單個事件處置流程，“一屏觀天下”。

管，以問題導向，梳理4大類，15小類，共28項智能監(jiān)管要素，覆蓋疫情防控、安全預警、危大工程和應急管理等重點應用場景；以責任到位，“大閉環(huán)”監(jiān)管部門處置、“中閉環(huán)”企業(yè)處置、“小閉環(huán)”現(xiàn)場處置，“一網(wǎng)管全域”。

防，對監(jiān)管要素、工地、企業(yè)和個人進行精準畫像，建立監(jiān)管部門、建設單位、施工現(xiàn)場三方共管共防體系，“一體防風險”。

如果遇到暴雨臺風天氣，平臺可以一鍵切換到應急模式之防汛防臺子場景，針對已納入平臺監(jiān)管的136個工地，共250路攝像機，一鍵下發(fā)人員撤離算法任務，發(fā)現(xiàn)施工人員即告警，輔助工地人員撤離工作，確保工地臺汛期間的人員安全。

平臺正式實戰(zhàn)運行以來，已消除各類風險3600余條，處置閉環(huán)率達97%（其余均在處置管控中）。有效保障交通建設工程工地的安全、平穩(wěn)、有序運行。

數(shù)字變革，轉型永遠在路上

據(jù)介紹，上海市交通行業(yè)積極推進數(shù)字化轉型，立足夯實數(shù)字底座，促進基礎設施融合發(fā)展、監(jiān)管模式重塑迭代，圍繞“觀、管、防”，形成交通治理新模式。

楊浦大橋、黃浦江核心段、港口、機場、工地等五個數(shù)字孿生場景，已初步實現(xiàn)“虛實映射”、“虛實分析”，正在向“虛實優(yōu)控”、“虛實共生”不斷邁進，也是元宇宙在交通行業(yè)應用的初探索、初體驗。

據(jù)了解，為進一步推動交通行業(yè)高質量發(fā)展、高效能治理，為廣大市民創(chuàng)造高品質生活，市交通委將持續(xù)拓展數(shù)字孿生應用的深度和廣度，不斷拓展應用場景，至2025年，建成全行業(yè)、全鏈條、全場景的重大基礎設施數(shù)字孿生群。

據(jù)悉，“十四五”期間，市交通委將持續(xù)拓展數(shù)字孿生應用的深度和廣度，至2025年底實現(xiàn)建成全路域多業(yè)態(tài)融合的城市重大交通基礎設施群數(shù)字孿生目標，建成高速公路網(wǎng)、快速路網(wǎng)、干線公路網(wǎng)“三張網(wǎng)”集群數(shù)字孿生，針對“三張網(wǎng)”中重要設施、黃浦江越江設施按照高標準建設，至此形成三網(wǎng)集群城市級數(shù)字孿生底圖和感知設備資源倉庫。

市城運中心則透露，目前，市城運中心已經(jīng)接入72個部門（單位）的220個系統(tǒng)和一批數(shù)字孿生應用場景，并不斷總結提升，積極推廣數(shù)字孿生在基礎設施、歷史建筑、社區(qū)、文旅、教育、醫(yī)療、應急、消防等領域的應用，在城市安全、城市運行、創(chuàng)新引領等方面打造一批獨具特色的數(shù)字孿生應用場景。