數字孿生廈門隧道，打造智慧交通閉環行車安全體系

隧道作為重要交通建築設施，為縮短執行距離、提高運輸能力、減少事故等方面起到重要作用。同時隧道交通具有流量大、行車速度快的特點，且內部含有大量照明、風機、水泵、指示器、情報板、供電等裝置設施，若隧道內出現交通事故或裝置故障等緊急情況將會對隧道內人員安全以及交通運輸等帶來重大影響。傳統的隧道運營管理常常因為遠離中央控制管理中心，導致隧道運營管理和維護都十分困難。

圖撲軟體基於 HTML5 的 2D、3D 圖形渲染引擎，結合 GIS 地圖，以 B/S 技術架構打造一套實現智慧隧道全聯接、全智慧的視覺化管理方案 ——智慧隧道中心排程平臺。以隧道綜合管控為導向，提升裝置控制、事件預警、流程管理、應急處置等綜合業務能力。助力隧道運營管控朝著更智慧、更安全、更便捷的方向發展，推動交通行業的數字化轉型升級。

本次視覺化專案以廈門萬石山隧道為背景，將其地理資訊系統（Geographic Information System，GIS）的資料進行豐富的視覺化展示。並結合 GIS 地圖，初始畫面以城市地圖為背景，輔以左右兩側 2D 皮膚進行展示執行資料。隧道選用醒目的綠色流光效果展示其走勢與形狀，突出隧道線網布局。

點選指引圖示再下鑽至萬石山隧道檢視主隧道資訊以及執行狀態。分別從消防、裝置資訊、監控、告警管理四個方面對廈門隧道進行運營整合，全方位掌控隧道執行狀況，及時做出運營策略調整。

HT for Web GIS 產品支援對不同地圖瓦片服務資料、航拍傾斜攝影實景的 3DTiles 格式資料以及城市建築群等不同的 GIS 資料的載入。系統中的城市建築場景，為使場景更加美觀，透過對地圖供應商提供的建築白模加工最佳化，進行 AO 貼圖烘焙，增加模型間的陰影關係，達到實用且賞心悅目的效果。

首頁展示

漫遊巡檢

場景初始化後，點選“巡檢”按鈕即可透過固定路線、自由視角對隧道全場景進行巡檢式漫遊。系統中的三維場景均採用了輕量化建模方式，在還原隧道整體建築結構、內部裝置設施以及周邊建築道路環境的同時，也支援前端頁面流暢展示，並對接整合隧道相關運營管理資料進行展示。

漫遊路線的制定著重凸顯核心裝置，為使用者呈現萬石山隧道整體風貌。

輔助運管人員對隧道內裝置健康狀態的巡檢排查，以及對故障裝置的定位，加強裝置異常處理的能力。

隧道消防演示

隨著國內隧道交通建設大力發展，各類消防安全隱患層出不窮，給隧道消防安全工作帶來巨大壓力，傳統消防預防手段難以應對。

圖撲軟體 HT 透過對接火災自動報警系統、疏散指示、消防廣播等平臺，並採用輕量化三維建模技術，數字孿生現場消防情況。

透過對接後臺資料介面將隧道內應急預案執行流程以及執行細節進行展示，並聯動現場裝置設施做出對應應急措施，有利於實現系統對隧道內消防設施的實時監控、巡檢，對提高隧道安全係數及快速處置火災事故具有重要作用。

裝置資訊視覺化

作為高速公路路網中監管難度最高的路段，隧道是公路場景中最為難啃的“黑盒子”。繁雜的機電裝置加上特殊的環境因素，使得隧道一直面臨著：應急指揮難、監管運營難等難題。

圖撲軟體藉助 HT for Web 技術賦能，將裝置告警資訊、故障資訊等資料進行整合，對隧道機電類裝置監管進行數字化升級。打破資訊孤島，實現隧道裝置的智聯協同。

支援人工點選檢視裝置資訊，包括裝置總數、裝置故障數、裝置未使用數等資訊；支援根據裝置發出的報警資訊快速定位。運維人員可瞭解裝置的健康狀況，以及維修情況，包括已處理數、未處理數等，並將位置與時間資訊展示在 2D 看板。

車流量視覺化

支援對管轄路段車流量的實時監測，並可基於豐富的數學運算庫，對車流量等多項核心資料進行多維度視覺化分析，實現管轄路段車流量的科學監測評估，為交通指揮提供科學的決策支援。幫助交通管理者以此為依據提前安排進出隧橋等重要交通訊號人工干預，緩和擁堵度、縮減擁堵時間。

裝置告警視覺化

主頁面的呈現以寫實風格為主的隧道路段設計，周邊環繞 3D 綠化環境。2D 皮膚展示了隧道裝置群的告警資訊，資訊涵蓋告警時間以及告警數量。

實時監控

隧道影片監控智慧分析系統是道路交通方式不可缺少的監管手段。圖撲軟體 HT 根據現場攝像頭實際點位進行參考，在三維場景中進行對應位置的模型擺放，實現場景還原。使用者透過三維場景對隧道的攝像頭位置一目瞭然。

亦可透過新興影片融合技術，將影片無縫嵌入到場景中，真實還原隧道實景。當發生交通事故安全事故時，能夠迅速自動報警錄影，記錄車牌號等資訊，對道路交通安全預警、管理方案和道路運作具有較大的功效。

操作管理

隧道場景中的裝置極其複雜，包括通風、指示標識、監控、檢測、消防等。面臨著裝置介面不一、軟體協議不一等難題。對此，圖撲軟體依託裝置虛擬化等技術加持，對隧道內風機、廣播、攝像頭、車道指示、ETC 門架等裝置進行統一管理，做到發現早、定位準、響應快，實現隧道監控的全息全知。右側 2D 皮膚聯動三維場景，管理人員可點選檢視 K1、K2、K3、K4、K5 等不同路段，選擇裝置即可定位到對應裝置。

隧道的裝置操作管理將 3D 隧道場景進行扁平化展示，同時展示隧道內所有裝置點位，以及裝置資訊彈窗，運管人員無需到隧道現場便可以實時掌握每臺裝置的狀態資訊。平臺支援透過對接裝置執行狀態，實現在平臺遠端操作控制裝置執行，結合隧道段以及裝置的篩選，對裝置進行精準查詢控制，使裝置故障處理以及故障裝置定位更加便利。

風機管理視覺化

風機是隧道機電設施的重要組成部分，隧道正常運營時能夠起到通風的作用，保證隧道內空氣指標達標，且在隧道發生火災時能起到排煙的重要作用。圖撲軟體將隧道內風機的位置以及對應引數展示在前端場景，點選左側主按鈕即可檢視風機裝置佈局。

故障風機選用紅色風機圖示標註。點選場景內對應風機即可檢視裝置編號、裝置樁號、裝置方向、通訊狀況、以及故障狀態。管理人員可透過遠端操控隧道內的風機或指示標誌，及時調整通風系統的運作方式。

廣播管理視覺化

及時獲取隧道廣播裝置的執行狀況資訊，以確保隧道廣播接收訊號清晰穩定，是一個業界公認的技術難題。隧道廣播裝置由於環境條件的原因，故障率較高，加上缺少實時監測手段，無法及時發現和處置問題。

圖撲軟體透過隧道視覺化監控平臺，解決了隧道廣播監控難題，實現多終端資料監控、故障報警等各項應用。

場景內點選紅色廣播按鈕即可檢視廣播異常情況，包括廣播的裝置編號、裝置樁號、裝置方向、通訊狀態、故障狀態以及故障描述等。當有廣播裝置發生問題時，可通知運維人員及時處理，成功解決現有隧道廣播無法監測和故障報警的難點，顯著提升隧道廣播覆蓋網的運維效率和收聽體驗。

攝像頭監管視覺化

針對以往隧道監控人工輪巡中存在的同一時間無法全路段排查的問題，圖撲軟體基於 Web 端的 UI/2D/3D、GIS、BIM 及 VR/AR 等視覺化工具及應用，監測全線隧道所有高畫質攝像頭，實時監控隧道路面行車情況。

依託遠端網巡，智慧預測預警，變被動等待為主動捕捉，使用者輕點滑鼠即可第一時間發現路面異常情況，及時處置，節約處置時間，提高工作效率。定位系統與現場攝像頭聯動，當發生緊急報警事件或對指定人員進行嚴控時，可根據位置資訊自動進行現場影片畫面切換，可幫助監管人員節省調取影片監控畫面的時間和緩解監看影片畫面的疲勞。

車道指示視覺化

圖撲軟體透過 3D 模擬建模、AR、VR 等新興技術的融合，模擬構建與隧道實體一對一精準對映的 3D 隧道模型；同時在真實的位置部署 3D 車道指示裝置，讓管理員能遠端對隧道和裝置進行實時實景巡檢及監測。

HT 2D 皮膚會重點顯示裝置故障狀態以及通訊狀態，對於故障裝置可以清楚直觀地展示在場景中。隧道是車禍高發地，隧道進出口光線的明暗變化，以及部分司機不良的駕駛習慣極易造成隧道交通事故發生。圖撲軟體充分挖掘隧道車道控制器作用，將應急使用擴充到車道日常警示警醒，預防事故發生。

ETC 門架管理視覺化

圖撲軟體對 ETC 門架進行了完整的三維場景構建，能夠管理門架以及門架上所有的裝置物件。支援透過資料配置，生成不同的監控場景。

真實還原交通執行狀態，2D 皮膚重點展示裝置故障狀態，方便開展交通健康診斷，有效解決交通擁堵和安全等問題，提升交通管理及服務水平。

隧道照明

隧道照明控制依賴於先進控制技術和控制方式的支撐，合理的隧道照明控制可以改善隧道內路面狀況，改善隧道內視覺感官，減輕駕駛員疲勞，有利於提高隧道通行能力保證交通安全，更可以達到最佳化能耗、節能減排的效果。

圖撲軟體將隧道照明控制結合隧道 3D 場景進行展示，可透過對接隧道後臺照明裝置資料實現視覺化場景與隧道照明體系的聯動，透過點選照明模式可根據現場狀況切換為自動光感照明或人工干預照明，實現智慧化隧道照明控制。

緊急電話視覺化

在建隧道的特點是現場聲音嘈雜，隨著開挖長度的深入移動訊號也在減弱或無訊號。通常情況下當環境噪音超過 90 分貝時，普通電話機的鈴聲經常不能讓工作人員聽到鈴聲，導致生產排程指令得不到及時地傳達，造成經濟損失。

圖撲軟體針對各類隧道高潮溼的環境設計，對接資料介面，將隧道內的電話裝置資訊進行視覺化呈現，管理人員在三維場景中透過點選即可檢視緊急電話裝置狀態。包括裝置編號、樁號、方向、通訊狀態、故障狀態以及故障描述等功能。

告警管理

圖撲軟體根據隧道安全管控的實際需求，對接後臺告警資料，對隧道內裝置告警以及事件告警資訊列表進行彙總展示，可透過篩選檢視過往告警資訊，瞭解告警處理狀態以及告警處理記錄，及時跟進未處理的告警資訊，並透過操作彈窗對已處理或未處理的告警進行反饋，便於告警處理情況的溯源跟蹤。

實現安全問題第一時間發現，第一時間處置，保障隧道通行的安全。並將事件告警資訊以及裝置告警資訊統一上傳，使用者在介面輸入隧道 ID、道路裝置 ID 或告警狀態即可快速定位檢視對應告警事件，各項資料透過圖撲軟體治理後一圖呈現，提高管理人員的工作效率。

平臺在為隧道管理者提供不同等級事件的應急預案，實現資料查詢、影片關聯等功能的同時，為隧道管理者提供對隧道內事故、事件的事後回溯分析的途徑。

智慧隧道監控視覺化系統

圖撲軟體還搭建了智慧隧道監控視覺化系統，監控隧道內的車道堵塞情況、隧道內的車禍現場。主要內容包括：照明、風機、車道指示燈、交通訊號燈、情報板、消防、火災報警、車行橫洞、風向儀、微波車檢、隧道緊急逃生出口的控制以及事故模擬等等。

盾構機三維視覺化

盾構機作為隧道施工的重要裝置之一，發揮著舉足輕重的作用。圖撲軟體採用 HT for Web 產品來構造輕量化的 3D 視覺化場景，數字孿生盾構機施工流程，清晰直觀的展示裝置的部件組成，動態運作效果，裝置拆分，組裝、施工全過程。

公路專案建設視覺化進度管理

圖撲軟體採用數字資訊化技術，搭建出的一個高速鐵路工程展示平臺，為專案在策劃、實施等各個階段提供工程資訊，實現工程資訊互通，確保了工程建設的高效性、準確性，達到專案增值最大化的目的。

地下綜合管廊平臺

地下綜合管廊是建設在城市地下，用於集中敷設電力、通訊、廣播電視、給水等市政管線的公共隧道。圖撲軟體的視覺化系統，不僅可以助力城市隧道交通視覺化管理，對於城市地下綜合管廊，也有一套解決方案。

地下綜合管廊智慧管理 Web 平臺利用三維視覺化和虛擬模擬技術，對地下綜合管廊的物理要素和資訊系統進行高精度模擬重現，圍繞感知、傳輸、資料、平臺與應用以及展現等層面的關鍵技術研究及其應用，實現城市地下綜合管廊安全運營與智慧管控。

全面準確掌握隧道整體交通情況

傳統監控系統方案單純依靠影片對隧道內交通情況進行識別，其識別的精度和廣度往往受到影片監控能力的侷限，無法滿足隧道運營單位全面準確掌握隧道整體交通情況的需求。圖撲軟體依託圖表、平面圖、三維圖形以及影片等形式對隧道形象化展示，打造智慧隧道中心排程平臺，能夠能精準覆蓋隧道全域的交通狀態感知系統，提升對隧道的精準管控能力。

形成全閉環流程的隧道行車安全管理體系

目前隧道管理主要是針對隧道內的交通事故、事件進行檢測與處置，對隧道外駛入的危險車輛的管控仍有所欠缺。圖撲軟體採用 HT 引擎搭建的智慧隧道中心排程平臺，聯動隧道內外不同監測內容、監測機制的平臺來整合隧道安全綜合應用，實現隧道行車安全管理業務。

在當前公路隧道管理的實際工作中，由於公路管理佈局零散，部門之間分工不同，現場處置、中心排程、決策指揮等工作任務相對獨立，缺乏統一的縱向、橫向間的指揮排程體系。當務之急是提高我國公路隧道的智慧化、資訊化、整合化、綠色節能化，將現有的傳統條塊化管理模式轉變為創新型的智慧綜合監控模式。

圖撲軟體充分發揮物聯網、視覺化、GIS 等前沿技術的優勢，實現車道資訊提示、分割槽廣播、智慧巡檢控制的智慧聯動與控制，實現隧道監管統一管理，組成了隧道的“智慧血脈”，有效提升隧道交通有序、安全、暢通、經濟、環保管理。