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一、什么是数字孪生交通数字孪生是物理对象、过程或服务的数字表示,也被称为数字映射、数字镜像。数字孪生交通将实时采集的交通数据纳入交通模型体系,实现交通体系的虚拟数字映射。通过大数据、人工智能和交通仿真技术,生成并评价交通优化方案。其本质是数据闭环赋能体系,通过数据标识、感知、分析、决策和执行,实现交通的模拟、监控、诊断、预测和控制,提升交通资源配置效率和安全运转状态。
二、数字孪生交通的特征数字孪生交通具有精准映射、虚实交互、软件定义和智能干预的特征。精准映射确保交通要素的高精度建模,虚实交互实现物理与虚拟交通的实时联动,软件定义支持功能的灵活拓展,智能干预提升交通决策的科学性和效率。
三、数字孪生交通发展政策交通运输部发布的《数字交通发展规划纲要》强调数据的关键作用,推动交通与关联产业的创新,提升服务品质,并构建数字孪生交通产业生态。《国家综合立体交通网规划纲要》和《数字交通“十四五”发展规划》进一步明确发展目标和任务,包括建设“一脑、五网、两体系”,推动交通设施数字感知、信息网络覆盖、运输服务智能化等。
四、数字孪生交通的关键技术- 物联网技术 :通过传感器实现交通数据的全面感知,如交通信号控制系统、视频监控系统等。
- 云边端计算 :结合云计算和边缘计算,实现数据的高效处理和实时响应。
- 大数据技术 :对海量交通数据进行采集、存储、管理和分析,为交通优化提供支撑。
- BIM/CIM技术 :构建交通基础设施的精细三维模型,支持全生命周期管理。
- 人工智能 :提升交通感知数据处理效率,辅助决策制定。
- 区块链 :保障交通数据安全,应用于支付、信用体系等。
- 5G通信技术 :提供高性能无线接入、网络切片和边缘计算支持。
- 增强现实(AR)技术 :叠加虚拟交通信息于现实场景,提升交互体验。
数字孪生交通广泛应用于公安交警管理、交通运输监管、综合交通规划和运输服务等领域。其总体架构为“4横 + 4纵 + N 平台”,包括数字化业务应用、应用支撑、公共数据资源、基础设施等层次,以及组织、政策、标准和安全保障体系。N 个交通应用平台涵盖智能交通管理、交通运行监测、规划设计、信息服务、智能公交、停车、车路协同、出行即服务、物流和仿真评价服务等。
六、数字孪生交通的决策流程与优势数字孪生交通在决策流程上实现事前仿真评价,确保方案有效性后再实施,降低决策风险。与现实交通系统的事后评价相比,具有更高的科学性和准确性。
七、具体应用平台介绍- 智能交通管理平台 :实现交通态势感知、可视化指挥调度、大数据研判和精准信息服务。
- 交通运行监测(TOCC)平台 :运用大数据和互联网 + 技术,实现交通运输实时监测和预警,提升管理水平。
- 交通规划设计平台 :为国土空间规划部门提供数据支撑,预测交通出行和评价规划方案。
- 交通出行信息服务平台 :整合多部门数据,提供全方位交通信息服务,提升出行体验。
- 智能公交平台 :实现公交实时调度监控、信号优先通行、定制公交等服务。
- 智能停车平台 :统一管理停车资源,提供车位预定、诱导、反向寻车等服务。
- 车路协同服务平台 :实现车 - 车、车 - 路信息交互,提高交通安全和路网畅通。
- 出行即服务(MaaS)平台 :整合多种交通方式资源,提供一站式出行服务。
- 物流服务平台 :实现物流行业运行监测、分析决策和数据共享,提升物流效率。
- 交通仿真服务平台 :通过建立数学模型,预测交通运行状态,支持交通规划和政策评估。
数字孪生交通作为智慧交通的核心组成部分,正引领交通行业迈向智能化、高效化、安全化的新时代。它以强大的技术优势和广泛的应用前景,为人们的出行和生活带来便利与惊喜,助力实现交通强国的宏伟目标。
以下为方案部分截图: