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数字孪生交通解决方案
智能交通技术
2022年12月
目 录
1、什么是数字孪生交通
数字孪生(Digital Twin)
数字孪生是物理对象、过程或服务的数字表示。数字孪生是物理世界中对象的数字副本。也被称作为数字映射、数字镜像。
数字孪生交通
数字孪生交通是将实时采集的交通数据纳入到建立的交通模型体系中,实现对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交通优化方案和对方案进行评价。数字孪生交通也称作平行交通或虚拟交通。
数字孪生交通是智慧(智能)交通的一部分。交通仿真是一种特定条件下的数字孪生交通技术。
数字孪生交通的本质是数据闭环赋能体系,通过数据全域标识、状态精准感知、数据实时分析、模型科学决策、智能精准执行,实现交通的模拟、监控、诊断、预测和控制,解决交通规划、设计、建设、管理、服务闭环过程中的复杂性和不确定性问题,全面提高交通资源配置效率和安全运转状态。
数字孪生交通的特征为精准映射、虚实交互、软件定义、智能干预。
2、数字孪生交通的特征
3、数字孪生交通发展政策
交通运输部《数字交通发展规划纲要》
《纲要》提出,我国数字交通发展要以数据为关键要素,赋能交通运输及关联产业,推动模式、业态、产品、服务等联动创新,提升出行和物流服务品质,让数字红利惠及人民。要发挥市场主体作用,科学配置各类资源要素,构建跨界融合、共创共享的数字孪生交通产业生态。要兼顾创新发展和安全发展,防范化解信息安全风险。要坚持世界眼光、国际标准、中国特色,以试点为重要手段,通过典型引路,逐步形成数字孪生交通发展的中国经验和中国方案。
3、数字孪生交通发展政策
《数字交通发展规划纲要》建设七个体系
3、数字孪生交通发展政策
2021年2月国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》提出的发展目标
3、数字孪生交通发展政策
2021年10月25日,交通运输部印发了《数字交通“十四五”发展规划》。
发展总目标
到2025年,“交通设施数字感知,信息网络广泛覆盖,运输服务便捷智能,欧亿·体育(中国)有限公司治理在线协同,技术应用创新活跃,网络安全保障有力”的数字交通体系深入推进,“一脑、五网、两体系”的发展格局基本建成,交通新基建取得重要进展,欧亿·体育(中国)有限公司数字化、网络化、智能化水平显著提升,有力支撑交通运输欧亿·体育(中国)有限公司高质量发展和交通强国建设。
具体目标
“交通设施数字感知,信息网络广泛覆盖,运输服务便捷智能,欧亿·体育(中国)有限公司治理在线协同,技术应用创新活跃,网络安全保障有力”六个目标。
建设任务包括“一脑、五网、两体系”
一脑:打造综合交通运输“数据大脑”;
五网:构建交通新型融合基础设施网络、部署北斗、5G等信息基础设施应用网络、建设一体衔接的数字出行网络、建设多式联运的智慧物流网络、升级现代化欧亿·体育(中国)有限公司管理信息网络;
两体系:培育数字交通创新发展体系、构建网络安全综合防范体系。
目 录
二、数字孪生交通的关键技术
物联网指通过信息传感设备,按约定的协议,将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。
交通方面应用的物联网感知设备包括:交通信号控制系统、可变诱导标志、交通视频监控系统、交通违章监测系统(电警)、卡口系统、微波雷达检测器、激光雷达检测器、车路协同RUS路侧单元、智能多功能杆等。
1、物联网技术
2、云、边、端计算
数字孪生交通需要将实体交通映射到虚拟交通,而且需要实时对现场情况做出反映,因此不仅需要云计算中心,而且需要分布式的边缘计算。
云边之间的协关系
3、大数据技术
利用大数据技术对交通欧亿·体育(中国)有限公司生成的巨量数据进行采集、处理、存储、分析挖掘,形成数字孪生交通的数据支撑。
4、BIM/CIM技术
BIM是应用于工程设计、建造、管理的数据化工具。通过对建筑的数据化、信息化模型整合,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础。
CIM平台以BIM作为核心技术,深度融合地球空间数据以及物联网,目标打造数字孪生城市领域最为核心的建筑物联时空大数据平台,向下兼容各类BIM模型与智能化系统数据接入,向上支持智慧城市各类应用系统,如智慧安防、智慧安监、智慧交通等。
5、人工智能AI
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
人工智能在数字孪生交通方面,一方面在交通感知数据的处理方面可以大幅度提高工作效率;另一方面,在辅助决策方面,可以帮助系统欧亿·体育(中国)有限公司管理、企业运营、自动驾驶等方面做出决策。
6、区块链
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。从应用视角来看,区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。
区块链在交通支付、交通信用、自动驾驶信息安全等方面有着广泛的应用前景。可以提高数字孪生交通的数据安全性。
5G网络在数字孪生交通领域赋能的主要关键技术包括高性能无线接入技术、多接入边缘计算和端到端网络切片等三个方面。其中无线接入技术的提升作为5G网络能力的关键基础技术,基于空口的灵活配置与大规模天线的应用,实现ITUeMBB、ITU uRLLC场景在交通领域的实践;网络切片保障业务的通信性能;多接入边缘计算使能边缘感知与计算体系,以5G网络为桥梁搭建感知计算体系。
7、5G通信技术