前言

交通是國家發(fā)展的關(guān)鍵，四通八達(dá)的交通路線，對國家經(jīng)濟(jì)、社會等方面的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

建設(shè)背景

隨著社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展與城市化進(jìn)程的平穩(wěn)推進(jìn)，我國公路工程規(guī)模逐步擴(kuò)大，公路工程建設(shè)直接影響著城市未來發(fā)展與人民交通出行，隧道是公路工程建設(shè)主要內(nèi)容。

根據(jù)交通運(yùn)輸部發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，我國公路隧道里程截至2021年底，全國公路隧道23268處，2469.89萬延米，復(fù)合增長率約14.73%;特長隧道1599處、717.08萬延米，長隧道6211處、1084.43萬延米。

在此背景下，隧道管理問題一直是高速公路管理者急需解決的難題之一，特別是隧道狀態(tài)監(jiān)測問題。

傳統(tǒng)人工管理的方式具有信息化程度偏低、顯示不直觀和管理效率低下等缺點(diǎn)，在交通強(qiáng)國的背景下，2021年作為“十四五”開年，出臺的多項文件都強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)隧道信息化管理。

系統(tǒng)概述

隨著物聯(lián)網(wǎng)、Web可視化、Web實時通信等計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，為顯示直觀的隧道可視化系統(tǒng)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。智慧隧道系統(tǒng)基于數(shù)維圖B/S架構(gòu)的Sovit3D可視化平臺開發(fā)，通過在隧道兩側(cè)的智能感知單元，結(jié)合隧道入口高清攝像機(jī)，將物聯(lián)網(wǎng)傳感器、跟蹤移動目標(biāo)的GPS單元和射頻識別單元以及地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)連接起來，形成物聯(lián)網(wǎng)，以高成本效益實現(xiàn)整條隧道的全覆蓋、實時精準(zhǔn)展示車輛ID、隧道內(nèi)車道級車輛位置與軌跡，讓各種交通事件無所遁形。

系統(tǒng)功能

綜合態(tài)勢看板

通過三維建模，高度還原隧道場景及周邊環(huán)境、設(shè)備，依托Sovit3D 可視化平臺搭建交互式的Web 三維場景，在左右兩側(cè)展示2D 監(jiān)測數(shù)據(jù)面板。圍繞“設(shè)備管控、安全預(yù)警、主動防控、應(yīng)急調(diào)度、低碳節(jié)能、機(jī)電養(yǎng)護(hù)、綜合協(xié)同”等應(yīng)用場景，實現(xiàn)“一隧一屏”的營運(yùn)協(xié)同管理和綜合數(shù)據(jù)展示，最終實現(xiàn)對隧道的“一張圖”可視化管理。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)

支持無縫融合視頻監(jiān)控功能，對隧道內(nèi)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，并且與定位和現(xiàn)場攝像頭聯(lián)動，當(dāng)發(fā)生緊急報警事件時，進(jìn)行精準(zhǔn)的定位視頻攝像頭查看，支持多攝像頭窗口的并行查看，管理人員通過實時視頻查看現(xiàn)場情況。

設(shè)備管理系統(tǒng)

隧道內(nèi)有大量照明、風(fēng)機(jī)、水泵、指示器、情報板、供電等設(shè)備，通過點(diǎn)選可以查看某類設(shè)備，包括設(shè)備信息、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備故障等;支持根據(jù)設(shè)備發(fā)出的報警信息快速定位。運(yùn)維人員可了解設(shè)備狀況及維修情況，包括已處理數(shù)、未處理數(shù)等，并將位置與時間信息展示在 2D 看板。

智能控制系統(tǒng)

通過2D+3D模式進(jìn)行設(shè)備控制、策略控制。通過隧道通風(fēng)系統(tǒng)、隧道照明系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、消防救援系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、情報板發(fā)布系統(tǒng)等實現(xiàn)多樣化控制。

智能照明系統(tǒng)

系統(tǒng)根據(jù)不同工況下的交通流量、能見度、光強(qiáng)、交通事件等數(shù)據(jù)，形成照明系統(tǒng)開關(guān)、亮度的智慧化方案，實現(xiàn)照明自動調(diào)節(jié)，保障安全，節(jié)能降耗。

智能通風(fēng)系統(tǒng)

通過采集和分析隧道內(nèi)不同工況下交通流量、交通車輛平均車速、廢棄物排放量、CO含量、能見度等數(shù)據(jù)，形成風(fēng)機(jī)啟動、控制的智慧化方案，實現(xiàn)隧道及時通風(fēng)，保障隧道安全，同時降低能耗。

智慧巡檢系統(tǒng)

切換至隧道內(nèi)部，查看各設(shè)備工作狀態(tài)，有無異常情況，電子巡檢對數(shù)據(jù)的實時性要求非常高，只有設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)實時采集、實時更新，才能確保巡檢工作的有效性。在巡檢過程中，用戶可以點(diǎn)選設(shè)備，查看設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)信息，并控制設(shè)備啟停、調(diào)整設(shè)備參數(shù)等操作。

智能報警系統(tǒng)

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器，實時監(jiān)測隧道內(nèi)的設(shè)備狀態(tài)，對異常情況及時報警并提供處理建議，提高安全管理水平。

智能應(yīng)急處理

實時聯(lián)動控制，實現(xiàn)突發(fā)事件應(yīng)急快速處置。系統(tǒng)利用視覺識別技術(shù)，能夠毫秒級準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)火警、異常停車、拋灑物、非機(jī)動車闖入等突發(fā)事件，精確識別事件發(fā)生位置、影響范圍、有害氣體濃度等信息，并根據(jù)事件等級智能推薦相應(yīng)處置預(yù)案。

……

(聲明：以上功能僅供參考，更多系統(tǒng)功能以實際需求為準(zhǔn))

開發(fā)技術(shù)

基于數(shù)字孿生理念，以公路隧道為對象，依托Sovit2D/Sovit3D可視化平臺，通過三維可視化的手段將隧道的整體結(jié)構(gòu)、設(shè)備分布情況進(jìn)行立體化呈現(xiàn)，直觀地顯示隧道內(nèi)的環(huán)境的監(jiān)測情況、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、車流量等，具有透徹感知、全面互聯(lián)、深度整合、智能服務(wù)等特點(diǎn)，實現(xiàn)隧道數(shù)據(jù)的可視化管理與應(yīng)用。

建設(shè)價值

數(shù)字孿生智慧隧道三維可視化系統(tǒng)以以“安全提升、高效救援、養(yǎng)護(hù)提升、低碳節(jié)能、數(shù)字治理”為建設(shè)目標(biāo)，分別建設(shè)調(diào)度協(xié)同、營運(yùn)管理、節(jié)能減排、數(shù)字管控等各類場景，保證隧道的營運(yùn)安全。項目通過構(gòu)建一體化管控平臺，實現(xiàn)了多屏展示、精細(xì)化管理、數(shù)字孿生管控、感知預(yù)警、設(shè)備控制、云調(diào)聯(lián)動、協(xié)同處置。通過先進(jìn)技術(shù)和管理模式的結(jié)合，實現(xiàn)安全高效的隧道運(yùn)營管理。

總結(jié)

智慧隧道是通過各種先進(jìn)技術(shù)和手段的應(yīng)用，通過數(shù)字建模和可視化顯示，可以實現(xiàn)真實感觀的模擬和預(yù)測，實現(xiàn)隧道智能化服務(wù)和管理，從而提高隧道的安全性和效率。

審核編輯黃宇