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交通数字孪生的特点及应用

日期:2022-12-27
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数字孪生概念及其应用近年来随着“元宇宙”概念的普及,也变得异常火热。数字孪生最早也最成熟的应用领域是工业领域,通过数字孪生,人们可以在虚拟世界中对工业的产线布局、工艺流程进行试错优化,从而指导现实生产。目前,数字孪生在其他领域的应用也取得了非常多创新性的进展,其中就包括智慧交通领域,也出现了“交通数字孪生”这一概念,数字孪生可以从多个维度赋能智慧交通,以满足人们日常出行的智慧化需求。

1、交通数字孪生的定义

当前国内交通场景复杂,交通堵、停车难、行车乱等问题层出不穷,人们对交通出行的稳定性、安全性、便利性的要求越来越高,具有实时性、闭环型的“交通数字孪生”成为未来交通发展的新方向。

“交通数字孪生”的概念是在现实交通的基础上,在虚拟世界中通过数字映射搭建完成的数字孪生场景,不仅模型上能够实现与现实物体的1:1高保真还原,而且数字孪生交通的运作管控和运行机制也能够实现与现实交通的一致性,因此可以用交通数字孪生模型预测现实交通的状态。

交通数字孪生的特点及应用

2、交通数字孪生的特点

1)同步可视推演,数据驱动决策。数字孪生可以实时采集数据、同步交通运行可视,为交通模型推演提供试验空间,完成数据的驱动决策。

2)场景虚实映射,助力智能驾驶。城区级或地级市的数字孪生数据可以提供高精度地图。基于真实数据和模型的数字孪生技术,可以提升智能驾驶的安全稳定性,从而加速智能驾驶更安全地落地和推广。

3)数据汇聚总览,洞察交通动态。城市区域路面复杂,交通流量变化大,准确量化城市交通动态画像是现代交通的难点。数字孪生可通过对全要素数据汇聚,进行城市画像,实现对城市交通动态的洞察。

3、交通数字孪生的核心应用

1)智慧高速:智慧高速是数字孪生建设和应用的热点之一,而全天候通行系统是当前智慧高速基于数字孪生技术建设的重点应用。部分企业利用数字孪生技术,建设全天候通行系统。通过车路两端布设的传感器,将车辆、道路的数据信息进行实时收集并经过数字孪生技术处理后,结合车道级的高精底图将最终的效果实时呈现在车端OBU显示屏上,辅助驾驶人员了解车辆行驶的道路情况和周边过车情况,从而保证车辆在雨雾天气的正常通行。除此之外,车辆行驶过的道路信息还将同步上传至数字孪生可视化平台,帮助交通管理人员对道路环境做出预警判断。

2)自动驾驶

数字孪生可提升智能驾驶试验精度。通过搭建真实世界1:1 数字孪生场景,还原物理世界运行规律,满足智能驾驶场景下人工智能算法的训练需求,大幅提升训练效率和安全度。如通过采集激光点云数据,建立高精度地图,构建自动驾驶数字孪生模型,完成厘米级道路还原,同时对道路数据进行结构化处理,变现为机器可理解的信息,通过生成大量实际交通事故案例,训练自动驾驶算法处理突发场景的能力,最终实现高精度自动驾驶的算法测试和检测验证。

3)车路协同

构建交通仿真的数字孪生可视化与交互系统“一张图”,再现中观和微观的交通流运行过程,支持交通仿真决策算法研发,为拥堵溯源等交通流难题提供可靠的工具,为管理者提供可靠的决策依据。平台包括数据融合对接、基础设施云平台、大数据中心、车路协同业务监督管理等功能,打造规范化、系统化、智能化的智能网联业务应用展示中心以及监督管理运营中心;主动自动化预判和识别风险,最大程度降低运营安全隐患。

捷瑞数字自主研发的伏锂码云平台,能够帮助交通、公安、消防等部门高效搭建交通数字孪生平台,实现交通数据信息的综合集成与一张图展示,并可下钻到具体交通场景查看实时情况,并基于算法模型实现交通状态预测、交通异常预警等智能化功能,辅助交通管理决策。

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