数字孪生如何应用于智能高速？这对交通领域有什么样的影响?

数字孪生是什么？

数字孪生是指在虚拟现实和物理世界之间建立起的一个数字化的镜像。简单来说，就是用数字技术来模拟和复制现实世界的一个对象、系统或过程。

数字孪生在许多领域都有重要的应用，比如工业制造、城市规划和医疗保健等。以工业制造为例，通过创建数字孪生模型，工厂可以实时监控机器设备的运行状态，并进行数据分析来预测设备的维护需求和生产效率。这样可以大大提高生产效率和降低故障率。

此外，数字孪生还可以用于城市规划。通过建立城市的数字孪生模型，城市规划者可以模拟不同的城市发展方案，评估其对交通流量、环境影响和居民生活等方面的影响。这样可以在实际建设之前优化方案，提高城市的可持续发展。

下面我将以易知微的数字孪生智慧高速解决方案为例，围绕隧道、高速公路、高速服务区三个场景展开分享，详细说明数字孪生技术如何深化智慧高速，助推交通行业发展~

📎智慧高速-初稿.mp4

EasyV是一款数据可视化应用平台，用户通过EasyV可以更高效的实现数据可视化项目搭建，产品内有丰富的模版可以满足85%的真实的可视化场景需求。EasyV的数据门户，作为企业一站式集成离散资源的数字化信息管理入口，协助企业构建可视化业务系统，满足在线用户千人千面随时随地访问、演示和管理各个应用场景。在不断完善工具和产品服务矩阵的同时，易知微也一直持续的顺应国家政策，助推企业数字化转型，本次数字孪生智慧高速解决方案由易知微为智慧高速的创新应用构建提供支持，让高速出行更美好！

一、方案背景

通过运用数字孪生技术，实现了交通环境的静态空间还原和动态感知仿真，将静态和动态元素融合，以实现虚拟与现实的闭环运行，是智慧交通系统的关键组成部分。

在高速公路这一道路交通应用场景中，数字孪生不仅实现了对物理交通实体的虚拟映射，还通过多种传感器和网络通信技术，实现了对高速公路基础设施全生命周期的动态监控。这种监控能够精准复现交通参与者的状态和行为，分析高速公路的通行状况，并基于交通行为和状态的评估，预测可能发生的交通事件和事故风险。通过这样的技术手段，数字孪生高速系统为交通事故的诊断和交通管理决策提供了更加准确和全面的数据支持。

二、能力架构

易知微基于EasyV数字孪生可视化平台、EasyTwin数字孪生融合渲染引擎为核心，通过接入高速物联网数据采集及交通业务系统，收集了包括时空数据、感知数据和业务数据在内的高速公路的全量数据，结合高速应急预案、高速预测调度模型、高速应急疏散算法，依托数字孪生建模与场景渲染能力，打造B/S与C/S双模式驱动的数字孪生智慧高速应用，为交通管理和运营服务提供了一系列的支持功能，包括数据融合计算、仿真预测、辅助决策以及车辆与道路的协同配合能力。、

三、应用场景

1.高速公路态势感知

高速交通态势感知是指通过传感器、摄像头、雷达等物联网接收设备来收集高速公路上的交通信息，包括车辆数量、车速、车辆类型等，以实时掌握道路交通状况。通过数字孪生智慧高速系统，交通管理部门可以实时获取路况数据，快速发现交通拥堵、事故等突发状况，从而及时做出调度和处置措施。

2.高速事故情况监测、调度、复盘

事故信息通过地图和关键信息元素的叠加展示，使管理人员能够迅速定位事故发生地点，并获取详细的事故信息，如事故类型、受影响的车道、可能的原因等。高速管理人员可以快速启动应急响应机制，通过历史交通事故数据，分析事故热点区域，进行风险评估和预防措施的制定，便于高速公路事故的快速处理、合理调度和及时恢复路况拥堵。

事后可通过数据汇聚、数据分析，利用数字孪生技术仿真模拟高速交通事故黑点，对事故进行合理的预测及预案制定，实现对智慧高速的“可视-可控-可测”。

3.高速服务区运营管理

高速服务区数字孪生管理模块，以智慧、高效、低碳为核心建设目标，实现公共服务到内部运营管理的数字化，实时监测服务区车流量、人流量、水电用量等数据，通过数字化管理手段提升服务区运营水平和经营效益。针对服务区公共设施进行物联网感知设备介入，从外围车位使用情况到内部用水、用电的能耗监测，推动打造低碳服务区，实时更新展现停车、充电、公厕信息，通过高效的公众服务，提升旅客出行体验，增强旅客在服务区的获得感。

综上，数字孪生在很多领域都有巨大的应用潜力，在交通领域可以帮助我们提高交通系统的效率和安全性。

首先，可以用于交通管理和优化。通过使用传感器、无线通信和大数据分析等技术，可以实时监测交通流量、路况和交通信号等信息。这样的话，交通管理部门可以根据实际情况及时调整交通信号配时、优化路网规划，从而减少拥堵，提高通行效率。

另外，数字孪生技术可以为交通系统的设计、运营和维护提供支持。通过将现实交通系统的数据模型化到虚拟世界中，我们可以进行全面的仿真和优化。这样可以帮助我们识别潜在的问题和瓶颈，并提前进行预测和优化。此外，数字孪生还能与智能交通设备相结合，提供实时反馈和监控，帮助我们更好地控制交通状况，从而提高交通安全性和效率。

《数字中国建设整体布局规划》提出，要推动数字技术和实体经济深度融合，在交通领域加快数字技术创新应用。“加快推进智慧交通建设”也被写入《加快建设交通强国五年行动计划（2023—2027年）》。数字孪生目前已应用于隧道、桥梁、高速公路、道路交叉口等多个典型交通场景中。近年来，围绕交通强国示范建设和新型基础设施建设部署，多地纷纷以智慧高速作为融合基础设施的重要抓手，大力开展数字孪生等新技术在高速公路的深度融合应用。数字孪生与交通行业的深度融合，是加速智慧高速建设进程的有力“助推器”。

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