對於地鐵這樣規模龐大且人流密集的重大交通設施，監測、控制其環境質量顯得尤為重要。不僅要滿足乘客的舒適度體驗還要保證乘客的人身安全。傳統地鐵環境控制系統採用自動化管理與控制系統，面對獲取的大量執行狀態監測資料，難以用視覺化的方式呈現。所以將數字孿生技術與地鐵環控系統相結合就顯得尤為有意義。

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地鐵數字孿生管理系統

，該系統首先針對地鐵車站這一物理物件，以及針對安防、環控等需求來分析物理物件特徵，建立三維虛擬模型，並融合設計建造階段、運維階段產生的所有資訊，藉助感測器、裝置執行歷史等資料構建物理實體和虛擬空間的互動關係，最終為使用者提供各類服務應用。

介面簡介及效果預覽

實現價值

將數字孿生技術與地鐵環控系統相結合，具有以下優勢：

1.三維視覺化。

數字孿生打破了透過平面圖紙整合建築資訊的傳統模式，透過 3D 建模技術映射出物理現實世界的建築模型。能夠逼真還原地鐵車站的建築結構、管道系統、通風空調系統、電梯系統、安全警報系統等，同時涵蓋所有的幾何、材料和狀態資訊。

2.全生命週期。

數字孿生從規劃設計到施工再到運維階段的資訊整合，保證了資料的完整性和一致性，貫穿地鐵車站全生命週期。改善了傳統模式中設計、建造階段的資訊與運維階段的資訊分別儲存的弊端，減少了維護成本。

3.預測性分析。

數字孿生技術的引入為預測性決策和分析提供了基礎。利用感測器監測大功率或易燃易爆等危險物品的關鍵資料；可藉助深度學習演算法，分析監控採集的乘客行為影象；根據通風空調系統的配置和感測器採集的資料等，分析車站熱舒適度，同時預測能耗。

系統分析

一、三維建模

需要針對地鐵車站該物理實體作一一對映，包括建築結構如牆、天花板、樓板、風機盤管、水管管道等構件，並根據最終服務應用的目標分析其他物理實體的特徵，即地鐵遮蔽門、電梯、燈光照明、進出口閘機、消防栓、火災報警器等設施。三維虛擬模型的建立是實現數字孿生系統的基石，無論是資訊融合還是預測分析都必須基於虛擬模型。

1、站臺整體概覽

2、站廳整體概覽

3、自動售票機

4、安檢機

5、進出口閘機

二、運維資訊

將設計施工階段、運維階段產生的所有資訊整合至孿生系統中，比如使用者資訊、裝置資訊、採購資訊保修資訊和財務資訊等。實現模型和資訊的一體化，簡化業務流程和解決方案，為高效運維提供可能。

三、虛實互動

利用感測器採集實時資料，並根據各個裝置的歷史執行資料等，完成物理世界與虛擬空間的虛實互動。感測器動態獲取的實時資料，結合照明系統、 監控系統、暖通系統等系統的執行歷史資料和當前狀態，儲存入伺服器中，為虛擬空間的構建提供必要前提。在虛擬空間中，以三維虛擬模型為基礎，利用不同計算方法，獲得相應的運營策略、環控策略和能耗預測方案。

四、預測分析

讀取伺服器中的相關資料，獲取地鐵進出站客流量的歷史資料，依據不同時段，不同星期，不同月份的客流量資料，依據不同權重比，提前計算預測進出站客流量。在此基礎上，可以根據預測客流量合理調派地鐵工作人員，以及調整地鐵進站安檢通道，選擇合理的方案以應對地鐵站客流高低峰時段，幫助地鐵站平穩運營。

根據伺服器中的相關資料，計算在地鐵車站上不同位置溫溼度、空氣質量的三維分佈並可視化。在此基礎上，可以計算不同平面以及各邊界表面的熱舒適度，保證地鐵環境的熱舒適性。同時能對不同的通風、製冷加熱方案做能耗分析，選擇合理方案控制能源消耗，節約運維成本。