前言
隧道作爲重要交通建築設施，爲縮短運行距離、提高運輸能力、減少事故等方面起到重要作用。同時隧道交通具有流量大、行車速度快的特點，且內部含有大量照明、風機、水泵、指示器、情報板、供電等設備設施，若隧道內出現交通事故或設備故障等緊急情況將會對隧道內人員安全以及交通運輸等帶來重大影響。傳統的隧道運營管理常常因爲遠離中央控制管理中心，導致隧道運營管理和維護都十分困難。
圖撲軟件基於 HTML5 的 2D、3D 圖形渲染引擎，結合 GIS 地圖，以 B/S 技術架構打造一套實現智慧隧道全聯接、全智能的可視化管理方案 ——智慧隧道中心調度平臺。以隧道綜合管控爲導向，提升設備控制、事件預警、流程管理、應急處置等綜合業務能力。助力隧道運營管控朝着更智慧、更安全、更便捷的方向發展，推動交通行業的數字化轉型升級。
效果展示
本次可視化項目以廈門萬石山隧道爲背景，將其地理信息系統（Geographic Information System，GIS）的數據進行豐富的可視化展示。並結合 GIS 地圖，初始畫面以城市地圖爲背景，輔以左右兩側 2D 面板進行展示運行數據。隧道選用醒目的綠色流光效果展示其走勢與形狀，突出隧道線網布局。
點擊指引圖標再下鑽至萬石山隧道查看主隧道信息以及運行狀態。分別從消防、設備信息、監控、告警管理四個方面對廈門隧道進行運營整合，全方位掌控隧道運行狀況，及時做出運營策略調整。
HT for Web GIS 產品支持對不同地圖瓦片服務數據、航拍傾斜攝影實景的 3DTiles 格式數據以及城市建築羣等不同的 GIS 數據的加載。系統中的城市建築場景，爲使場景更加美觀，通過對地圖供應商提供的建築白模加工優化，進行 AO 貼圖烘焙，增加模型間的陰影關係，達到實用且賞心悅目的效果。
系統分析
首頁展示
漫遊巡檢
場景初始化後，點擊“巡檢”按鈕即可通過固定路線、自由視角對隧道全場景進行巡檢式漫遊。系統中的三維場景均採用了輕量化建模方式，在還原隧道整體建築結構、內部設備設施以及周邊建築道路環境的同時，也支持前端頁面流暢展示，並對接整合隧道相關運營管理數據進行展示。
漫遊路線的制定着重凸顯核心設備，爲用戶呈現萬石山隧道整體風貌。
輔助運管人員對隧道內設備健康狀態的巡檢排查，以及對故障設備的定位，加強設備異常處理的能力。
隧道消防演示
隨着國內隧道交通建設大力發展，各類消防安全隱患層出不窮，給隧道消防安全工作帶來巨大壓力，傳統消防預防手段難以應對。
圖撲軟件 HT 通過對接火災自動報警系統、疏散指示、消防廣播等平臺，並採用輕量化三維建模技術，數字孿生現場消防情況。
通過對接後臺數據接口將隧道內應急預案執行流程以及執行細節進行展示，並聯動現場設備設施做出對應應急措施，有利於實現系統對隧道內消防設施的實時監控、巡檢，對提高隧道安全係數及快速處置火災事故具有重要作用。
設備信息可視化
作爲高速公路路網中監管難度最高的路段，隧道是公路場景中最爲難啃的“黑盒子”。繁雜的機電設備加上特殊的環境因素，使得隧道一直面臨着：應急指揮難、監管運營難等難題。
圖撲軟件藉助 HT for Web 技術賦能，將設備告警信息、故障信息等數據進行整合，對隧道機電類設備監管進行數字化升級。打破信息孤島，實現隧道設備的智聯協同。
支持人工點選查看設備信息，包括設備總數、設備故障數、設備未使用數等信息；支持根據設備發出的報警信息快速定位。運維人員可瞭解設備的健康狀況，以及維修情況，包括已處理數、未處理數等，並將位置與時間信息展示在 2D 看板。
車流量可視化
支持對管轄路段車流量的實時監測，並可基於豐富的數學運算庫，對車流量等多項核心數據進行多維度可視化分析，實現管轄路段車流量的科學監測評估，爲交通指揮提供科學的決策支持。幫助交通管理者以此爲依據提前安排進出隧橋等重要路口交通信號人工干預，緩和擁堵度、縮減擁堵時間。
設備告警可視化
主頁面的呈現以寫實風格爲主的隧道路段設計，周邊環繞 3D 綠化環境。2D 面板展示了隧道設備羣的告警信息，信息涵蓋告警時間以及告警數量。
實時監控
隧道視頻監控智能分析系統是道路交通方式不可缺少的監管手段。圖撲軟件 HT 根據現場攝像頭實際點位進行參考，在三維場景中進行對應位置的模型擺放，實現場景還原。用戶通過三維場景對隧道的攝像頭位置一目瞭然。
亦可通過新興視頻融合技術，將視頻無縫嵌入到場景中，真實還原隧道實景。當發生交通事故安全事故時，能夠迅速自動報警錄像，記錄車牌號等信息，對道路交通安全預警、管理方案和道路運作具有較大的功效。
操作管理
隧道場景中的設備極其複雜，包括通風、指示標識、監控、檢測、消防等。面臨着設備接口不一、軟件協議不一等難題。對此，圖撲軟件依託設備虛擬化等技術加持，對隧道內風機、廣播、攝像頭、車道指示、ETC 門架等設備進行統一管理，做到發現早、定位準、響應快，實現隧道監控的全息全知。右側 2D 面板聯動三維場景，管理人員可點選查看 K1、K2、K3、K4、K5 等不同路段，選擇設備即可定位到對應設備。
隧道的設備操作管理將 3D 隧道場景進行扁平化展示，同時展示隧道內所有設備點位，以及設備信息彈窗，運管人員無需到隧道現場便可以實時掌握每臺設備的狀態信息。平臺支持通過對接設備運行狀態，實現在平臺遠程操作控制設備運行，結合隧道段以及設備的篩選，對設備進行精準查詢控制，使設備故障處理以及故障設備定位更加便利。
風機管理可視化
風機是隧道機電設施的重要組成部分，隧道正常運營時能夠起到通風的作用，保證隧道內空氣指標達標，且在隧道發生火災時能起到排煙的重要作用。圖撲軟件將隧道內風機的位置以及對應參數展示在前端場景，點擊左側主按鈕即可查看風機設備佈局。
故障風機選用紅色風機圖標標註。點擊場景內對應風機即可查看設備編號、設備樁號、設備方向、通訊狀況、以及故障狀態。管理人員可通過遠程操控隧道內的風機或指示標誌，及時調整通風系統的運作方式。
廣播管理可視化
及時獲取隧道廣播設備的運行狀況信息，以確保隧道廣播接收信號清晰穩定，是一個業界公認的技術難題。隧道廣播設備由於環境條件的原因，故障率較高，加上缺少實時監測手段，無法及時發現和處置問題。
圖撲軟件通過隧道可視化監控平臺，解決了隧道廣播監控難題，實現多終端數據監控、故障報警等各項應用。
場景內點擊紅色廣播按鈕即可查看廣播異常情況，包括廣播的設備編號、設備樁號、設備方向、通訊狀態、故障狀態以及故障描述等。當有廣播設備發生問題時，可通知運維人員及時處理，成功解決現有隧道廣播無法監測和故障報警的難點，顯著提升隧道廣播覆蓋網的運維效率和收聽體驗。
攝像頭監管可視化
針對以往隧道監控人工輪巡中存在的同一時間無法全路段排查的問題，圖撲軟件基於 Web 端的 UI/2D/3D、GIS、BIM 及 VR/AR 等可視化工具及應用，監測全線隧道所有高清攝像頭，實時監控隧道路面行車情況。
依託遠程網巡，智能預測預警，變被動等待爲主動捕捉，用戶輕點鼠標即可第一時間發現路面異常情況，及時處置，節約處置時間，提高工作效率。定位系統與現場攝像頭聯動，當發生緊急報警事件或對指定人員進行嚴控時，可根據位置信息自動進行現場視頻畫面切換，可幫助監管人員節省調取視頻監控畫面的時間和緩解監看視頻畫面的疲勞。
車道指示可視化
圖撲軟件通過 3D 仿真建模、AR、VR 等新興技術的融合，模擬構建與隧道實體一對一精準映射的 3D 隧道模型；同時在真實的位置部署 3D 車道指示設備，讓管理員能遠程對隧道和設備進行實時實景巡檢及監測。
HT 2D 面板會重點顯示設備故障狀態以及通訊狀態，對於故障設備可以清楚直觀地展示在場景中。隧道是車禍高發地，隧道進出口光線的明暗變化，以及部分司機不良的駕駛習慣極易造成隧道交通事故發生。圖撲軟件充分挖掘隧道車道控制器作用，將應急使用拓展到車道日常警示警醒，預防事故發生。
ETC 門架管理可視化
圖撲軟件對 ETC 門架進行了完整的三維場景構建，能夠管理門架以及門架上所有的設備對象。支持通過數據配置，生成不同的監控場景。
真實還原路口交通運行狀態，2D 面板重點展示設備故障狀態，方便開展交通健康診斷，有效解決路口交通擁堵和安全等問題，提升交通管理及服務水平。
隧道照明
隧道照明控制依賴於先進控制技術和控制方式的支撐，合理的隧道照明控制可以改善隧道內路面狀況，改善隧道內視覺感官，減輕駕駛員疲勞，有利於提高隧道通行能力保證交通安全，更可以達到優化能耗、節能減排的效果。
圖撲軟件將隧道照明控制結合隧道 3D 場景進行展示，可通過對接隧道後臺照明設備數據實現可視化場景與隧道照明體系的聯動，通過點選照明模式可根據現場狀況切換爲自動光感照明或人工干預照明，實現智能化隧道照明控制。
緊急電話可視化
在建隧道的特點是現場聲音嘈雜，隨着開挖長度的深入移動信號也在減弱或無信號。通常情況下當環境噪音超過 90 分貝時，普通電話機的鈴聲經常不能讓工作人員聽到鈴聲，導致生產調度指令得不到及時地傳達，造成經濟損失。
圖撲軟件針對各類隧道高潮溼的環境設計，對接數據接口，將隧道內的電話設備信息進行可視化呈現，管理人員在三維場景中通過點選即可查看緊急電話設備狀態。包括設備編號、樁號、方向、通訊狀態、故障狀態以及故障描述等功能。
告警管理
圖撲軟件根據隧道安全管控的實際需求，對接後臺告警數據，對隧道內設備告警以及事件告警信息列表進行彙總展示，可通過篩選查看過往告警信息，瞭解告警處理狀態以及告警處理記錄，及時跟進未處理的告警信息，並通過操作彈窗對已處理或未處理的告警進行反饋，便於告警處理情況的溯源跟蹤。
實現安全問題第一時間發現，第一時間處置，保障隧道通行的安全。並將事件告警信息以及設備告警信息統一上傳，用戶在界面輸入隧道 ID、道路設備 ID 或告警狀態即可快速定位查看對應告警事件，各項數據通過圖撲軟件治理後一圖呈現，提高管理人員的工作效率。
平臺在爲隧道管理者提供不同等級事件的應急預案，實現數據查詢、視頻關聯等功能的同時，爲隧道管理者提供對隧道內事故、事件的事後回溯分析的途徑。
智慧隧道監控可視化系統
圖撲軟件還搭建了智慧隧道監控可視化系統，監控隧道內的車道堵塞情況、隧道內的車禍現場。主要內容包括：照明、風機、車道指示燈、交通信號燈、情報板、消防、火災報警、車行橫洞、風向儀、微波車檢、隧道緊急逃生出口的控制以及事故模擬等等。
盾構機三維可視化
盾構機作爲隧道施工的重要設備之一，發揮着劇組羣衆的作用。圖撲軟件採用 HT for Web 產品來構造輕量化的 3D 可視化場景，數字孿生盾構機施工流程，清晰直觀的展示設備的部件組成，動態運作效果，設備拆分，組裝、施工全過程。
公路項目建設可視化進度管理
圖撲軟件採用數字信息化技術，搭建出的一個高速鐵路工程展示平臺，爲項目在策劃、實施等各個階段提供工程信息，實現工程信息互通，確保了工程建設的高效性、準確性，達到項目增值最大化的目的。
地下綜合管廊平臺
地下綜合管廊是建設在城市地下，用於集中敷設電力、通信、廣播電視、給水等市政管線的公共隧道。圖撲軟件的可視化系統，不僅可以助力城市隧道交通可視化管理，對於城市地下綜合管廊，也有一套解決方案。
地下綜合管廊智慧管理 Web 平臺利用三維可視化和虛擬仿真技術，對地下綜合管廊的物理要素和信息系統進行高精度模擬重現，圍繞感知、傳輸、數據、平臺與應用以及展現等層面的關鍵技術研究及其應用，實現城市地下綜合管廊安全運營與智慧管控。
實現價值
全面準確掌握隧道整體交通情況
傳統監控系統方案單純依靠視頻對隧道內交通情況進行識別，其識別的精度和廣度往往受到視頻監控能力的侷限，無法滿足隧道運營單位全面準確掌握隧道整體交通情況的需求。圖撲軟件依託圖表、平面圖、三維圖形以及視頻等形式對隧道形象化展示，打造智慧隧道中心調度平臺，能夠能精準覆蓋隧道全域的交通狀態感知系統，提升對隧道的精準管控能力。
形成全閉環流程的隧道行車安全管理體系
目前隧道管理主要是針對隧道內的交通事故、事件進行檢測與處置，對隧道外駛入的危險車輛的管控仍有所欠缺。圖撲軟件採用 HT 引擎搭建的智慧隧道中心調度平臺，聯動隧道內外不同監測內容、監測機制的平臺來整合隧道安全綜合應用，實現隧道行車安全管理業務。
總結
在當前公路隧道管理的實際工作中，由於公路管理佈局零散，部門之間分工不同，現場處置、中心調度、決策指揮等工作任務相對獨立，缺乏統一的縱向、橫向間的指揮調度體系。當務之急是提高我國公路隧道的智能化、信息化、集成化、綠色節能化，將現有的傳統條塊化管理模式轉變爲創新型的智慧綜合監控模式。
圖撲軟件充分發揮物聯網、可視化、GIS 等前沿技術的優勢，實現車道信息提示、分區廣播、智能巡檢控制的智能聯動與控制，實現隧道監管統一管理，組成了隧道的“智慧血脈”，有效提升隧道交通有序、安全、暢通、經濟、環保管理。
更多行業應用實例可以參考圖撲軟件官網案例鏈接：https://www.hightopo.com/demos/index.html