前言
隨着智能交通科技和產業的發展，我國正在形成一個安全可靠、便捷高效、綠色智能、開放共享的現代化綜合交通運輸體系。《“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》明確提出，加快智能技術深度推廣應用，堅持創新驅動發展，推動互聯網、大數據、人工智能、區塊鏈等新技術與交通行業深度融合，推進先進技術裝備應用，構建泛在互聯、柔性協同、具有全球競爭力的智能交通系統。
智慧公路系統將先進的數據通信技術，傳感器技術、人工智能等新興技術有效地綜合運用於交通運輸，服務控制和車輛管理，加強車輛，道路、運維三者之間的聯繫，從而保障安全，提高效率，改善環境，節約能源。連接起城市與鄉鎮的智慧數字化全面發展，打造智慧城市、數字鄉村新格局。
效果展示
隨着畫面初始化後，映入眼簾的是以瀋海高速廈門至泉州段作爲項目背景的可視化場景，流光溢彩的霓虹效果展示了高速公路在 GIS 地圖上的走向，以動畫延伸的方式進行展示，讓人眼前一亮。配合底部公路動畫效果樣式圖，更貼合了整個項目場景。
圖撲軟件應用自主研發核心產品 HT for Web GIS，實現可交互的 Web 智慧高速公路交通可視化管理運維平臺，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。高速公路可視化大屏結合 GIS 地圖，輔以左右兩側面板進行展示。分別從隧道機房、ETC 門架、服務區、收費站等幾個維度進行整合，全方位掌控公路交通的運行狀況。
HT 和 GIS 的集成方案中可提供項目實際需求構建漫遊線路，按照指定線路對城市各地區進行漫遊移動，在制定線路的時候可以參考重點區域或智能化水平較高的區域進行制定，給用戶呈現公路重點發展區域以及智能化發展成效。在高速公路 BIM 模型的基礎上融合 GIS 信息，綜合分析不同規劃方案下地質和地理狀況，以此避免道路規劃中的地質災害和環境敏感區。同時，在 CIM（城市信息模型）平臺中植入優化算法進一步糾正高速公路的規劃路徑。
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。本次系統中的城市建築場景通過對地圖供應商提供的建築進行仿真三維建模，達到實用且真實的效果。
在設計上也可以通過對客戶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，使場景更加賞心悅目。
場景設置了科技 GIS 地圖版與寫實風格三維模型的 2 種切換模式，客戶可以點擊 GIS 地圖上的圖標對不同場景進行跳轉，亦可通過在三維場景中，對場景模型進行交互，實現場景跳轉。
系統分析
ETC 可視化
ETC 門架系統一種高速不停車收費的設施。龍門架上可以安裝一些鑑別汽車信息的設備，根據組裝在汽車前擋風玻璃上的車載 RFID 標籤與在收費站 ETC 行車道龍門架上的微波天線中間的微波加熱專用型近程通信，利用軟件連接網絡技術應用與金融機構開展後臺管理清算解決。
視頻監控智能分析
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。圖撲軟件參考現場攝像頭實際點位，在三維場景中進行對應位置的監控模型擺放，實現場景還原。用戶通過三維場景對高速公路的攝像頭位置一目瞭然，並進行實時監控信息採集與分析，將異常車輛信息等數據進行彙總。
傳統以 2D 的方式平鋪在顯示器上的視頻監控方式，很難將分鏡頭視頻與實際地理位置相對應，無法對大場景進行有效直觀的實時監測，沒有態勢感知。圖撲 Hightopo 視頻融合解決方案將 2D 圖像融合到場景的 3D 模型中，爲操作員提供直觀的視頻圖像和簡單的視圖控制。HT 視頻融合技術採用 WebGL 技術， 利用 GPU 高性能計算能力對視頻圖像進行實時處理，圖像處理不佔用 CPU 資源，整個方案畫面流暢。
設備監測
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。
真實還原龍門架路口交通運行狀態，2D 面板重點展示門架編號、位置信息、門架車輛綁定信息、收費信息以及設備故障狀態，方便運維人員對來往同行車輛進行篩查管理，便於開展交通健康診斷，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。
ETC 車輛監測
圖撲高速可視化管理運維平臺中的 ETC 門架系統同樣可具備通行車輛分段計費、流量調查、視頻監控、超速篩查等功能，汽車經過門架之後，門架上安裝的監控系統會自動識別汽車，同時實現計費。
孿生車輛進出收費門架的過程，並以動態標籤標註的形式展示每輛車輛收費結果，成功扣費車輛顯示爲綠色標籤“交易成功"。扣費失敗車輛顯示爲紅標籤”交易失敗“，非 ETC 車輛顯示爲黃標籤”交易失敗。
收費站可視化
公路的實際管理工作中，由於公路管理佈局零散，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。加強基礎設施數字化管理能力，將大數據、物聯網、視頻分析、數據挖掘等相關技術應用到公路場景中來，快速提高公路的安全、快速、綠色運輸和智能管控的能力。
設備監測
收費站是公路系統功能發揮的重要組成部分，公路收費站機電設備是保障公路正常運行的關鍵，高速公路的機電系統應該隨着交通運輸業的發展不斷往信息化、智慧化更新。
通過圖撲 Hightopo 豐富的 2D 可視化面板樣式，將公路收費情況、車輛通行情況、出入口車道情況以及機電設備如欄杆機、車牌識別、車道監控、車道控制器、天線、費顯、車道指示燈、情報板等設備的數量、運行情況以及設備運維情況進行彙總統計輸出於大屏上，讓運維人員無需再通過紙質文件傳遞信息與歸檔，提高工作效率，增強管理水平。
情報板
高速公路可變信息情報板是一種架設在高速公路上方或者是道路兩側的 LED 誘導屏，圖撲 Hightopo 高仿真信息情報板與交通管理系統、道路施工運維繫統等後臺數據端相連，發佈預設好的信息或者實時的交通路況信息。在高速公路中，收費站車道或 ETC 專用車道設置可變信息屏，可以顯示文字等信息，同樣也可以爲出行的司乘人員及時提示相關車輛信息。
高速公路可變信息情報板發佈的主要信息內容包括：交通路況信息、安全提醒信息、天氣信息、道路封閉和施工信息以及突發路況等信息。
車道管理
通過圖撲 Hightopo 打造的車道可視化管理系統，進一步提升了對收費車道的監控和異常處理的能力，可對每一條收費車道進行實時監控，實現“無人值守”"遠程操作"的車道管理形式，助力打造暢行的高速公路收費站。
通過大屏上的面板對入口車道的車道通行指示燈、車道欄杆機進行通行、關閉、擡杆、落杆等操作。
服務區可視化
通過圖撲軟件數字孿生技術將服務區、服務區內建築、周邊環境設施進行高度還原，支持融合物聯網、大數據等各類信息技術，整合服務區現有信息系統的數據資源，通過“一張圖”的形式進行服務區管理。未來將助力實現服務區高質量發展和旅遊、商貿、物流等功能拓展。
圖撲軟件 HT 支持多種方式的模型渲染，採用輕量化三維建模技術，以三維場景爲基礎，2D 數據面板爲輔，統計出服務區的基礎地理信息、能耗（用水、用電）統計、接入天氣系統實時查看到當日的環境監測、以及車輛統計與日車流量趨勢圖，實現服務區的數字化管理。
設備監測
傳統的人工設備巡檢耗時耗力，關聯機電設備種類多、數量龐大，日常管理運維成本高。因此，推進智慧高速建設勢在必行。通過圖撲軟件的可視化技術將所有智慧機電設備如服務區燈光、空調、監控、戶外充電樁、地磁、環境檢測等設備進行統計與設備運維記錄彙總，實現彼此間的信息互聯互通和自動控制，並與交通工具、交通參與者的協同聯動。
服務管理
通過數字孿生、大數據、物聯網等信息化新技術與公路行業的深度融合，舒適、高效的通行能力以及日常運維管理的智能化日趨重要，圖撲可視化賦能公路行業早日實現主動預測、自動處置、快速響應、服務高效，全面提升以人爲本的智慧公路。
人流熱力圖
通過多個智能攝像頭的圖像識別分析，能形成一個完整的服務區熱力圖。顯示休息區人流情況及擁擠程度，紅色區域人羣聚集，綠色區域遊客較少。管理者通過圖撲 Hightopo 可視化管理平臺進行人流監控可以建立人流預警機制。
停車位可視化
通過智慧化車位檢測器，可實時更新車位使用情況，實現服務區車位信息可視化。運維人員可根據圖撲 Hightopo 可視化大屏瞭解車位情況，再通過智能廣播系統，引導不同類別車輛在服務區內分區停放，實現立體分流、客貨分離，壓縮車輛出入排隊時間，減少人工管理成本。
休息區停車場爲了更貼合如今市場需求，增設了許多充電樁以解決新能源電動車的臨時充電情況。服務區可通過圖撲可視化實時監測電樁運行狀態及實時功率，對接充電樁的充電狀態，判斷當前車位是否有車輛，通過線條流動效果動畫模擬充電狀態。在充電樁發生故障時，通過模型染色、告警動畫等效果提示，爲充電樁的實時使用情況和運行監控維護提供了便利。
孿生加油站
加油站作爲人流量大且常見的公路服務區場景，對加油站進行安全防範措施具有非常重要的安全意義。
圖撲軟件數字孿生智慧加油，對加油站進行場景復現，運維人員可以通過數據大屏查看加油站實時運行情況。
當然圖撲軟件的可視化技術不僅能對場景進行孿生，也可以對加油站內作業區域、油罐、建築、設施設備的數據進行展示與管理。以下是圖撲通過自主研發的 HT for Web 渲染引擎，數字孿生智慧加油可視化管理系統。
國家規劃中指出大力發展風電、光伏、儲能等新能源產業，推動能源清潔低碳安全高效利用，推進重點行業和重要領域綠色化改造。在此趨勢下，採用各類節能低碳的新能源建設材料，實現綠色生態智慧服務區站也是未來公路服務區的發展方向。
公廁管理
服務區衛生間也實現了智慧化升級，可實現實時空餘廁位數量的顯示，有效引導旅客避開如廁高峯。運維人員通過圖撲 Hightopo 可視化可實時查看公廁的使用情況等數據，便於安排保潔進行廁所消殺等清潔工作。
公路數據中心
高速機房可視化
高速公路機房是信息化建設的關鍵部分，高速公路機房的管理，是整個高速公路管理工作的縮影，機房內的設備是機電系統的動力所在：負責信息的採集、傳輸。加強機房管理工作，是實現自動化的必要手段，有利於減輕管理人員的工作量，降低設備運維成本。
設備監測
通過圖撲軟件搭建輕量化數據中心 3D 機房數字孿生解決方案，通過對數據中心設備、環境、容量、管線等數據源的採集、處理、分析，爲運維人員提供集中監控、集中管理、科學決策等全生命週期運維能力。
機房建設環境會對設備運行產生影響，關係到運行的安全性、穩定性，因此必須加強環境和安防管理，涉及溫度、溼度、照明、門禁、通風等要素。接入設備數據並通過 2D 面板實時顯示設備如列頭櫃、空調、UPS、消防氣瓶、監控等數量與運行情況、以及能耗統計、UPS、設備運維記錄等信息。
告警管理
圖撲軟件根據機房安全管控的實際需求，對接後臺告警數據，對機房內設備告警以及事件告警信息列表進行彙總展示，並通過智慧管理平臺推送報警信號，並且可以實時進行派發工單，並且通過 2D 面板輔以派單記錄，便於運維人員進行跟蹤閉環處理。
容量管理
圖撲通過不同顏色的可視化效果讓機房運維人員可以更加清晰的掌握當前的容量情況，如當前機房的電力負載、機櫃剩餘空間、機房各區域承重情況以及存儲的容量情況，都可以形象直觀的表達出來，有效管理機房的容量資源，讓機房的各類資源負載更均衡。
溫度雲圖
通過對接數據中心內的物聯網設備（溫溼度傳感器），獲取到場景中的溫度點位信息，渲染出三維的熱力雲圖效果。目前很多數據中心已經垂直安裝使用了低中高垂直方向的傳感器，傳統的熱力雲圖是將渲染出來的圖片貼合到平面地板上，使用三維的熱力雲圖，可以帶來更直觀的視覺體驗，可以更快定位每個機櫃上的設備發熱情況。
管線管理
管線可視化內容通常分爲網絡鏈路可視化、暖通管道可視化、電氣線路可視化等管線類型的可視化展示。
圖撲 HT for Web 推出基於管線可視化的獨特算法用於生成設備與設備之間相連的管線生成，包括網絡接口、暖通管線（水冷空調、水塔、冷水機組、冷卻泵、恆溼機）人工建模或數據生成）、電氣管線（變壓器、配電箱、電池組、電池櫃、電力監控通訊櫃、開關櫃、主控櫃）等鏈路可視化功能。系統可與網絡線路、電氣、暖通自控系統進行數據對接，通過算法自動排布生成管線，以可視化及動畫形式展現設備的運行狀態和連接狀態，因此連接關係和鏈路走向都能讓運維人員瞭然於目。
圖撲軟件（Hightopo）的數據中心 3D 可視化系統將多種複雜的管理系統信息聚集在虛擬仿真環境下，以人類最直觀的理解形式展現，可大幅度提升信息交互和操控的效率，減少時間損耗和信息的浪費，保證信息的及時性和準確性。該系統不僅可應用在公路機房、還可以用園區、醫院、軍營等各領域數據中心機房：
隧道可視化
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。
設備監管
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，對隧道內的車道攝像頭、指示燈、情報板、風機、亮度儀、氣體檢測儀、風速風向檢測、火焰探測器等設備進行數字化監管。
點擊隧道進出口處指示信息會彈出隧道內指示燈的設備詳細信息，運維人員可通過圖撲智慧高速平臺快速查看到每個隧道的指示燈情況，並且可通過 HT 可視化來遠程控制燈光等設備，避免設備問題導致的交通事故發生，打破公路設備信息孤島，實現隧道設備的智聯協同。
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，並通過智慧管理平臺推送報警信號，並且可以實時進行派發工單，並且通過 2D 面板輔以派單記錄，便於運維人員進行跟蹤閉環處理。
隧道巡檢
案例設置了手動巡檢以及自動巡檢兩種模式，手動巡檢可通過拖動進度條按需快速定位到隧道對應位置，可針對性選擇設備進行查看狀態。另外圖撲還增設了自動巡檢模式，點擊按鈕即可通過固定路線、自由視角對隧道場景進行巡檢式漫遊。在降低巡檢覆雜度的同時也大幅提高了巡檢效率及可靠性，優化巡檢流程，做到規範化、模塊化、流程化的精細管理。
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。
圖撲軟件數字孿生智慧隧道，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。
在前期的文章分享中我們也專門介紹基於 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 ——圖撲軟件智慧隧道中心調度平臺。
拓展 延伸
圖撲軟件基於全域三維可視空間、多源異構數據治理、動靜融合業務管控的數字孿生平臺，讓公路、橋樑、附屬設施等公路交通基礎設施具備多維感知能力，能夠實現彼此間的信息互聯互通和自動控制，並與交通工具、交通參與者的協同聯動，爲公路交通安全和高效通行提供數據支撐。以全域全路網全要素數字化爲基礎，以全週期全業務數字化爲引領，賦能高速公路管理服務全網絡全業務數字化升級。
城市軌道交通可視化
伴隨着城市軌道交通運營水平的精進不休和運營規模的急速擴張，智慧城軌的構建可謂是“新基建”中具有代表性的領域。圖撲軟件應用自研 HT 產品，無縫融合 2D、3D 可視化技術，構建一套輕量化的青島城軌數字化綜合運維解決方案。
橋樑路網建設可視化
在科技迅速發展的大背景下，數字技術在與傳統基礎設施融合創新中，伴隨着新需求的不斷迭代，正在形成新的技術架構體系，通過圖撲軟件建立一個數字孿生的世界，實現從 3D GIS 可視化、漫遊和三維空間分析到 BIM 施工管理、施工動態模擬和施工進度總覽的全過程信息化管理，傳統橋樑工程迎來了深刻變革。
盾構機三維可視化
盾構機作爲公路隧道施工的重要設備之一，發揮着舉足輕重的作用。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。
您可以至圖撲軟件官網查看更多案例及效果：
https://www.hightopo.com/demos/index.html