為促進(jìn)數(shù)字孿生城市領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展，延續(xù)《數(shù)字孿生城市應(yīng)用案例匯編（2022年）》已有研究成果，宣傳推廣一批創(chuàng)新性強(qiáng)、具有示范效應(yīng)的優(yōu)秀案例，為各部委及地方政府推動數(shù)字孿生城市建設(shè)提供有力支撐，中國信息通信研究院與中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用工作委員會成立聯(lián)合項目組，開展全國數(shù)字孿生城市典型應(yīng)用案例征集活動。本文是本次征集活動的典型案例之一：由智匯云舟開發(fā)的地鐵視頻孿生三維可視化管控平臺。

案例介紹：

       北京地鐵17號線、19號線視頻孿生三維可視化管控平臺以三維地理信息系統(tǒng)（3D GIS）為基礎(chǔ)核心，利用全景視頻拼接、三維場景融合及多源應(yīng)用數(shù)據(jù)，按經(jīng)度、緯度、海拔等地理信息進(jìn)行三維一體空間布局，從而實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的高新技術(shù)突破，在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)視頻等數(shù)據(jù)與空間位置的融合統(tǒng)一創(chuàng)新應(yīng)用。建設(shè)360度地鐵站全方位三維可視化感知應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在地鐵站真實(shí)三維立體場景中，大規(guī)模海量分散視頻、感知數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)三維空間位置的廣域?qū)崟r可視化融合應(yīng)用，為指揮調(diào)度、多部門協(xié)同管理提供強(qiáng)有力的支撐。

案例詳情：

場景1：智慧地鐵交通實(shí)景一張圖

       基于三維地理信息引擎，構(gòu)建軌道交通視頻孿生底座，對全市范圍內(nèi)軌道交通一網(wǎng)呈現(xiàn)，對每個站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)三維場景掌控。站內(nèi)模型，用于站內(nèi)場景重現(xiàn)，為可視化應(yīng)用做基礎(chǔ)支撐；站外模型，是城市三維地理信息場景重現(xiàn)，用于站內(nèi)突發(fā)事件時，為站外的應(yīng)急指揮及決策環(huán)境掌控做有效支撐。

       通過視頻孿生軌道交通一張圖，有效解決傳統(tǒng)站線、站點(diǎn)數(shù)據(jù)的無法整體化直觀化表達(dá)問題。系統(tǒng)支持從全球視角、到地鐵線網(wǎng)、到單個站點(diǎn)的三維場景，在三維場景中分層方式，直接查看監(jiān)控視頻與地鐵模型融合后的場景，視覺直觀、位置明確、所見即所得。

場景2：地鐵實(shí)景視頻融合應(yīng)用，沉浸式瀏覽

       通過視頻孿生可視化平臺，有效解決軌道交通傳統(tǒng)監(jiān)控視頻畫面分散、割裂；基于單個攝像機(jī)的獨(dú)立視頻畫面，無法反應(yīng)映和還原真實(shí)場景信息；監(jiān)控視頻資源較多，無法按需迅速調(diào)閱目標(biāo)瀏覽；監(jiān)控畫面相似度高，位置信息辨認(rèn)困難等問題等現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn)。

        系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在地鐵站三維地理信息場景中，對出入口、閘機(jī)口、檢票口等重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控視頻虛實(shí)融合，視頻與場景同步瀏覽，做到實(shí)時視頻接入、回放視頻與地理信息時空統(tǒng)一，支持三維空間地理坐標(biāo)體系（經(jīng)度、緯度、海拔、距離）精準(zhǔn)實(shí)時定位，支持360°多視角實(shí)時場景瀏覽，支持傾斜和旋轉(zhuǎn)、自動路徑瀏覽和漫游瀏覽，解決頻繁手動操控等問題，便于決策指揮，直觀通覽。

       通過視頻孿生可視化平臺，有效解決軌道交通傳統(tǒng)監(jiān)控視頻分析及告警數(shù)據(jù)均是基于單個畫面的獨(dú)立分析和顯示，不能形成宏觀整體觀察，以及告警位置及視頻畫面位置不明確、查看不直觀、處置不及時等問題。

         系統(tǒng)支持在地鐵站三維地理信息場景中，對人臉、安檢、客流等監(jiān)測預(yù)警業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，在三維空間立體精準(zhǔn)融合顯示。警情分析主要是通過對警情事件的時間規(guī)律、空間規(guī)律和案件特征進(jìn)行分析，獲取警情高發(fā)時間、高發(fā)地點(diǎn)和高發(fā)案別信息，指揮人員不需要再單獨(dú)到每個子系統(tǒng)上查看相關(guān)信息，所有重要信息都能結(jié)合當(dāng)前全局場景直觀展示，報警區(qū)域與空間場景統(tǒng)一，及時精準(zhǔn)定位、掌控和業(yè)務(wù)應(yīng)急指揮，極大提高了工作效率。

人臉識別三維場景精準(zhǔn)定位應(yīng)用

       通過實(shí)景孿生可視化平臺，有效解決軌道交通傳統(tǒng)物聯(lián)感知數(shù)據(jù)均是基于圖、表等方式顯示，不能形成場景整體觀察，感知及告警位置不明確，環(huán)境感知差，處置效率低等問題，實(shí)現(xiàn)在地鐵站三維地理信息場景中，對溫度、濕度、氣體等傳感器數(shù)據(jù)，在三維地理信息場景立體精準(zhǔn)融合顯示，感知數(shù)據(jù)及告警區(qū)域與空間場景統(tǒng)一，及時精準(zhǔn)定位、實(shí)景感知和業(yè)務(wù)可視化掌控。

場景3：可視化應(yīng)用

       根據(jù)軌道交通安保業(yè)務(wù)需求，在三維站點(diǎn)場景中實(shí)現(xiàn)可視化應(yīng)急指揮預(yù)案及可視化調(diào)度。用第一視角方式，瀏覽站點(diǎn)三維場景。通過鼠標(biāo)等方式進(jìn)行場景漫游位置的選擇，實(shí)景化指揮調(diào)度?？稍O(shè)置巡航路線，三維實(shí)景中直觀瀏覽和自動化路徑調(diào)度，高效用于地鐵站三維場景中動態(tài)掌控。根據(jù)突發(fā)事件及應(yīng)急預(yù)案，通過三維場景標(biāo)注，緊急路線顯示，真實(shí)三維場景中應(yīng)急指揮，直觀精準(zhǔn)高效。通過路線標(biāo)識預(yù)案及可視化調(diào)度，顯示不同的疏散預(yù)案路線和安全通道路線，滿足不同路線設(shè)置和標(biāo)識應(yīng)用。

     地鐵站點(diǎn)三維地理信息場景中，具備警用裝備（如防爆罐、抓捕器、防暴盾牌、滅火器等）部署等警力分配情況三維地鐵站沙盤場景直觀顯示，結(jié)合不同的業(yè)務(wù)，可設(shè)置和保存不同的部署預(yù)案，滿足對不同業(yè)務(wù)需求的警力應(yīng)用。根據(jù)不同的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)資源部署及資源定位查看，構(gòu)建地鐵站點(diǎn)三維場景指揮沙盤。

警用業(yè)務(wù)三維場景可視化指揮調(diào)度

       在地鐵站點(diǎn)三維地理信息場景中，面向海量的視頻監(jiān)控資源，將每路視頻監(jiān)控探頭的位置進(jìn)行匹配標(biāo)注，并對每路視頻照射范圍進(jìn)行標(biāo)注，視頻監(jiān)控探頭具有分層、分區(qū)、分組等分類顯示管理和檢索查詢定位功能，實(shí)現(xiàn)三維站點(diǎn)場景視角關(guān)聯(lián)，通過多窗口視頻點(diǎn)選方式實(shí)現(xiàn)視頻瀏覽、聯(lián)動控制等應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)真實(shí)地鐵站三維場景中，從宏觀到具體到局部的一體化直觀精準(zhǔn)掌控，提高日常瀏覽和應(yīng)急調(diào)度能力。

宏觀到局部到個體的視頻監(jiān)控畫面精準(zhǔn)定位掌控

視頻孿生在地鐵場景中的應(yīng)用效果

       北京地鐵17號線、19號線視頻孿生三維可視化管控平臺，利用視頻孿生技術(shù)，以數(shù)據(jù)驅(qū)動決策，通過三維地理信息實(shí)景孿生服務(wù)，提供軌道交通全景視角，進(jìn)行場景瀏覽、視頻聯(lián)動、指揮調(diào)度、監(jiān)測預(yù)警、視頻融合等多維度功能，深度透視軌道交通運(yùn)行規(guī)律，實(shí)現(xiàn)更加立體感知軌道交通態(tài)勢，做到突發(fā)事件應(yīng)急反應(yīng)、全域協(xié)調(diào)聯(lián)動、就近調(diào)度資源，最終實(shí)現(xiàn)軌道交通立體防控警務(wù)創(chuàng)新，保障城市軌道交通的安全運(yùn)行。該項目滿足一項國家標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)現(xiàn)一圖業(yè)務(wù)集成，360度全局掌控，日常100%線上巡檢，減少人力物力，地上地下一體化多維空間業(yè)務(wù)管理，可復(fù)制到1萬座地鐵/高鐵站。

        智匯云舟作為國家級和中關(guān)村雙高新技術(shù)企業(yè)、中科院科技創(chuàng)新發(fā)展研究院理事單位、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會數(shù)字孿生應(yīng)用工作委員會副主任委員單位，專注于創(chuàng)新性的“實(shí)時實(shí)景數(shù)字孿生”技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，在行業(yè)內(nèi)首次提出了“視頻孿生，即視頻+數(shù)字孿生，是對數(shù)字孿生的創(chuàng)新升級?！边@一概念。

       公司依托自研三維地理信息引擎（3DGIS），融合三維模型（Model）、視頻監(jiān)控（Video）、人工智能（AI）及物聯(lián)網(wǎng)（IOT）等多種技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上推出了視頻孿生低代碼開發(fā)平臺、視頻孿生場景化一體機(jī)、視頻孿生行業(yè)解決方案等多個系列的產(chǎn)品。

       視頻孿生這一技術(shù)已參與了并完成交付了多項重點(diǎn)項目建設(shè)，應(yīng)用領(lǐng)域遍及智慧城市、數(shù)字鄉(xiāng)村、智慧園區(qū)、智慧軌道交通、視頻孿生工業(yè)、數(shù)字孿生水利、智慧電力、智慧軍事、實(shí)時實(shí)景應(yīng)急、數(shù)字孿生醫(yī)院、數(shù)字孿生學(xué)校、智慧場館等全行業(yè)場景。

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