1) 案例背景
大型综合交通枢纽是城市治理与服务的重中之重。北京西站数万旅客滞留、郑州地铁特大暴雨、南京禄口机场疫情等事件暴露出的管理漏洞，是大型交通枢纽管理中必须未雨绸缪、严防死守的关键点。在日常运行中，大型交通枢纽也面临着突发大客流滞留应对难、人流密集疫情防控难、极端天气抢险救援难、治安管控协同联动难等一系列问题。
大型综合交通枢纽是城市管理中一个典型的多跨应用场景，兼具“大型复杂体、潜在风险体、瞬时应急体”特征。某高铁枢纽站总建筑面积122万平方米，东西跨度820米，是集高铁、地铁、公交、长运、出租车等10种交通换乘方式于一体的亚洲最大的铁路枢纽站之一，也是我国最重要的现代化综合交通枢纽之一。该枢纽站涉及到跨领域、跨地区、跨部门、跨层级、跨业务、跨隶属关系的管理协作单位超过50家，可以说是一个“麻雀虽小，五脏俱全”的小而典型的数字孪生城市场景。
2) 解决方案
针对大型综合交通枢纽智治面临的问题，运用数字孪生世界V模型进行业务拆解，统筹推进技术融合、业务融合、数据融合，通过构建数字孪生数据底座，重点谋划打造了“一图一库五场景”，实现一体协同、整体智治。
一图，就是数字孪生全景运行图。整合两张图、打通九张网，以全景视图和指标图表等形式，直观呈现运营现状、空间安全、保障力量、流量预测、任务管理等情况，既能统揽全局又能精准对焦。
图4.4 大型交通枢纽数字孪生全景运行图
一库，就是专题数据库，集成了铁路、公安、公交、气象、移动、联通等30个系统2500多项数据，并与城市一体化智能化公共数据平台连通，存储归集历史与实时的各类数据，通过算法算力，生成治理服务数据。通过数字孪生底座建设，接入了1万多个前端感知设备数据、标注了3000多个工作点位和5万多个设施设备，全部沉淀成为了大型交通枢纽的数据资产。
五场景，以实践应用为切入点，梳理交通枢纽治理领域旅客出行一件事，形成覆盖出行安全、气象防灾、智慧防疫、消防安全、治安防控等五大场景。
一是出行安全。针对突发大客流滞留应对难问题，围绕“畅行就是最大的安全”目标，通过通行大数据的碰撞，有效调节各运力单位间的协同性，将过亿人的换乘压力控制在合理区间，将有限的资源用到极致，让每个人都能有序畅行。
精准预测预判客流是保障出行安全的重要前提。根据多年积累的管理运行数据，结合历史客流数据和当年客流到发趋势数据，预测目标日客流数，并通过热力分布标注，直观展示实时客流情况。
进站保障，主要围绕周边交通疏导、客流管理和重要换乘点位，抓住候车大厅实有人数这个关键数据，对旅客出行安全的保障形成4个管理等级和4个应急等级，联动车站、区、市三级应急体系，按照预案采取从引导分流到紧急安置等应对措施。
同时，针对旅客出站，出租车、长运、地铁形成4级预案，实现精准调度、无缝衔接10种交通方式，保障旅客快速有序疏散。
图4.5 大型交通枢纽数字孪生出行安全场景
二是气象防灾场景。针对极端天气感知难、抢险难的问题，通过将城市气象与站体感知数据结合起来，设置精准的阀值，把不好把控的气象状态等级化，实现“闻数而动”，准备快一步、介入快一步、抢险快一步，天灾面前不犹豫、为防灾抗灾赢得先机。同时以降雨量、降雪量、风速、温度作为关键指标，形成3个专项预案，并针对枢纽特点，将气象预案与人员滞留预案衔接起来，把保障人民群众生命安全放在首位。
图4.6 大型交通枢纽数字孪生气象防灾场景
三是智慧防疫场景。针对人流密集疫情防控难问题，通过数字技术、手段、方法，有效联动多个区县市、协同多家防疫单位，实现全程留痕、精密智控，工作人员减负提效，群众方便安心。
如针对重点人员管理的复杂事，通过专属的二维码，集成身份信息、测温信息等，边流转边记录，实现时间、地点、人物、事件、执行动作全程留痕，一次扫码、可溯源可共享，在大客流防疫的背景下，让防疫滴水不漏。针对环境消-杀的精细事，通过“消-杀-码”，前端动态扫码、后台实时监管，消杀监测一码可查。
图4.7 大型交通枢纽数字孪生智慧防疫场景
四是消防安全场景。针对消防设施监管难、应急救援难等问题，通过打通1万多个温感、3000多个烟感，标记3万多个消防设施、100多个安全出口，并用孪生的方式呈现，实现复杂交通枢纽的快速响应、精准指挥。
作为人流密集的复杂场所，在“防早防小”的同时，基于数字化平台，建立疏散、引导、救援三同步机制，复杂情况也能一体协同，实现安全无盲区、守护全覆盖。同时，在重点消防点位“一点一方案”的基础上，针对车库电动车火灾等新型风险隐患，建立“一事一方案”，提高救援的精准性有效性。
图4.8 大型交通枢纽数字孪生消防安全场景
五是治安防控场景。针对治安管控覆盖难等问题，通过大规模使用AI算法，将传统摄像头变成智能感知的前端设备，不换设备加算法，挖掘了设备潜能、提高了防控效能。目前实验阶段，布局多路智能算力，通过动态布局，平时分布在各重要关口的感知设备，如有突发事件，可集中在一处，聚点成片，提升感知力。
图4.9 大型交通枢纽数字孪生治安防控场景
3) 建设成果
通过建设数字孪生大型综合交通枢纽智治应用，取得了数字化改革的重要突破，也可以为更大规模的数字孪生城市建设提供样板和经验积累。
一是构建了会思考的数字化系统。通过构建三维数字孪生世界，精准映射交通枢纽物理实体的全空间、全要素和全生命周期，不仅能模拟现在、回溯过去，更能预见未来。通过多维量化、分析多重趋势，以小周期敏感度抓去细微关键信息，构建“算法+预案”模型，通过在数字孪生世界中仿真模拟运行、精准研判、智能匹配资源、可视化指挥调度，可以有效的推动从“模糊感觉拍脑袋”到“精准决策有依据”的新型治理模式的转变。
二是重塑了一体化的运行机制。通过数字孪生底座和共享数据库建设，破除了政府和企业的数据传输边界，打通了信息传输“梗阻”，丰富了数据维度。同时充分利用前端感知设备采集的全生命周期数据，推进了安全风险的即时感知、研判、预警、处置、阻断和消除的全链条管理。通过建设大型交通枢纽智治一体化协同平台，线上提交、研究、会商、解决工作中遇到的实际问题，做到横向协调联动、纵向打通贯通，多跨协同，推动了不同部门机构、数据、队伍深度融合，实现“分散管理”向“一网统管”的转变。
三是再造了智能化的业务流程。以“一件事”视角设计数字孪生应用场景、优化业务流程，改变原来“被动发现、现场会商、多头指挥、滞后处置”的工作方式，构建“主动感知、系统研判、一键触发、快速响应、动态反馈、自动评价”的智能化闭环，安全防控从“经验决策”转为“大数据决策”，将应急响应主体从单位细化到个体，利用数据平台将应急指挥从多部门下发、模糊指令转变为多指令并联、一键到人、精准调度、实时反馈，推动应急从“被动应对”向“主动干预”转变。
以上内容摘自易知微和数字孪生世界企业联盟出品《数字孪生世界白皮书(2022)》
