基于CIM平臺的數字孿生園區建設探析

文｜訊飛智元信息科技有限公司

智能場站概覽

隨著“新基建、新城建”概念及政策的深入，在5G、物聯網、CIM、人工智能等新技術驅動下，催生了數字孿生園區建設發展新模式，推動園區進一步集聚產業效能、降低運營成本、提升用戶體驗，大大增加了園區對高端企業人才的吸引力和綜合競爭力。

科大訊飛作為數字孿生園區的先行者，以絲綢之路經濟帶核心區中歐班列烏魯木齊集結中心港域萬物互聯平臺項目、三亞市崖州灣科技城智慧園區項目、上海外高橋森蘭智慧園區等項目為先行先試示范點，深入了解園區業務需求，依托源頭創新CIM、人工智能等智能技術，賦能數字孿生園區建設。其中，中歐班列烏魯木齊集結中心港域萬物互聯平臺項目建設成效先后獲得烏魯木齊市工信局、新疆維吾爾自治區發改委的點贊。

數字孿生園區建設思路

園區服務和管理對象眾多，包括政府監管機構、園區經營管理方、進駐企事業單位、員工和居民，每個對象關注內容均不盡相同，因而園區業務需求更復雜、更細致，需實時掌握園區整體運行態勢、企業生產活動和居民生活狀態，提前預判風險并及時響應，而基于CIM的數字孿生園區為園區現代化治理提供了新方法、新途徑。

數字孿生園區CIM 平臺，基于園區BIM數字底板，結合平臺地理信息能力和物聯網能力，匯聚整合海量異構數據，融合基于園區實際業務訓練的數據模型、深度學習算法等，賦能園區服務和管理場景創新，最終形成園區全生命周期動態服務治理數字引擎。通過園區空間信息全局可視、精準映射園區運行細節、精細洞悉園區實時態勢、深度挖掘園區發展規律、推演仿真園區未來趨勢，為園區提供從規劃階段到建設階段再到運營階段的全生命周期服務，助力園區可持續發展。

以中歐班列烏魯木齊集結中心港域萬物互聯平臺項目為例。我們與新疆國際陸港集團成立數字孿生園區創新實踐團隊，圍繞項目規劃、建設、管理、運營全過程共同思考，深入挖掘港域招商、運行、治理等領域的痛點，探索出一條適合集結中心的數字孿生建設新路徑。首先搭建數字孿生園區數字底板，對集結中心建筑、道路、地上環境空間和地下空間進行高仿真三維數字化，重點打造重點路段、重點路口及集結中心人、車、貨物、倉儲高精度數字化模型；其次，依托5G、低軌衛星、GIS、IOT和大數據系統，整合集結中心空間地理、衛星遙感、低軌衛星等數據，同時將園區人、車、貨、倉、場等靜態和動態信息與數字孿生園區的建筑空間位置一一對應，構建一個全設備、全空間、全時域、全過程的有機整體，實現貿易、物流、通關等信息動態交換；最后，基于行業知識圖譜、NLP、圖像識別、語音識別等技術，定制化訓練絲路智港AI 算法庫，構建具有自生長能力的“園區超腦”，為集結中心招商引資、產業運行、園區治理、運營管理等場景賦能，實現港域全景全要素的數字化再造，為中歐班列烏魯木齊集結中心提供更高效的運營水平、更安全的園區環境、更精細的管理服務。

數字孿生園區建設成效

1.數字強港招商引資，傳播品牌高價值

招商引資時，可通過數字孿生園區CIM 平臺向企業介紹目前園區的整體規劃、建設進度、年發運能力、年設計辦理量、入駐企業、優惠政策等關鍵信息，讓企業更直觀、更可視地了解集結中心整體運行概況、運營管理效能、安全治理保障等方面的核心競爭優勢，傳播絲路智港“國際物流、數字強港”品牌價值，為未來“聚產業”貢獻價值，助力絲綢之路經濟帶核心區建設。

2.一圖洞察產業運行，助推發展高質量

基于數字孿生園區CIM 平臺搭建集結中心產業運行一張圖，將整個園區的人、車、貨、場、事等相關數據，如園區吞吐量、貨運分析、集裝箱概況、園區作業任務、全疆貨物吞吐量、全疆貨物類型、全疆貿易額、全疆國境班列等信息在產業運行一張圖上直觀展現，全方位展示園區運行態勢，輔助決策者全局掌握園區重要信息，快速了解園區和全疆貨運情況，預判堆場趨勢變化，科學指導園區生產作業調度，助力打造集結中心數字化、科學化輔助決策新生態，助推集結中心高質量發展。

場站實時監控異常提示

場站作業熱力圖

3.科技賦能園區治理，助力安全高保障

通過“園區超腦”中的AI 視頻分析，可實時分析發現園區中的安全隱患，并通知管理人員及時處理，比如火車軌道出現異物、人員未戴安全帽、未穿安全背心等現象，實現園區治理降本增效。

（1）火車道異物檢測。通過歸集火車道監控視頻數據，建立火車道異物檢測現象識別分析模型，實現對火車道異物現象的自動識別和預警，并快速定位異物出現的區域，通知巡檢人員及時處置，為中歐班列正常運行保駕護航。

（2）異常人員告警。搭建集結中心關注人員人臉庫，利用園區中多處監控相機，對進入園區的人員進行抓拍分析比對，全方位分析園區人群信息，一旦發現關注人員或陌生人進出園區，將自動預警并通知保安人員，由保安人員通知警察進行處理，降低園區安全風險，助力園區安全穩定運營。

（3）平交道違停。通過歸集集結中心平交道口區域監控視頻，建立平交道違停現象識別分析模型，實現對平交道違停現象的自動識別和預警，并快速定位違停區域，通知管理人員及時監管，打造一個安全有序的園區環境。

（4）未戴安全帽。利用圖像識別技術，在作業區監控區域內，動態識別行人是否佩戴安全帽，記錄抓拍未佩戴人員的圖像，立即發出告警并通知管理人員及時跟進處理，提升作業區安全規范工作水平。

（5）未穿安全背心。利用圖像識別技術，在作業區監控區域內，動態識別行人是否穿著安全背心，記錄抓拍未穿著安全背心人員的圖像，立即發出告警并通知管理人員及時跟進處理，提升作業區安全規范工作水平。

4.可視可溯運營管理，助力管理高效能

在運營管理方面，貼合“建園”的目標，通過多種物聯設備，實現園區萬物互聯，結合“園區超腦”中的AI 視頻分析，全面感知園區中人、車、貨、倉、場、事，實現園區事件的可視、可溯、可管、可控，提升園區綜合管理效能，打造運轉協調、管理高效的園區。

（1）人員軌跡。在集結中心作業區、倉庫進行人臉抓拍采集，并根據圖片的時間、順序生成人員軌跡信息，實現有關人員在安全生產事件“事前、事中、事后”的軌跡追溯，輔助安全生產管理。

場站貨物分析

（2）車輛軌跡。通過在正面吊、汽車吊上安裝車載終端，實現車輛監控定位；將車輛定位數據匯聚融合到數字孿生園區CIM 平臺中，可實時搜索查看車輛軌跡，了解吊車速度、停留區域、路線軌跡等信息。

（3）集裝箱定位。通過匯集業務數據，實現場內集裝箱精準定位，并基于數字孿生平臺真實還原，場站管理者可快速、高效掌握場內集裝箱分布情況，查詢集裝箱具體位置信息。為了實時掌握集裝箱貨物場外運輸情況，利用中國航天五云戰略工程之一的低軌衛星，即天基窄帶物聯網技術，支撐集裝箱場外定位場景實現。

（4）班列發運。運用“園區超腦”中的AI視頻分析，可掌握中歐班列列車到站時間、出站時間，結合多源業務數據進行比對，可高效掌握班列延誤、早到以及訂艙等信息，讓管理者可以提前規劃，為園區實現“集拼集運”提供有效信息保障。

（5）工程維保。利用BIM、物聯網技術，將集結中心各類智能設備進行集成接入，在統一的可視化管控平臺上實現對全部設備模型、資產、位置、狀態、維保、知識庫的管理；當設備發生故障或數據異常時，設備自動告警并將任務自動分派給運維人員進行處理，提升運維效率，降低運維成本。

（6）應急指揮。基于數字孿生平臺對不同類型應急事件的應對措施、應急資源等進行建模，并可視化地實時展示各種應急資源的位置、狀態，方便應急資源查詢。當發生應急事件時，可通過調用匹配的應急預案模板，將相關的應急資源分布的狀況生成實際應急預案，并通過一鍵外呼功能，高效通知相關應急人員，輔助決策者結合應急現場實時監控、應急資源分布情況，實現線上指揮調度，提高應急處置效率。

基于CIM 平臺的數字孿生中歐班列烏魯木齊集結中心園區，依托完善高效的數字孿生基礎設施，統籌共用港區云服務資源，匯集港域數字孿生、物聯感知、業務場景等海量大數據，搭建集結中心孿生化、數字化和可視化數字化基礎。同時，圍繞集結中心建設基礎，探索“數字孿生+超腦+場景應用”的建設模式，優先發展招商引資、產業運行、園區治理、運營管理等重點領域項目，未來逐步穿透集結中心規劃、建設、運行、管理等若干應用場景，逐步提升集結中心產業服務能力、綜合治理成效和集約運營水平，助力中歐班列烏魯木齊集結中心建設成為國際一流、國內領先的物流園區，成為建設絲綢之路經濟帶商貿物流中心和交通樞紐中心的主要支撐，進一步顯現園區國際戰略通道作用。

貨運班列進站識別

視頻分析

應急指揮