前言

随着城市轨道交通运营规模的迅速扩展和信息化水平的不断提高，地铁车站作为市民出行的服务窗口、是地铁建设的重要基础、是运营管理的基本单元，面对不断加大的客运压力，车站运行管理效率亟待提升，为了最大限度得减少简单的人力投入，充分利用高科技手段提供智慧服务是新时代地铁治理的关键。

 

效果展示

车控室内工作人员正全神贯注盯着一块硕大的高清数字显示屏，娴熟地触控着屏幕，车站内的各项数据、各类设备运行状况等信息在屏幕上一览无余。

该大屏是图扑软件应用自研 HT 产品，结合 3D 建模技术为南瑞集团构建的一套轻量化西安地铁数字化综合运维解决方案。可实现整体系统所有的交互及功能，实现鼠标的旋转、平移、拉近拉远操作，同时也实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移操作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。

 

案例使用写实风格多维度展示三维地铁站，360 度全景可视化结合数据场景联动，建立一个综合型的智能车站三维可视化系统，实现车站的站厅层、站台层、设备层的逐级可视；集成物联网平台数据，以车站的智能监控为重点，包括客流监测、智能巡视、设备监控、电子巡更、智能安防、智能消防等各种管理系统，构建车站管理的监控、预警、诊断、分析一体化的三维可视化平台。并且实时对接后端数据，将整个车站构建成可视、可查、汇聚的智慧车站。

 

系统分析

以往传统的城市交通运输设备部署分散、资源信息独立、业务效率低下，且以 2D 为主的监控界面早已不适用于现代化交通复杂的应用场景。

 

设备层级

将信息、技术、设备与人员管理等内容有机结合，构建车站站台车层、站厅层及安检设备、售票机、监控设备、风机、水压机、闸机、LED 显示屏等关键建筑及设备的三维模型，以及利用二维图标形式模拟数量较大，体积娇小的空气传感器、客流传感器、WIFI 信号机、蓝牙发射器、等次要设备。

 

车站设备可视化

将站厅内的人体测温、X 光机、闸机、电梯等关键设备动态高度仿真复现，深度集成电力、环境、门禁、电能质量等监控系统，联动后台接入真实数据，通过 3D 视图感知设备与资产的信息属性，如点击设备模型，查询单个设备的故障、位置、状态等数据信息。

 

监控层级

车站监控可视化

当识别携带危险品或防灾救援应急事件时，图扑可视化系统迅速定位事故地点，将危险源、隐患、事故数据相联动，依据风险级别，相应发布应急信息、广播、PIS 联动播报，协助规划疏散车站乘客。提供监测预案、应急预案步骤、信息发布或恢复重建等相关内容，方便用户及时跟踪、推进、反馈事件处置。

 

视频融合监控系统

传统视频监控多个分镜头画面以 2D 的方式平铺在显示器上，很难将分镜头视频与实际地理位置相对应，无法对大场景进行有效直观的实时监测，没有态势感知。HT 视频融合解决方案将 2D 图像融合到场景的 3D 模型中，为操作员提供直观的视频图像和简单的视图控制。

HT 视频融合技术采用 WebGL 技术， 利用 GPU 高性能计算能力对视频图像进行实时处理，图像处理不占用 CPU 资源，整个方案画面流畅。

 

电子巡更系统

电子巡更系统是管理者考察巡更者是否在指定时间按巡更路线到达指定地点的一种手段。传统的电子巡更需要巡逻人员手持巡检器，沿着规定的路线巡查。通过图扑软件可视化系统将各巡查点整合至系统，利用大屏显示漫游电子巡更系统，图扑能无缝融合 HTML5 各项多媒体功能，将巡查点监控情况进行实时展示，便于巡查人员的查看与记录。

巡更到相对于的巡更点位，会出现对应的实时视频展示，运维人员可对场景的安全与不安全进行选择，确认无误的巡更点将会继续进行下一巡更点位的漫游查看。实现车站安全巡更、科学管理巡更系统。并且图扑的智慧车站系统可实现随时随地调阅有关视频图像，满足决策者对资源库调取、监测、评估等状态的实时态势感知、历史数据回溯等监测需求。

 

客流层级

客流热力图

系统通过利用先进的目标检测、识别、跟踪等技术统计人群的数量和密度等特征指标，监测站内的客流信息，帮助我们掌握正确的人群密度数据和变化趋势，从而进行合理的服务管理。

热力图上方显示此时人流数量，热力图样式的展示可以让工作人员可以清晰地掌握车站客流规律，预测旅客波峰时间，避免出现人员配备不均衡，各岗位工作量失衡的情况。且在短时间内科学有效调动人员，安排岗位。为旅客提供更加符合个人需求的特性化服务，提高车站的服务质量和旅客的出行体验。

 

水务层级

能耗数据可视化

根据现场水务施工的 CAD 图，对站内、站外管网水务设备进行图扑软件数字孪生建模，2D 面板显示站内的用水情况、水压信息、消防泵房的用水等数据。

Hightopo 支持集成水务、气象、应急等监管部门系统数据，并支持丰富的可视化分析样式，让运维人员管控站内外水务设备系统更加智能化透明化。通过对多源数据的关联融合，实现水务要素全状态的智能感知，实时显示当前水务的能耗情况，做到科学研究能耗管理数据。

 

安防层级

安防可视化

图扑软件借助 HT for Web 技术赋能，对地铁站内的设备监管进行数字化升级。打破信息孤岛，实现车站设备的智联协同。

支持人工点选查看设备信息，包括设备的运行状态、机器温度状态、故障异常信息显示、报警异常显示等信息，通过 2D 看板直观了解设备情况。辅助运管人员对站内设备健康状态的巡检排查，以及对故障设备的定位，加强设备异常处理的能力。可以提供更全面化、更智能化、更联动化的运营服务，为运维管理提供更快捷、全面、详细的实时设备现状和更智慧、专业的分析与决策支持。

 

消防层级

火警警示

当站内发生火警时，由边缘侧火警传感器触发火警告警，虚拟场景接收边缘侧火警信号，同时解析信号内容定位告警位置，同时进行场景联动，通过图扑可视化大屏展示该区域的联动效果，并且做了烟分区效果展示。

在灾难发生时，可视化系统可迅速知晓问题所在，便于消防人员进行对应方案的执行、完成最优逃生路线的规划，调用告警系统和广播等形式提醒车站内人员逃离危险，确保站内内人员生命财产安全。

 

科普小知识：

防烟分区其实就是利用挡烟垂壁、挡烟隔墙等物体来划分，把火灾现场的烟气控制在一定的区域内。设置防烟分区可以使烟气集中在一定的区域，通过排烟设备将烟气排放至室外，从而为建筑内人员的疏散赢得更多的时间。很多研究表明，火灾现场的人员出现伤亡很大一部分原因不是因为大火所致，而是因为火灾现场的烟气导致的死亡。

 

实现价值

可视

线网、车站、站厅、站台、设备及监控等数据的三维可视化。

可查

车站三维场景内查看环境、设备实时状态、客流趋势、视频监控、消防等信息。

汇聚

在三维场景中将不同维度的管理信息附着在统一的三维场景之上，大大提升信息交互效率，降低时间损耗，有效增强管理层的整体信息掌控力。

 

总结

在中国智慧城市建设的过程中，大数据、云计算、人工智能、5G 等新技术越来越多地应用于城市轨道交通，“智慧地铁”在各地迅速发展。对于地铁这样规模庞大且人流密集的重大设施，监测、控制其环境质量，满足乘客的舒适度体验又能在紧急情况下保证乘客的人身安全是非常必要的。

HT 采用自主研发的二三维可视化引擎、GIS、BIM 以及视频融合等技术，接入倾斜摄影、GIS 空间信息数据、智能物联网 IoT 数据以及大数据系统平台的等数据信息，结合轻量化建模方案实现甚至手机端都可随时随地查看 3D 可视化效果，提升智慧地铁的管理和运行效率，为交通出行的智能化建设、数字化转型和一体化管理提供解决方案。

更多行业应用实例可以参考图扑软件官网案例链接：https://www.hightopo.com/demos/index.html