科技新知识：基于 HTML5 WebGL 的地铁管理系统

HT for Web 自主研发了强大的基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎，为可视化提供了丰富的展示效果。在 2D 组态 和 3D 组态 上，Hightopo（以下简称 HT ）的 HT for Web 产品有着丰富的组态可供选择，本文将介绍运用 HT 丰富的 2/3D 组态 搭建出的一个 地铁数字孪生管理系统 。

数字孪生指现实世界以及利用数字化技术营造的与现实世界对称的数字化镜像，以数字化方式拷贝一个物理对象，模拟对象在现实环境中的行为。数字孪生的模型概念包括三大要素，即物理世界、虚拟空间以及两者的交互接口。其目标在于精准映射现实空间的物理信息，呈现给管理者进行相关决策。

系统结构

地铁数字孪生管理系统，该系统首先针对地铁车站这一物理对象，以及针对安防、环控等需求来分析物理对象特征，建立三维虚拟模型，并融合设计建造阶段、运维阶段产生的所有信息，借助传感器、设备运行历史等数据构建物理实体和虚拟空间的交互关系，最终为用户提供各类服务应用。该系统结构主要包括以下四个模块。

一、三维建模

需要针对地铁车站该物理实体作一一映射，包括建筑结构如墙、天花板、楼板、风机盘管、水管管道等构件，并根据最终服务应用的目标分析其他物理实体的特征，即地铁屏蔽门、电梯、灯光照明、进出口闸机、消防栓、火灾报警器等设施。三维虚拟模型的建立是实现数字孪生系统的基石，无论是信息融合还是预测分析都必须基于虚拟模型。

二、运维信息

将设计施工阶段、运维阶段产生的所有信息集成至孪生系统中，比如用户信息、设备信息、采购信息保修信息和财务信息等。实现模型和信息的一体化，简化业务流程和解决方案，为高效运维提供可能。

三、虚实交互

利用传感器采集实时数据，并根据各个设备的历史运行数据等，完成物理世界与虚拟空间的虚实交互。传感器动态获取的实时数据，结合照明系统、 监控系统、暧通系统等系统的运行历史数据和当前状态，存储入服务器中，为虚拟空间的构建提供必要前提。在虚拟空间中，以三维虚拟模型为基础，利用不同计算方法，获得相应的运营策略、环控策略和能耗预测方案。

四、预测分析

读取服务器中的相关数据，获取地铁进出站客流量的历史数据，依据不同时段，不同星期，不同月份的客流量数据，依据不同权重比，提前计算预测进出站客流量。在此基础上，可以根据预测客流量合理调派地铁工作人员，以及调整地铁进站安检通道，选择合理的方案以应对地铁站客流高低峰时段，帮助地铁站平稳运营。

工业互联网将人，数据和机器连接起来，地铁站 3D 可视化系统则是一个很好的展现，HT 的轻量化，数据的可视化，机器的可视化，资产的管理化帮助我们更好的监控。而物联网将通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，通过与 HT 的结合更好的展现出可视化的优势，当然地铁站还可以与 VR 进行结合，在各地科技展会中我们可以见到各种 VR 场景操作，HT 中也可以结合 VR 设备进行操作，可以戴上设备在地铁站中漫游，让人有身临其境的感觉，由于场景本身的轻量化，所以 VR 场景下的流畅性也是十分的高，让用户不会有头晕的感觉。