在港口無人水平運輸場景中，經(jīng)緯恒潤提供了車、路、網(wǎng)、云、圖全棧式自研解決方案，包含了自動駕駛車輛、路側(cè)車路協(xié)同、全場高可靠定位、5G遠程駕駛、運營調(diào)度管理、數(shù)字孿生、仿真系統(tǒng)、高精地圖等專業(yè)模塊，組成了一套完整的智慧港口解決方案。
其中，仿真系統(tǒng)作為智慧港口整體解決方案的一個重要組成部分，具備“回溯既往、掌控當(dāng)下、預(yù)測未來”的場景效果和應(yīng)用價值，并且在港口規(guī)劃、開發(fā)測試、生產(chǎn)運營等不同階段發(fā)揮作用。
在規(guī)劃階段，港口需要對比不同的建設(shè)布局和資源配置方案，如道路布局、堆場容量配置；在開發(fā)測試階段，港口需要測試驗證不同的策略和算法，如路口通行規(guī)則、集卡調(diào)度策略、堆場計劃算法；在生產(chǎn)運營階段，港口需要實時評估不同決策帶來的影響，如交通管制等。
仿真系統(tǒng)是港口數(shù)字孿生系統(tǒng)的重要組成部分，通過對生產(chǎn)過程全要素、全流程建模，可對集裝箱碼頭作業(yè)細粒度還原。因此，碼頭仿真系統(tǒng)可以為港口提供面向不同規(guī)劃和策略的測試驗證環(huán)境以及面向運營決策的推理計算模塊，助力港口數(shù)字化建設(shè)，提高運營效率。
系統(tǒng)組成
仿真系統(tǒng)依托于數(shù)字孿生基礎(chǔ)架構(gòu)，由仿真前端、場景可視化、仿真邏輯、仿真后端、擴展接口共同構(gòu)成。
▎仿真前端
· 場景編排：用戶通過鼠標(biāo)和快捷鍵操作使用編排功能。面向不同港口的不同規(guī)劃，編排功能可以幫助用戶在數(shù)字孿生系統(tǒng)中快速完成港口“建設(shè)”，并可將保存后的不同規(guī)劃方案在仿真過程中使用，對比論證。
· 任務(wù)設(shè)置：仿真任務(wù)設(shè)置支持兩種模式。實際生產(chǎn)任務(wù)模式：以歷史或者未來的生產(chǎn)任務(wù)和船舶堆場狀態(tài)為起始條件仿真；參數(shù)生成場景模式：根據(jù)泛化的場景描述參數(shù)，自動生成生產(chǎn)任務(wù)等仿真初始條件。
· 數(shù)據(jù)看板：數(shù)據(jù)看板在碼頭三維可視化窗口上疊加顯示，以2D圖表的形式展示仿真過程數(shù)據(jù)，顯示內(nèi)容包括堆場箱區(qū)占用率、各種類型箱子的數(shù)量和占比、不同機械設(shè)備的作業(yè)效率等等。數(shù)字看板上顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容和圖表形式，以及整個數(shù)據(jù)看板的布局，支持用戶按照自己喜好進行修改并保存。
▎場景可視化
· 三維視景：碼頭仿真系統(tǒng)基于數(shù)字孿生系統(tǒng)可視化平臺，以仿真生成的岸橋、場橋、HAV、TOS等設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、堆場狀態(tài)以及作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)，驅(qū)動三維場景，實現(xiàn)碼頭仿真過程的動態(tài)顯示。
· 信息增強：支持堆場箱區(qū)貝位布局顯示、車輛狀態(tài)標(biāo)識、車輛規(guī)劃路徑、集裝箱任務(wù)路徑等用于信息增強的三維輔助信息顯示。
▎仿真邏輯
· 實體模塊：針對港口內(nèi)的場橋、岸橋、HAV、有人集卡等作業(yè)機械和車輛，仿真系統(tǒng)搭建了符合作業(yè)規(guī)則以及運動特性的實體仿真模塊，可以在仿真系統(tǒng)中執(zhí)行水平運輸和垂直運輸?shù)淖鳂I(yè)任務(wù)。
· 算法模塊：針對港口內(nèi)的TOS、ECS、FMS等調(diào)度算法系統(tǒng)，仿真系統(tǒng)搭建了對應(yīng)的算法仿真模塊，可以支持仿真任務(wù)完整閉環(huán)運行。
▎仿真后端
· 仿真調(diào)度：可以支持并行仿真，仿真過程可以暫停、恢復(fù)，以及選擇倍速運行。方便用戶監(jiān)控仿真過程，以及快速得到仿真結(jié)果。
· 用戶管理：管理員可配置不同的用戶權(quán)限，仿真用戶之間可共享編排場景和任務(wù)設(shè)置的內(nèi)容。
▎擴展接口
· 通信適配：支持對接真實系統(tǒng)，可適配被測對象的通信協(xié)議，具備通用性。
系統(tǒng)特點
· 具備場景編排功能：該功能下方便用戶對比分析不同碼頭布局，編排后的碼頭場景由標(biāo)準(zhǔn)化的集裝箱碼頭布局文件描述。
· 仿真任務(wù)可靈活創(chuàng)建：既支持實際生產(chǎn)任務(wù)導(dǎo)入，又支持參數(shù)化場景構(gòu)建。構(gòu)建好的仿真任務(wù)由標(biāo)準(zhǔn)的集裝箱生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)文件描述。
· 支持仿真加速：可支持倍速>100，幫助用戶進行快速仿真測試迭代以及快速仿真推理計算。
· 具備不同運行模式：仿真原型模式，生產(chǎn)預(yù)演模式以及在環(huán)驗證模式。
· 仿真過程隨機且可重復(fù)。
應(yīng)用案例
經(jīng)緯恒潤數(shù)字孿生及仿真系統(tǒng)已在山東濟寧港航龍拱港、河北港口集團京唐港布局應(yīng)用，為客戶提高集裝箱碼頭生產(chǎn)運營效率提供了強大的工具。未來，數(shù)字孿生及仿真系統(tǒng)還會擴展到礦山、園區(qū)自動駕駛等場景，為更多的行業(yè)客戶創(chuàng)造價值?？萍及l(fā)展日新月異，經(jīng)緯恒潤將繼續(xù)堅持自主創(chuàng)新，為客戶提供更高質(zhì)量、更好體驗、更具有市場競爭力的產(chǎn)品和服務(wù)，為實現(xiàn)客戶場景數(shù)字化、自動化、智能化目標(biāo)而努力！
