إعادة رسم خريطة تنقلات الصين الصباحية باستخدام التوائم الرقمية

تعتمد الصين، أكثر دول العالم من حيث عدد السكان، على النقل العام بشكل أساسي، واعتباراً من عام 2020، قامت الصين بتشغيل 233 خطاً للنقل بالسكك الحديدية الحضرية في 44 مدينة، ووفقاً لمكتب معلومات مجلس الدولة في البلاد، تعهدت بتحديث نظام النقل بالكامل بحلول عام 2035.

وتحظى محطات النقل في تشانغشا، عاصمة مقاطعة هونان بوسط الصين، باهتمام خاص نظراً لارتفاع عدد الركاب، وفي دراسة استقصائية حديثة، صنفت أكثر من 100 محطة ترانزيت في تشانغشا على أنها رقم 1 لمتوسط حجم الركاب اليومي، حيث تجاوز عددهم مليوني شخص يومياً، أو ما يقرب من 25 بالمئة من سكان المدينة.

التوأم الرقمي لمحطة تنقلات في الصين

وأكثر محطات تشانغشا ازدحاماً هي محطة (Wuyi Square)، وهي مركز عبور رئيسي يضم 16 خطاً للحافلات وخطي مترو أنفاق.

وفي المتوسط، يدخل 280.000 شخص إلى المحطة أو يخرجون منها كل يوم، أي ما يعادل تقريباً إجمالي سكان أورلاندو بولاية فلوريدا.

ومع الكثير من النشاط الذي تمتع به، تم اختيار محطة (Wuyi Square) لإلقاء نظرة فاحصة على تدفق الركاب، وبهدف الحفاظ على البنية التحتية وتحسينها في هذا المركز الصاخب، تعاونت شركة (Changsha Rail Transit Operation Co.، Ltd) مؤخراً مع (51World) و(Hunan Xindatong)، وهي شركة متخصصة في حلول النقل لمقاطعة هونان، لإنشاء توأم رقمي للمحطة.

والتوأم الرقمي هو نموذج (1: 1) تم إنشاؤه بأمانة لعالم المحطة الموجود تحت الأرض بالكامل، وهو متصل بالعالم الحقيقي عبر أجهزة الاستشعار.

وتجمع منصة تشغيل المحاكاة لمحطة (Wuyi Square) بين تقنيات التوائم الرقمية وإنترنت الأشياء (IoT) والذكاء الاصطناعي لتحقيق التكامل الوثيق بين تجمع محطة (Wuyi Square) ومساحة التوأم الرقمي، مما يجعل الاتصال بين تدفق الركاب والمعدات، والإدارة أكثر ذكاء.

التوأم الرقمي لمحطة تنقلات في الصين

تدفق الركاب هو الأساس

توأم محطة (Wuyi Square) الرقمي له غرضان، أحدهما يتعلق بالحاضر والآخر للمستقبل، ففي الوقت الحالي، تتعقب البيانات الحية من أجهزة الاستشعار في المحطة حركة كل من الإنسان والآلة، مما يعطي صورة لتدفق الركاب الحالي وكفاءة الآلات، مثل أوقات وصول القطارات ومغادرتها.

التوأم الرقمي لمحطة تنقلات في الصين

ولمحاكاة تدفق الركاب، تستخدم (51World) تقنية المحاكاة الديناميكية (SuperAPI) و(DST) الخاصة بها لدعم مهام محاكاة تدفق الركاب التي يحددها المستخدم، والإجابة على الأسئلة حول حجم تدفق الركاب الذي يمكن أن تستوعبه، وما إذا كانت هناك حاجة للتحكم في تدفق الركاب في مناطق محددة.

التوأم الرقمي لمحطة تنقلات في الصين

ويحتوي التوأم الرقمي للمحطة على آلية لتنبيه الإدارة إلى أي خلل في أنظمة المحطة، مثل عطل في المعدات، وتستطيع الإدارة مراجعة السيناريو عبر التوأم الرقمي وتحديد مدى خطورة المشكلة، أو ما إذا كانت هناك مشكلة على الإطلاق، مما يقلل من التكلفة وتعطيل الإنذارات الكاذبة.

وللإبلاغ عن التحسينات المستقبلية للمحطة، يشمل النظام المزدوج الرقمي أيضاً على محاكي حشد يمكن استخدامه لتجربة سيناريوهات مختلفة، مثل منصة مزدحمة أو إخلاء طارئ.

ويولد جهاز محاكاة الحشود ركاباً من مختلف الأعمار ومستويات التنقل، ثم يدخلون ويخرجون من المحطة، والصعود إلى القطارات والنزول منها، بمعدل واقعي.

ومن خلال تحديد المعاملات لكل من الركاب والآلات، فإن النظام التوأم الرقمي للمحطة قادر على محاكاة سلوك الحشود وظروف الإخلاء لمجموعة متنوعة من السيناريوهات.

التوأم الرقمي لمحطة تنقلات في الصين

وتعمل ميزات المخططات (Blueprint) في أنريل إينجن (Unreal Engine)، إلى جانب المكونات الإضافية لـ (Marketplace)، على تسريع إنتاج (51World) للمشاهد بشكل كبير.

وعلى سبيل المثال، يمكن للأدوات إنشاء مصاعد تلقائياً، مما يمنح (51World) القدرة على تطوير السيناريوهات بسرعة مع الحفاظ على الأداء.

ويعتمد (51World) على العديد من ميزات (Unreal Engine) الإضافية باعتبارها ضرورية لنجاح التوأم الرقمي، مثل سهولة الاستخدام، خاصة لتحرير المواد، والقدرة على توصيل العقد المرئية لكتابة منطق العرض المعقد، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في سرعة تكرار تأثيرات العرض، وتأخير التقديم، مما يجعل المعالجة اللاحقة مرنة للغاية.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن (Python API) التي يوفرها (Unreal Engine) تجعل التحرير الآلي لمجموعة كائنات المشهد أمراً سهلاً.

التوأم الرقمي لمحطة تنقلات في الصين

والنظام الناتج هو نظام تسميه شركة (51World) معياراً للتطبيقات الذكية في محطات محور النقل بالسكك الحديدية، ولكنها لم تتوقف عند هذا الحد.

وفي المستقبل، سيتم تجهيز نظام محطة (Wuyi Square) بعدد من الوظائف الإضافية مثل مراقبة استهلاك الطاقة وأدوات إضافية لخدمة الركاب وإدارة الطوارئ.

مشاريع التوأم الرقمية الأخرى

تشتهر شركة (51World) أيضاً بتطويرها لتوأم رقمي في شنغهاي، المدينة الأكثر اكتظاظاً بالسكان في الصين، وتشمل المشاريع الأخرى المدينة الذكية /التوأم الرقمي لتونغلينغ في مقاطعة آنهوي الصينية.

حيث أن الشركة مهتمة باستخدام التوائم الرقمية بأكبر عدد ممكن من الطرق لتحسين البنية التحتية في الصين، وعلى سبيل المثال، قاموا مؤخراً بتطوير توأم رقمي للممرات المائية يسمى (Three Smart Lakes) تحت إشراف إدارة بحيرة (Fuxian) في مدينة (Yuxi).

وبالنسبة لهذا المشروع، قامت شركة (51World) بتكرار ما يقارب من 3000 كيلومتر مربع من بحيرة (Fuxian)، وبحيرة (Xingyun)، وبحيرة (Qilu) جنباً إلى جنب مع مجمعات المياه المحيطة، وبنت مجموعة من أنظمة الإشراف البيئي لتسهيل الإدارة واتخاذ القرار لهذه الموارد الحيوية.

كما أنشأت شركة (51World) توأماً رقمياً لميناء موان، وهو مركز شحن مزدحم حيث تأتي آلاف الحاويات وتذهب كل أسبوع، لتحسين الخدمات اللوجستية وكفاءة التشغيل.

وبالنسبة لهذا التوأم الرقمي، أعادت (51World) إنشاء ما يقرب من مليون متر مربع من منطقة الميناء وأكثر من 100000 حاوية شحن، ثم قامت بإعداد النظام لدفع تحديثات العالم الحقيقي من خلال (IoT) وواجهة (API) قوية.

ولإدارة حاوية، يمكن لسلطة إدارة المنفذ إدخال بعض السمات فقط، كالموقع والحجم والمالك وما إلى ذلك، ويظهر كائن ثلاثي الأبعاد في المشهد يطابق مكون العالم الحقيقي تماماً، وصولاً إلى اللون والشعار الموجود على الحاوية.

ويعد (Unreal Engine) مكوناً رئيسياً في كل من هذه الأنظمة، حيث يساعد (51World) على الإبداع والابتكار في مساحة التوائم الرقمية.

المصدر
هنا

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.