高級別智能駕駛業務系列：港口作業仿真系統

在港口無人水平運輸場景中，經緯恒潤提供了車、路、網、云、圖全棧式自研解決方案，包含了自動駕駛車輛、路側車路協同、全場高可靠定位、5G遠程駕駛、運營調度管理、數字孿生、仿真系統、高精地圖等專業模塊，組成了一套完整的智慧港口解決方案。

其中，仿真系統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、掌控當下、預測未來”的場景效果和應用價值，并且在港口規劃、開發測試、生產運營等不同階段發揮作用。

在規劃階段，港口需要對比不同的建設布局和資源配置方案，如道路布局、堆場容量配置；在開發測試階段，港口需要測試驗證不同的策略和算法，如路口通行規則、集卡調度策略、堆場計劃算法；在生產運營階段，港口需要實時評估不同決策帶來的影響，如交通管制等。

仿真系統是港口數字孿生系統的重要組成部分，通過對生產過程全要素、全流程建模，可對集裝箱碼頭作業細粒度還原。因此，碼頭仿真系統可以為港口提供面向不同規劃和策略的測試驗證環境以及面向運營決策的推理計算模塊，助力港口數字化建設，提高運營效率。

系統組成

仿真系統依托于數字孿生基礎架構，由仿真前端、場景可視化、仿真邏輯、仿真后端、擴展接口共同構成。

▎仿真前端

場景編排：用戶通過鼠標和快捷鍵操作使用編排功能。面向不同港口的不同規劃，編排功能可以幫助用戶在數字孿生系統中快速完成港口“建設”，并可將保存后的不同規劃方案在仿真過程中使用，對比論證。

任務設置：仿真任務設置支持兩種模式。實際生產任務模式：以歷史或者未來的生產任務和船舶堆場狀態為起始條件仿真；參數生成場景模式：根據泛化的場景描述參數，自動生成生產任務等仿真初始條件。

數據看板：數據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據，顯示內容包括堆場箱區占用率、各種類型箱子的數量和占比、不同機械設備的作業效率等等。數字看板上顯示的數據內容和圖表形式，以及整個數據看板的布局，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：碼頭仿真系統基于數字孿生系統可視化平臺，以仿真生成的岸橋、場橋、HAV、TOS等設備狀態數據、堆場狀態以及作業任務數據，驅動三維場景，實現碼頭仿真過程的動態顯示。

信息增強：支持堆場箱區貝位布局顯示、車輛狀態標識、車輛規劃路徑、集裝箱任務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：針對港口內的場橋、岸橋、HAV、有人集卡等作業機械和車輛，仿真系統搭建了符合作業規則以及運動特性的實體仿真模塊，可以在仿真系統中執行水平運輸和垂直運輸的作業任務。

算法模塊：針對港口內的TOS、ECS、FMS等調度算法系統，仿真系統搭建了對應的算法仿真模塊，可以支持仿真任務完整閉環運行。

▎仿真后端

仿真調度：可以支持并行仿真，仿真過程可以暫停、恢復，以及選擇倍速運行。方便用戶監控仿真過程，以及快速得到仿真結果。

用戶管理：管理員可配置不同的用戶權限，仿真用戶之間可共享編排場景和任務設置的內容。

▎擴展接口

通信適配：支持對接真實系統，可適配被測對象的通信協議，具備通用性。

系統特點

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準化的集裝箱碼頭布局文件描述。

仿真任務可靈活創建：既支持實際生產任務導入，又支持參數化場景構建。構建好的仿真任務由標準的集裝箱生產作業任務文件描述。

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，生產預演模式以及在環驗證模式。

仿真過程隨機且可重復。

應用案例

經緯恒潤數字孿生及仿真系統已在山東濟寧港航龍拱港、河北港口集團京唐港布局應用，為客戶提高集裝箱碼頭生產運營效率提供了強大的工具。未來，數字孿生及仿真系統還會擴展到礦山、園區自動駕駛等場景，為更多的行業客戶創造價值。科技發展日新月異，經緯恒潤將繼續堅持自主創新，為客戶提供更高質量、更好體驗、更具有市場競爭力的產品和服務，為實現客戶場景數字化、自動化、智能化目標而努力！