数字孪生港珠澳大桥：大湾区综合管理信息系统

前言

一桥连三地，天堑变通途。港珠澳大桥的开通，为香港、澳门、珠三角地区的经济加速腾飞带来助力，拉动了三地经济社会融合发展。目前，经港珠澳大桥进出口收发货地已覆盖内地 31 个省（自治区、直辖市），市场涵盖全球 219 个国家及地区。2018 年 10 月至 2021 年 9 月，拱北海关所属港珠澳大桥海关共监管货物达 240.8 万吨，货值 3383.8 亿元人民币。

港珠澳大桥具有投资规模大、管理协调复杂等特点，其信息化服务系统需要突破创新，才能够发挥出与大桥规模、标准、技术难度及其特殊性等方面相适应的管理水平，以确保支撑起港珠澳大桥主体运营管理。

效果展示

Hightopo 采用自主研发的 HT 产品，搭建起一套水墨风的 3D 港珠澳大桥-大湾区管理可视化系统。通过三维建模，结合 HT 丰富的 2D、3D 组态，多角度直观展现大桥结构、效益、地理环境等重点管理对象的运行态势，并围绕经济效益、施工结构等业务，提供了完善的监测管理方案。

系统能够适配 PC 端、移动端不同显示终端，帮助用户实时掌控、监测大湾区重点数据情况，实现信息互通，数据共享，推动大湾区建设发展。

系统分析

全时段安全管理

港珠澳大湾区数据监测主要包括净空高度、航道走向以及主通航孔净空宽度。监测仪器主要有震动传感器、压差变形测量仪、盒式固定测量仪、三维超声风速仪等，利用他们可对隧道内的风速、温度、湿度、压力、气差以及二氧化碳、氮氧化物和微颗粒的浓度等参数进行实时监测，从而计算统计出挠度、应力、偏位趋势、温湿度等，构成高精密感知系统。

大桥动力环境可视化

HT 引擎可支持对港珠澳大桥 360 度全景浏览。港珠澳大桥连接粤港澳三地，全长 55 km，是目前世界上最长的跨海大桥。需综合考虑大桥高温、高湿、高盐、多风的外海建设运营环境、桥位航线密集和阻水率要求。HT 三维引擎可建立三维水流、风势数学模型，模拟大湾区水流、风势运动的三维特征，实现虚拟多场景观测大桥重点环境趋势。从而预测潮流动力较强的大潮期，并为进一步研究极端天气条件下大湾区台风浪过程提供基础。

钢构筑细节可视化

港珠澳大桥珠海口岸工程属于超大型交通枢纽建筑，钢结构造型独特，建筑功能复杂。Hightopo 可对大桥设计结果进行动态的可视化展示，点击“小手”按钮可查看大桥局部结构设计图纸。使管理人员更方便直观的理解设计方案，通过直观查到的图纸数据信息，检验设计方案的漏洞。

效益管理

港珠澳大桥运维管理存在缺乏反馈机制和缺乏模式评估体系。运用 HT 可视化技术，可将大桥当日车流量等收益数据通过 2D 面板展示，从而建立起内部和外部双层反馈机制。管理人员只需点击点击左侧“收益”按钮，即可快速查看大湾区运营业务总效益反馈，总投资、当日过桥车次、过桥费收入一屏全览。右侧面板通过折线图展示经济带动趋势，方便运营人员进行评估；车流量与总收入对比展示，帮助运营人员掌握业务趋势，提高运营效率。

监控网络拓扑图

拓扑结构图是指由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图，网络拓扑设计的好坏对整个网络的性能和经济性有重大影响。HT 通过 2D、3D 组态方式，直观清晰展示大湾区监控网络设备的布局以及数据传输时所采用的路径。涵盖采集站-HT03、监测仪器(通磁量索力计、三向超声风速仪、GPS 时钟信号、倾斜仪等）、工业以太网和 TCP/IP 连接工作方式，方便工作人员更直观明了的看清楚网络中各个节点与接口之间的链接，方便配置和排除错误。

实现价值

统筹规划，资源整合     

Hightopo 通过可视化技术，整合数据资源，实现大湾区数据共享，共同合作，互惠互利，形成合作紧密、共创共享的数据应用中心。通过可视化手段，涵盖大桥建设细节与营运过程管理业务，以运营管理为主线，通过效益、大桥基本信息等数据关联的综合控制和管理，从而实现了多业务、多流程、多信息的集成管理。

系统全面展示，一屏掌控全局     

港珠澳大桥从立项到建成通车历时十数年，在当前粤港澳大湾区建设的新形势下，大桥开通后面临粤港澳三地深度合作的新契机。Hightopo 通过图表、平面图、三维图形等对港珠澳大桥全面展示，全面系统地聚合展现刷新大湾区发展数据资源，并进行分析对比呈现，帮助决策者通过一个显示屏幕全面掌握大湾区的发展情况。

总结

在大数据时代，数据已成为信息化时代的“石油”，要通过问题导向，利用数据分析挖掘技术发现问题、分析问题并解决问题，增加信息的真实性与客观性。Hightopo 自主研发的数据可视化系统，助力实现数据驱动的工业元宇宙世界，打造政府、企业、公民等互动交流的信息资讯数据服务平台。

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