Wie der Hafen von Corpus Christi die betriebliche Effizienz mit digitalen Zwillingen steigert

Die Verwaltung eines der größten Häfen in den USA ist nicht nur komplex – es ist ein 24/7-Betrieb, der Echtzeiteinblicke und nahtlose Zusammenarbeit erfordert. Zur Modernisierung des Betriebs hat der Port of Corpus Christi in Zusammenarbeit mit der Acceleration Agency OPTICS (Overall Port Tactical Information Computer System) entwickelt, das auf dem ArcGIS-System von Esri basiert und Unity verwendet.

Dieser immersive aktive digitale 3D-Zwilling verändert die Art und Weise, wie die Polizei- und Sicherheitsabteilungen des Hafens seine Infrastruktur verfolgen, verwalten und sichern, wie hier gezeigt:

Ergebnisse

• Umfassendes Situationsbewusstsein
• Zentralisierter Datenzugriff
• Erweiterte Visualisierungen

Lesen Sie weiter, um mehr darüber zu erfahren, wie der digitale Zwilling entstanden ist.

Die Herausforderung

Als größter Rohölexport der Vereinigten Staaten und zweitgrößtes LNG-Exportgateway benötigte der texanische Hafen von Corpus Christi eine innovative Lösung, um seinen Betrieb umzustellen und komplexe Sicherheits- und Logistikanforderungen zu erfüllen. Vor der Implementierung des digitalen Zwillings von OPTICS sah sich der Hafen mehreren Hindernissen gegenüber, die die tägliche Effektivität beeinträchtigten:

• Ineffiziente Datenverwaltung: Disponenten sammeln und interpretieren Daten manuell neben anderen täglichen Aufgaben.
• Fragmentierte Systeme: Die Informationen wurden durch manuelle Prozesse wie Telefonanrufe übermittelt, wodurch Produktivitätsverzögerungen riskiert wurden.
• Herausforderungen für die Zusammenarbeit: Es gab keine kohärente Integration zwischen unterschiedlichen Systemen, die einige gemeinsame Datenpunkte hatten, so dass es keine einheitliche Möglichkeit gab, die Quellen zusammenzuführen.

Diese Ineffizienzen verringerten das Situationsbewusstsein, verringerten die betriebliche Sichtbarkeit und beschränkten die Fähigkeit des Hafens, schnell und entschieden auf Vorfälle zu reagieren. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie der Hafen diese Herausforderungen mit seinem in Unity entwickelten aktiven 3D-Digital-Twin Optics gemeistert hat.

Die Lösung

Über Fördergelder wandte sich The Port an die Acceleration Agency (TAA), um eine maßgeschneiderte Lösung zu entwickeln. Das Ergebnis war OPTICS, ein auf Unity aufgebauter 3D aktiver digitaler Zwilling, der über das ArcGIS Maps SDK für Unity in das ArcGIS-System von Esri integriert wurde und eine umfassende Echtzeitansicht des Hafenbetriebs bietet.

Daten in einer Plattform zusammenführen

Star Long, Executive Producer bei The Acceleration Agency, erzählte, wie ihr Team den aktiven digitalen Zwilling so gestaltete, dass er mehrere Datenquellen nahtlos integrierte. Die Plattform erfasst und zeigt wichtige Betriebsdaten an, darunter:

• Schiffsverfolgung: Mithilfe von AIS werden Echtzeitdaten von Hunderten von Schiffen im Hafenbereich angezeigt, darunter Schiffstyp, Geschwindigkeit und Bewegungsstatus.
• Wetter & Gezeitenüberwachung: Bietet aktuelle Bedingungen, Vorhersagen und Sensordaten sowie Daten zur Sicherheitsstufe von MARSEC, dem Maritime Security System der Küstenwache.
• Integration von Computer Aided Dispatch (CAD): System, das Disponenten und Ersthelfer während eines Vorfalls miteinander verbindet.

Erstellung einer detaillierten, interaktiven Ansicht des Hafens

Das TAA-Team nutzte auch das ArcGIS Maps SDK für Unity, um ein genaues räumliches Canvas für die Darstellung betrieblicher Informationen und den Zugriff auf ArcGIS-Datenquellen bereitzustellen, das Basiskartenebenen für den Kontext und eine 3D-Build-Schicht für einen besseren Realismus enthält. Der aktive digitale Zwilling deckt 50 Quadratkilometer des Verantwortungsbereichs des Hafens durch die Verwendung der Basisschichten, geospezifischer Assets für Schlüsselstrukturen im Hafen und einer dynamischen Wasserschicht ab, um eine sehr detaillierte und anpassbare Karte zu erstellen. Hafenpersonal kann Kartenstile anpassen und mit der Umgebung interagieren, um das Situationsbewusstsein zu verbessern.

Durch die Integration dieser vielfältigen Datensätze in eine zentralisierte, interaktive Umgebung gelang es TAA, einen aktiven digitalen 3D-Zwilling zu entwickeln, mit dem Hafenmitarbeiter jederzeit und überall auf die benötigten Informationen zugreifen können.

Warum die Beschleunigungsagentur Unity für die Entwicklung von OPTICS gewählt hat

Multiplattform-Support und -Bereitstellung: Da das Personal vor Ort an mobilen Geräten arbeitet und Dispatching Officer an Desktop-Computern stationiert sind, erforderte das Projekt eine plattformübergreifende Lösung. Der Multiplattform-Support und die Fähigkeit von Unity, über App-Stores hinweg zu vertreiben, stellten sicher, dass Mitarbeiter in den verschiedenen Abteilungen der Häfen von überall aus auf den digitalen Zwilling zugreifen konnten.

Echtzeitdaten anzeigen: Die Integration von Datenquellen wie dem Automatic Identification System (AIS) ist für die Überwachung von Hafenaktivitäten und -vorfällen von entscheidender Bedeutung. Unity ermöglichte es TAA, die verschiedenen Datenquellen zusammenzuführen, um aktive Schiffspräsenz- und Bewegungsinformationen von Schiffstranspondern sowie Sicherheitsinformationen in Echtzeit anzuzeigen.

Schnellere Entwicklung und Iteration: Die ScriptableObjectsdes Unity Editors ermöglichten es dem TAA-Team, die Entwicklungszeit zu verkürzen, und dienten als integriertes Abhängigkeitsmanagementsystem. Dadurch konnte das Team:

• App-Daten beim Debugging im Editor einfach anzeigen und aktualisieren
• Definition verschiedener Arten von Schiffen und anderer Entitäten
• Assets schneller projektübergreifend wiederverwenden

Darüber hinaus bot die Verfügbarkeit von über den Unity Asset Store käuflichen 3D Assets einen beschleunigten Ausgangspunkt, um die Entwicklungsgeschwindigkeit des Teams zu erhöhen. Diese Ressourcen ermöglichten es dem TAA-Team, bereits vorhandene Assets wie Polizei-SUVs, Tanker, Frachtschiffe, Schlepper, Docks und Lastkähne als Grundlage für Anpassungen zu nutzen, anstatt sie von Grund auf neu zu erstellen.

Die Ergebnisse

Umfassendes Situationsbewusstsein

Die Zentralisierung der zuvor fragmentierten Systeme des Hafens in OPTICS bereitet die Weichen für transformative Veränderungen. Verbesserte 3D Visualisierungen und Echtzeit-Datenintegration ermöglichen es dem Hafen, Vorfälle detailliert zu sehen und darauf zu reagieren. Hafenbehörden können nun Assets in der Nähe identifizieren, sich mit zugewiesenen Polizeieinheiten koordinieren und mehrere Systeme gleichzeitig anzeigen.

Zentralisierter Datenzugriff

Der Zugang zur vereinheitlichten Plattform hat zu einem nahtlosen Informationsaustausch geführt. Disponenten sind nicht mehr der einzige Punkt für Relay Kommunikation, und Supervisoren sind in der Lage, Entscheidungen schneller zu treffen, da sie wissen, dass alle Zugang zu denselben Informationen haben.

Erweiterte Visualisierungen

Die Darstellung des digitalen Zwillings als fotorealistische Nachbildung des Hafens führt zu einer visuellen Darstellung der Daten, die für den Menschen einfacher zu verarbeiten ist. Mit OPTICS können Hafenbehörden den Hafen in Echtzeit digital überwachen und so die Kommunikation und Entscheidungsfindung bei Vorfällen beschleunigen.

Vorausschauend

Die erstmalige Markteinführung von OPTICS ist nur der Anfang für den Hafen von Corpus Christi. Folgendes wird in künftigen Phasen der Entwicklung kommen:

• Verbesserungen in Phase 2: Diese Phase umfasst die Verwendung von Fördergeldern, die Entwicklung eines Systems zur Vorhersage von Schiffsüberquerungen und die Integration von Sicherheitskameras in die Anwendung.
• Tiefere Systemintegrationen: Weitere Verbesserungen werden OPTICS mit Tools wie CityWorks (einem Asset-Management-System), Samsara für Fahrzeugtelemetrie und GeoPORT, dem auf dem ArcGIS-System von Esri basierenden GIS-Unternehmen der Häfen, verknüpfen, um tiefere betriebliche Einblicke und Effizienz zu erhalten.
• Simulationen und Training: Nutzen Sie Unity für die Szenarioplanung und bereiten Sie Ihr Personal auf Notfälle wie Brände und Explosionen vor.
• Erweiterung auf andere Abteilungen: Mit künftigen Verbesserungen plant das Unternehmen OPTICS auch mit Abteilungen außerhalb der Sicherheitsbereiche zu nutzen.

Ein Entwurf für Innovation

„Die Zusammenarbeit zwischen dem Hafen von Corpus Christi und der Acceleration Agency ist ein Leuchtturm für Organisationen, die ihre Investitionen in aktive, räumliche Digital Twins maximieren möchten“, sagt Rex Hansen, Produktmanager bei Esri. Der aktive digitale Zwilling OPTICS Port of Corpus Christi ist ein starkes Beispiel dafür, wie fortschrittliche Technologie komplexe Vorgänge verändern kann.

Kjell Kolstad, VP Partnerships and Business Development, The Acceleration Agency, bietet eine ermutigende Perspektive für andere Häfen – oder sogar für Flughäfen, Versorgungsunternehmen, intelligente Stadien und Gemeinden, die an der Einführung 3D aktiver Digital Twins interessiert sind. „Die Integrationen, die wir jetzt erfolgreich in Partnerschaft mit einem Hafen, anderen Häfen implementiert haben, könnten ebenfalls davon profitieren. Jeder Esri-Kunde konnte dieses System nehmen und seine Echtzeit-Datenströme in einen digitalen Zwilling transportieren, der in einer visuell atemberaubenden Oberfläche angezeigt wurde“, erklärt er.