Как порт Корпус-Кристи повышает операционную эффективность с помощью технологий цифровых двойников

Управление одним из крупнейших портов в США не просто сложно - это круглосуточная операция, требующая актуальных данных и бесшовного сотрудничества. Чтобы модернизировать операции, Порт Корпус-Кристи сотрудничал с Агентством Ускорения, чтобы создать OPTICS (Система Компьютерной Тактической Информации Порта), основанную на системе ArcGIS от Esri, используя Unity.

Этот погружающий 3D активный цифровой двойник трансформирует то, как полиция и службы безопасности порта отслеживают, управляют и защищают свою инфраструктуру, как показано здесь:

Результаты

• Комплексное ситуационное осознание
• Централизованный доступ к данным
• Улучшенные визуализации

Читать далее, чтобы узнать больше о том, как был создан цифровой двойник.

Задача

Как крупнейший экспорт нефти в США и второй по величине экспортный шлюз для СПГ, Порт Корпус-Кристи в Техасе требовал инновационного решения для трансформации своих операций и удовлетворения сложных требований безопасности и логистики. Перед внедрением цифрового двойника OPTICS порт столкнулся с несколькими препятствиями, которые мешали ежедневной эффективности:

• Неэффективное управление данными: Диспетчеры вручную собирали и интерпретировали данные наряду с другими повседневными задачами.
• Фрагментированные системы: Информация передавалась через ручные процессы, такие как телефонные звонки, что создавало риск задержек в производительности.
• Проблемы сотрудничества: Не было единой интеграции между разрозненными системами, которые делили некоторые общие точки данных, что приводило к отсутствию единого способа объединения источников.

Эти неэффективности снизили ситуационную осведомленность, уменьшили оперативную видимость и ограничили способность порта действовать быстро и решительно в случае инцидентов. Читать далее, чтобы узнать, как порт преодолел эти проблемы с помощью своего 3D активного цифрового двойника Optics, созданного в Unity.

Решение

С помощью грантового финансирования порт обратился к Агентству Ускорения (TAA) для разработки специально созданного решения. Результатом стал OPTICS, 3D активный цифровой двойник, построенный на Unity, который интегрировался с системой ArcGIS от Esri через ArcGIS Maps SDK для Unity, предоставляя комплексный, актуальный обзор операций порта.

Собирая данные в одной платформе

Стар Лонг, исполнительный продюсер в Агентстве Ускорения, поделился тем, как их команда разработала активный цифровой двойник для бесшовной интеграции нескольких источников данных. Платформа потребляет и отображает ключевые операционные данные, включая:

• Отслеживание судов: С помощью AIS отображаются данные в реальном времени от сотен судов в портовой зоне, включая тип судна, скорость и статус движения.
• Мониторинг погоды и приливов: Предоставляет текущие условия, прогнозы и данные с датчиков, а также данные уровня безопасности от MARSEC, системы морской безопасности береговой охраны.
• Интеграция компьютерного управления диспетчеризацией (CAD): Система, которая связывает диспетчеров и первых реагирующих во время инцидента.

Создание детализированного, интерактивного представления Порта

Команда TAA также использовала ArcGIS Maps SDK для Unity, чтобы предоставить точное геопространственное полотно для представления оперативной информации и доступа к источникам данных ArcGIS, включая базовые слои карты для контекста и 3D-слой зданий для повышения реалистичности. Активный цифровой двойник охватывает 50 квадратных миль зоны ответственности Порта с помощью базовых слоев, геоспецифических активов для ключевых структур в Порту и динамического водного слоя для создания высокодетализированной и настраиваемой карты. Персонал порта может настраивать стили карт и взаимодействовать с окружающей средой для повышения ситуационной осведомленности.

Интегрируя эти разнообразные наборы данных в централизованную, интерактивную среду, TAA успешно создала 3D активный цифровой двойник, который позволяет персоналу порта получать доступ к необходимой информации в любое время и в любом месте.

Почему Агентство ускорения выбрало Unity для создания OPTICS

Поддержка и развертывание на нескольких платформах: С учетом того, что персонал на местах работает на мобильных устройствах, а диспетчеры находятся на стационарных компьютерах, проект требовал решения, доступного на разных платформах. Поддержка мультиплатформенности Unity и возможность распространения через магазины приложений обеспечили доступ сотрудников различных отделов Порта к цифровому двойнику из любого места.

Отображение данных в реальном времени: Интеграцияисточников данных, таких как данные автоматической идентификации судов (AIS), критически важна для мониторинга портовых операций и инцидентов. Unity включил TAA для объединения различных источников данных, чтобы отображать информацию о присутствии и движении активных судов от судовых транспондеров и информацию о безопасности в реальном времени.

Быстрая разработка и итерация: Редактор Unity ScriptableObjects позволил команде TAA ускорить время разработки и служил встроенной системой управления зависимостями. Это позволило команде:

• Легко просматривать и обновлять данные приложения во время отладки в редакторе
• Определять различные типы судов и другие объекты
• Быстрее повторно использовать ресурсы в разных проектах

Кроме того, доступность покупаемых 3D-ресурсов через Unity Asset Store предоставила ускоренную отправную точку для увеличения скорости разработки команды. Эти ресурсы позволили команде TAA использовать уже существующие активы, такие как полицейские внедорожники, танкеры, грузовые суда, буксиры, доки и баржи, в качестве основы для кастомизаций, вместо того чтобы создавать их с нуля.

Результаты

Комплексное ситуационное осознание

Централизация ранее фрагментированных систем порта в OPTICS закладывает основу для трансформационных изменений. Улучшенные 3D-визуализации и интеграция данных в реальном времени позволяют порту видеть и реагировать на инциденты на детальном уровне. Портовые власти теперь могут идентифицировать близлежащие активы, координировать действия с назначенными полицейскими подразделениями и одновременно просматривать несколько систем.

Централизованный доступ к данным

Доступ к единой платформе привел к бесшовному обмену информацией. Диспетчеры больше не являются единственной точкой для передачи сообщений, и руководители могут принимать решения быстрее, зная, что у всех есть доступ к одной и той же информации.

Улучшенные визуализации

Представление цифрового двойника в виде фотореалистичной реплики порта приводит к визуальному представлению данных, которое легче воспринимается людьми. С помощью OPTICS портовые власти могут цифровым образом контролировать порт в реальном времени, что позволяет ускорить коммуникацию и принятие решений в случае инцидентов.

Смотрим в будущее

Первоначальный запуск OPTICS — это только начало для порта Корпус-Кристи. Вот что будет в будущих фазах разработки:

• Улучшения фазы 2: С использованием грантов эта фаза включает в себя разработку системы прогнозирования пересечения судов и интеграцию камер безопасности с приложением.
• Глубокие системные интеграции: Дальнейшие улучшения свяжут OPTICS с такими инструментами, как CityWorks (система управления активами), Samsara для телеметрии транспортных средств и GeoPORT, корпоративной ГИС портов, основанной на системе ArcGIS от Esri, для более глубоких операционных инсайтов и эффективности.
• Симуляции и обучение: Используйте Unity для планирования сценариев, подготовки персонала к чрезвычайным ситуациям, таким как пожары и взрывы.
• Расширение на другие отделы: С будущими улучшениями они планируют использовать OPTICS в отделах, выходящих за рамки безопасности.

Чертеж для инноваций

"Сотрудничество между портом Корпус-Кристи и Агентством Ускорения является маяком для организаций, стремящихся максимизировать свои инвестиции в активные геопространственные цифровые двойники," говорит Рекс Хансен, менеджер по продуктам в Esri. Активный цифровой двойник порта Корпус-Кристи OPTICS является мощным примером того, как передовые технологии могут трансформировать сложные операции.

Для других портов – или даже аэропортов, коммунальных служб, умных стадионов и муниципалитетов – заинтересованных в принятии 3D активных цифровых двойников, Кьелл Колстад, вице-президент по партнерствам и развитию бизнеса в Агентстве Ускорения, предлагает обнадеживающую перспективу. "Интеграции, которые мы сейчас успешно реализовали в партнерстве с одним портом, также могут быть полезны другим портам." Любой клиент Esri может взять эту систему и перенести свои потоки данных в реальном времени в цифровой двойник, отображаемый в визуально потрясающем интерфейсе," объясняет он.