数字孪生平台项目技术方案.docx
《数字孪生平台项目技术方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字孪生平台项目技术方案.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数字孪生平台项目技术方案
（一）项目概况
1.项目背景
以信息化技术促进片区高质量发展为牵引，以数字化服务为重点，解决片区规划建设的实际需求和突出难题。
构建片区范围内地上地下、室内外一体化的全空间三维城市信息模型，集成融合多源异构的城市运行全要素数据，依托CIM平台、云资源和云计算能力，加强规划方案比选、规划成果特效主题应用、仿真模拟、场景展示和可视化，实现全要素数据的二三维深度融合及各类时空信息数据的互联互通与共建共享，加快形成“全场景便捷参与、全流程科技赋能、全区域泛在互联、全主体共建共享”的运行模式。
2.建设目标
依托片区数字孪生平台，为片区在规划、建设阶段提供辅助决策支撑，实现片区精细化规划治理，打造数字孪生平台的示范和样板。
（二）项目需求明细
序号
名称
单位
数量
备注
1
数据资源建设
1
项
2
服务支撑建设
1
项
3
数字孪生应用
1
项
4
配套硬件购置
1
项
5
支撑软件购置
1
项
（三）项目技术要求
1.总体技术要求
1.1现状分析要求
1.1.1基础网络计算存储资源建设现状
对基础网络计算存储资源建设现状进行详细分析，包括网络资源、计算资源和存储资源现状。
1.1.2基础支撑平台建设现状
对基础支撑平台建设现状进行详细分析，包括块数据平台、全域物联感知平台、融合通信平台、地理信息平台、AI平台、集成能力支撑、可信平台、隐私计算和视频联网平台现状。
1.1.3信息化建设安全现状
对信息化建设安全现状进行详细分析，包括安全管理和安全技术现状。
1.1.4片区信息化现状及存在问题分析
对片区信息化现状进行详细分析，应符合片区实际情况。
同时，对片区信息化发展现状存在的问题进行归纳。
1.2需求分析要求
1.2.1用户需求
对用户需求进行详细分析，包括管理层需求、总设计师团队需求、规划设计建设单位需求。
1.2.2业务需求
对业务需求进行详细分析，包括规划阶段和建设阶段的业务需求。
1.2.3功能需求
对功能需求进行详细分析，包括数据资源、服务支撑和数字孪生应用的功能需求，须体现数据安全服务、应用安全保障。
1.2.4数据需求
对数据需求进行详细分析，包括数据资源、实景三维模型数据、融合周边空间数据、融合业务数据、存储数据量和计算资源的数据需求。
1.2.5性能需求
对性能需求进行详细分析，包括基本要求、系统响应时间、系统可扩展性、系统可靠性和系统易用性的性能需求。
1.2.6信息安全需求
对信息安全进行详细分析，包括等级保护、数据安全和应用开发安全的安全需求。
1.2.7系统对接需求
对系统对接需求进行详细分析，包括与CIM平台对接、与区块链平台对接、与业务系统对接、与片区在建项目工地管理系统对接。
1.3.总体设计要求
1.3.1设计原则
对设计原则进行详细阐述，应符合片区数字孪生平台建设的实际情况。
1.3.2总体架构设计
总架构设计应层次分明、逻辑清晰。
包括总体架构、业务架构、数据架构、存储架构、网络架构、部署架构、安全架构，并详细阐述。
1.3.3平台定位
依托数字化转型基础平台总体架构，详细分析片区数字孪生平台所处的位置以及平台定位，
1.3.4与现有系统关联分析
对与现有系统关联关系进行详细分析，包括与CIM平台关系、片区智慧未来城市关系、区块链平台关系。
2数据资源建设要求
以应用场景需求为导向，实现多源数据融合，按照统一时空基准建设片区数据资源。
包括数据处理、数据资源池建设。
2.1数据处理
2.2数据资源池建设
提供详细完整的数据资源池建设方案，应包括：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
空间数据资源
包括电子地图、影像、白模、实景三维模型、BIM模型。
（1）电子地图：
包括通用版、蓝色版多风格电子地图，范围应包含，时间为最新时点，内容应包括地理单元、居民地、交通及附属设施、水系、植被绿地、境界、文字注记等内容。
（2）影像：
范围应包含，时间为历史至最新时点数据。
（3）白模：
范围应包含，时间为最新时点。
（4）实景三维模型：
范围应包含，时间为最新时点。
内容应包括地形模型、实景三维mesh模型、建筑物三维模型、交通三维模型、场地三维模型、植被三维模型。
（5）BIM模型：
范围应包含片区，时间为最新时点，内容应包括已完成建模的项目BIM模型。
2
规划数据资源
包括空间规划数据、地下空间规划数据、综合交通规划数据、市政工程规划数据、水系统规划数据、公共空间景观及绿轴公园规划数据、电力规划数据、城市更新规划数据、产业规划数据。
（1）空间规划数据：
包括空间形态、公共环境、空间功能的指标数据。
（2）地下空间规划数据：
包括整体地下空间规划结构、地下步行及公共服务设施系统规划布局、轨道交通系统衔接协调、地下道路系统衔接协调、立体空间统筹数据。
（3）综合交通规划数据：
包括地面交通路网管理、磁悬浮枢纽管理、地铁交通管理、常规巴士管理、地下停车场管理、无人智能网联车管理数据。
（4）市政工程规划数据：
包括市政工程管网、智慧基础设施、消防工程、能源综合利用-区域供冷、环卫工程、充电设施、综合管廊规划数据。
（5）水系统规划数据：
包括水空间管理、水安全管理、水廊道管理、水环境管理数据。
（6）公共空间景观及绿轴公园规划数据：
包括公共布局、开放共享活力骨架、分区功能与设施、功能场景引导策划、景观空间要素引导数据。
（7）电力规划数据：
包括负荷预测、变电站规划、电力通道规划数据。
（8）城市更新规划：
包括现状指标管理、周边配套设施、改造项目管理数据。
（9）产业规划数据：
包括空间配比、功能配比数据。
3
业务数据资源
包括智慧建造数据、全维投资数据。
（1）智慧建造数据：
包括项目建造数据。
（2）全维投资数据：
包括项目投资管理、项目进度数据。
4
物联感知数据资源
包括片区视频数据、物联感知数据。
（1）视频数据：
接入片区范围的视频数据，实现视频数据与三维模型数据整合。
（2）物联感知数据：
接入片区范围的物联感知数据，实现物联感知数据与三维模型数据整合。
3服务支撑建设要求
为上层的业务应用提供底层服务框架，保障系统架构的统一和业务之间的关联应用，包括空间数据管理中心、空间数据可视化中心、空间数据分析中心、空间数据监测中心、服务管理中心。
3.1空间数据管理中心
空间数据管理中心旨在实现数据全生命周期管理，为数据分析系统和可视化系统提供可靠有效的数据支撑。
提供详细完整的空间数据管理中心建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
数据接入管理
包括文件数据、数据库数据、服务数据和空间数据的接入管理。
2
数据融合管理
以数据资源池为基准，集成融合平台接入的多源时空数据、物联感知数据、视频数据，支撑数据的协同更新。
3
数据资源管理
包括空间数据管理、业务数据管理、数据资源目录管理。
（1）空间数据管理：
包括数据源管理、数据集管理、字段管理、元数据管理。
（2）业务数据管理：
包括数据资源管理、数据表管理、数仓查询。
（3）数据资源目录管理：
包括资源分类、数据资源编目、数据目录查询、数据资源详情显示、数据指标统计。
4
数据发布管理
包括但不限于服务注册、接口服务、调用记录查询。
（1）服务注册：
包括专题资源注册、地图资源注册、模型资源注册。
（2）接口服务：
统一对接口服务实行管理和监控，对接口的注册、发布、应用、注销进行全生命周期管理。
（3）调用记录查询：
查询包含调用时间、调用方、来源IP、HTTP响应码信息。
5
数据区块链溯源管理
将数据操作记录到区块链中，支持对数据历史操作的溯源查询。
3.2空间数据可视化中心
空间数据可视化中心旨在建设适合的可视化计算调度策略，实现对多源异构数据的快速渲染、组织和调度，为多元化应用场景提供强有力的数据展示支撑。
提供详细完整的空间数据可视化中心建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
全场景要素可视化
包括全场景数据动态调度、物理环境要素渲染、建（构）筑物渲染、植被要素渲染、水要素渲染。
（1）全场景数据动态调度：
解决片区数字孪生空间所有要素根据屏幕大小、视觉要素、交互习惯变量的不同，组织场景、要素、物理环境不同，动态调度的问题。
（2）物理环境要素渲染：
提供通过光照、阴影、材质、粒子效果的参数化设置，将三维数据渲染为逼近现实对象的能力。
（3）建（构）筑物渲染：
根据全场景要素数据调度的指令，渲染不同LOD的建筑物要素的几何、纹理、属性信息，实现形状、尺寸、材质、颜色参数化设置。
（4）植被要素渲染：
根据全场景要素数据调度的指令，渲染不同LOD的植被要素的几何、纹理、属性信息，实现形状、尺寸、材质、颜色参数化设置。
（5）水要素渲染：
支持水系光影效果高逼真渲染呈现，综合运用多种建模方法来对水体进行仿真。
2
非空间数据融合渲染
包括图表空间融合渲染、轨迹数据空间融合渲染、动态对象空间融合渲染。
（1）图表空间融合渲染：
提供将文本、关系型数据驱动为不同风格样式的文本、表格、图形的能力，支持生成的文本、表格、图形空间化到地图场景。
（2）轨迹数据空间融合渲染：
提供将时序轨迹数据驱动为不同风格的点、线、面，并融合到三维场景中。
（3）动态对象空间融合渲染：
结合动态对象与动态轨迹，将二维的轨迹渲染拓展到三维场景中。
3
场景交互分析
包括基础通用工具、空间可视化分析工具、BIM可视化工具、仿真模拟工具。
（1）基础通用工具：
包含搜索工具、查询工具、测量工具、输出工具、视角/漫游演示。
（2）空间可视化分析工具：
包括通视分析、可视域分析、阴影分析、日照分析、天际线分析、剖面分析。
（3）BIM可视化工具：
包括BIM模型浏览、BIM部件查询、BIM部件动态渲染、BIM模型剖切。
（4）仿真模拟工具：
包括交通流量仿真模拟。
4
地图编辑工具
包括地图标记、地图量算、专题制图、在线标绘，实现专题图在应用场景的运用。
3.3空间数据分析中心
空间数据分析中心旨在结合片区规划与分析应用需求，对常见的分析需求，提供一站式的解决方案，来协助规划决策。
提供详细完整的空间数据分析中心建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
多维叠加分析
对项目数据资源，叠加不同数据内容、不同图层，分析数据分布及变化情况。
2
空间拓扑分析
对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，涉及逻辑交、逻辑并或逻辑差的运算。
根据操作形式的不同，分析内容分为图层擦除、识别叠加、交集操作和图层合并。
3
空间统计分析
结合具体的业务定义和实现，自定义形式对片区范围内指定空间数据的统计。
4
空间冲突分析
捕捉专项规划之间冲突图斑及规划冲突范围，分析并图形化方式显示规划冲突。
用图斑和文字形式标识出规划差异矛盾问题。
3.4空间数据监测中心
空间数据监测中心旨在全面监测平台的用户、功能、数据的使用情况，并保障平台的基础设施资源、功能、数据的高效正常使用。
提供详细完整的空间数据监测中心建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
数据服务监测
对数据服务的状态、使用情况进行实时监测，支持以图表方式展示服务使用数量变化情况。
2
数据日志管理
记录系统操作记录，内容包括系统用户登录日志、运维操作日志。
3
数据接口安全管理
提供应用数据安全审计服务。
为业务数据合规正常使用和流转提供数据安全保障。
3.5服务管理中心
服务管理中心旨在将平台功能和数据以服务的方式对外发布，并构建门户管理，提供更全面更实时的数据服务。
提供详细完整的服务管理中心建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
服务门户
用户可快速、直观地了解平台的数据资源情况。
同时，提供单点登录入口。
2
用户管理
支持用户的账号管理、角色管理和个人信息设置。
3
权限管理
包括角色功能权限管理、用户角色管理、角色用户管理。
4数字孪生应用要求
根据不同对象、不同需求，搭建不同的数字孪生应用场景。
包括数描蓝图应用、智慧建造应用、全维投资应用、数智资产应用、智汇决策应用、智绘香蜜应用。
4.1数描蓝图应用
数描蓝图应用，对实施专规进行智慧化应用场景的全要素数字呈现，辅助用户进行管理，辅助片区规划。
提供详细完整的数描蓝图应用建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
空间规划专规
包含规划全景、空间功能、空间形态，对片区功能指标及开发建设规模进行深化展示。
（1）规划全景：
综合展示片区国际品质与地区特色的“城市新客厅”规划风貌。
（2）空间功能：
搭建法图图鉴、未来空间、配套体检三项场景，综合呈现、辅助检查空间功能规划的合理性。
（3）空间形态：
对片区整体形态秩序、天际线设计可视化和建筑高度导控进行多维呈现。
其中，天际线设计支持以莲花山顶、湾海面为视角，浏览城市天际。
建筑高度导控支持叠加分级分色渲染的建筑高度控制三维模型和建筑限高注记。
2
地下空间专规
包括地下空间系统规划、地下立体空间统筹，实现对片区地下空间特征研判及规划思路总结。
（1）地下空间系统规划：
包括整体地下空间规划结构、地下步行及公共服务设施系统规划布局、与轨道交通系统的衔接协调、与地下道路系统的衔接协调、与地下市政综合管廊的衔接协调。
（2）地下立体空间统筹：
包括立体空间统筹、地下空间衔接分析、与地块衔接分析、片区地质情况分析、地下空间开发规模、地下分项设施权属分区布局指引。
3
城市交通专规
包含地面交通路网专题应用、磁悬浮枢纽专题应用、地铁交通专题应用、常规巴士（含旅游巴士）专题应用、地下停车场专题应用、无人智联网联车专题应用，实现对城市交通的方案规划呈现。
（1）地面交通路网专题应用：
包括区域交通衔接动态表达、区域交通衔接要素查询、区域交通衔接周边视频调阅、片区区域路径规划和区域交通承载能力仿真。
其中，区域交通衔接要素查询支持与邻边区域、地下道路组织、地下车库的关键衔接要素进行点选查询，并高亮显示。
（2）磁悬浮枢纽专题应用：
对磁悬浮轨道模型可视化表达，并提供磁悬浮枢纽对周边影响的分析。
其中，支持磁悬浮枢纽站至周边主要地铁或车站轨道接驳距离和分流方案展示。
（3）地铁交通专题应用：
对既有沿线地铁站和未来规划沿线地铁站进行表达、对比和分析，实现片区地铁交通服务指标量化评价。
（4）常规公交（含旅游巴士）专题应用：
对站点可视化、指标分析、要素查询、覆盖率和站点可达性分析。
（5）地下停车专题应用：
对北区和中区的停车场进行可视化呈现、指标分析、标高分析、场景漫游和路径规划。
（6）无人智能网联车专题应用：
对无人智能网联车的上下客选点可视表达、线路规划、第一人称和第三人称视角漫游。
4
市政工程专规
包括市政工程总体布局应用、市政工程管网规划应用、智慧基础设施规划应用、消防工程规划应用、能源综合利用-区域供冷规划应用、环卫工程规划应用、充电设施规划应用、综合管廊规划应用。
（1）市政工程总体布局应用：
包括规划查看、总体关联分析、设施统计分析。
（2）市政工程管网规划应用：
包括规划查看、管网数据分析、管网可视化、智能检索、统计分析。
（3）智慧基础设施规划应用：
对片区多功能智能杆的统筹部署情况进行统计、量算分析。
以及对5G基站的宏基站、微基站、室内分布系统进行可视化展示、统计分析。
（4）消防工程规划应用：
包括规划查看、消防辅助决策分析、重点建筑消防预案、消防演练模拟。
（5）能源综合利用-区域供冷规划应用：
对区域供冷系统布局规划的展示。
（6）环卫工程规划应用：
对其他垃圾+可回收物真空收集系统与酒楼餐饮垃圾真空收集系统的覆盖区域进行分析。
以及模拟其他垃圾+可回收物真空收集系统与酒楼餐饮垃圾真空收集系统的垃圾转运方案。
（7）充电设施规划应用：
包括规划查看、公共充电站配套三维空间量算功能。
（8）综合管廊规划应用：
包括对管廊的剖面段分析、区域开挖分析、关键控制节点展示。
5
水系统专规
包含水空间管理、水安全管理、水廊道管理、水环境管理。
（1）水空间管理：
对湖区水空间形态进行呈现。
对湖区水空间及周边环境现状进行呈现，对湖区改造过程建立分析场景；对湖区水空间及周边环境的未来规划场景进行呈现，展现多角度整体规划效果。
同时，支持对水空间现状和水空间规划方案进行对比。
（2）水安全管理：
对溢洪道改迁和放空涵改迁两处重点保障水安全的方案中的线路、关键设计指标进行呈现。
（3）水廊道管理：
对中区水廊道的设计方案、周边景观、排水出处进行呈现。
（4）水环境管理：
对雨水排水和周边水厂、水管的补水方案进行综合展示和方案对比。
6
公共园林及绿轴公园景观专规
包含总体空间结构设计可视化、中区景观功能结构策划可视化、功能场景引导策划应用、景观空间要素引导应用。
（1）总体空间结构设计可视化：
对总体空间结构设计实现可视化。
（2）中区景观功能结构策划可视化：
对中区景观功能结构策划内容实现可视化。
其中，支持公共开放空间、公共人行通道和公共阳台的布局内容展示。
（3）功能场景引导策划应用：
对功能场景引导策划内容实现可视化。
（4）景观空间要素引导应用：
对景观空间要素引导内容实现可视化。
其中，从生态、轴线、地标、边界、路径、节点、竖向、水系、光影和风景十个维度实现景观可视化。
7
电力专规
包含电力规划方案、电力规划方案比选。
（1）电力规划方案：
将电力空间布局规划进行三维呈现，对负荷分布的地理位置、数量进行展示。
（2）电力规划方案比选：
对不同电力规划方案进行落地推演及对比。
8
城市更新专规
包含现周边配套设施、项目管理、规划方案。
实现片区城市更新项目管理。
（1）周边配套设施：
满足周边配套设施的可视化呈现要求。
（2）项目管理：
满足片区项目管理的可视化呈现要求，保障项目进度督办、资产投资情况监控。
（3）规划方案：
满足规划方案的可视化呈现要求。
9
产业专规
包括空间配比应用、功能配比应用。
（1）空间配比应用：
统一展示片区各单元要素的空间规划分布情况，实现对片区产业发展规划中空间配比指标的分析。
（2）功能配比应用：
结合空间布局规划，全面展示片区的商业、办公、会议展览、住宅、酒店、文化设施、配套设施的功能业态配比情况。
4.2智慧建造应用
智慧建造应用，对片区在施工阶段的管理。
充分利用物联网技术实时采集施工过程中的视频数据、环境监测数据的关键动态生产要素数据信息。
让项目全周期工程管理可追溯、可分析。
确保项目生产管控目标达成。
提供详细完整的智慧建造应用建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
开工项目施工监管
包括项目分布、视频监控、环境监测。
2
视频监控应用
包括监控点位置查询、监控设备控制、联动定位设备位置、实时视频播放、视频回放、监控点事件记录、监控点事件处置、监控点事件检索、模型绑定。
3
环境监测应用
包括测点管理、测点布置、测点检索、监测值填报、测点查询、测点定位、视图管理、监测分析与统计。
4.3全维投资应用
全维投资应用，从宏观程度掌握固定资产投资的计划、完成情况，以及进度延迟项目数量和累计问题数量，通过整体进度预警情况与协查督办情况的展示进行预警项目风险和辅助决策。
提供详细完整的全维投资应用建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
总体投资应用
实现对项目总体投资应用的实时、可视化监管。
包括开工竣工项目多维度呈现、项目进度情况总览、项目投资支付情况总览。
2
单体项目投资应用
实现对单体项目投资应用的实时、可视化监管。
其中，支持进度指标统计、进度计划模拟、实际进度展示、投资支付进度展示。
4.4数智资产应用
数智资产应用，以块链BasS平台服务支撑为基础，通过跨链平台实现对接。
基于区块链技术防篡改、可追溯的特点，为片区规划模型数据共享提供安全、可信、高效的支撑，保障数据的安全，实现数据确权及多方数据可信共享。
提供详细完整的数智资产应用建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
资产平台管理
包括平台事务中心、应用权限管理、上链接口管理、日志审计管理。
（1）平台事务中心：
提供用户的待处理事件快速入口功能，同时展现与用户相关的已发生时间、各类区块链信息，以及登录账号信息。
（2）应用权限管理：
实现系统的功能、资产管理，按用户、角色进行统一授权管理。
（3）上链接口管理：
通过平台管理模块提供第三方系统调用资产数据共享所需的授权功能，同步管理接口的相关信息。
（4）日志审计管理：
实现统一的日志记录、查询、统计、备份管理。
2
资产数据应用
包括资产数据的上链、下载、更新、同步、分析、溯源、数据共享。
3
上链组件管理
包括上链组件管理、事件订阅管理、应用算法管理。
（1）上链组件管理，提供数据批量上链、数据摘要上链、数据查询上链、数据查询、数据核验等数据资产上链的基础组件。
（2）事件订阅管理：
提供事件订阅、消息通知、批量查询等资产事件订阅及推送管理。
（3）应用算法管理：
结合应用及数据的加密存储要求，提供数字签名算法、哈希（hash）算法等支持对数据进行加解密的操作，为数据上链提供基础服务。
4.5智汇决策应用
智汇决策应用面向上层领导，支持重大应用场景的方案统筹及决策。
提供详细完整的智汇决策应用建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
决策管理
包括用户管理、项目管理、权限管理、模板管理、数据管理。
2
场景制作
包括大纲编辑、数据配置、场景制作、场景预览。
3
场景演示
包括项目控制、大纲导航、场景展示。
4
通用工具
包括搜索、查询、测量、分析、输出、图例。
4.6智绘香蜜应用
智绘香蜜应用，充分反映在宏观大场景下的片区规划设计和建设的先进工艺和智慧结晶，针对全生命周期中的亮点工程和方案成果。
提供详细完整的智绘香蜜应用建设方案，提供各子项建设内容对应的原型图或系统截图。
具体建设内容如下表所示：
序号
子项建设内容
建设内容详述
1
片区总体规划
实现第六立面一张图展示效果，展望新城区未来城市面貌。
2
重大单位工程规划主题应用
包括规划方案表达、规划方案比选，结合方案模型及多源数据，对设计方案进行多维度指标综合比较，实现规划方案的优选。
3
规划成果特效主题应用
在水流、人群、爆燃、交通三维场景上，实现仿真效果的动态显示。
4
应用安全保障
包括上会保障、重点时期应用保障、应用脆弱性评估、应用渗透测试、安全加固、应用代码审计、等保安全服务。
（1）上会保障：
面向市委市、委区会议要求，提供片区专项会议服务保障。
（2）重点时期应用保障：
通
升级会员 