科珀斯克里斯蒂港如何利用数字双胞胎技术提升运营效率

管理美国最大的港口之一不仅复杂，而且是一个24/7的运营，要求实时数据洞察和无缝协作。为了现代化运营，科珀斯克里斯蒂港与加速代理公司合作创建了OPTICS（整体港口战术信息计算机系统），基于Esri的ArcGIS系统，使用Unity。

这个沉浸式3D主动数字双胞胎正在改变港口的警察和安全部门如何跟踪、管理和保护其基础设施，如此处所示：

结果

• 全面的态势感知
• 集中数据访问
• 增强的可视化

继续阅读以了解更多关于数字双胞胎是如何创建的。

挑战

作为美国最大的原油出口港和第二大液化天然气出口港，德克萨斯州的科珀斯克里斯蒂港需要一种创新解决方案来转变其运营并满足复杂的安全和物流需求。在实施OPTICS数字双胞胎之前，港口面临几个障碍，妨碍了日常效率：

• 数据管理效率低下：调度员在执行其他日常任务的同时手动收集和解释数据。
• 系统碎片化：信息通过电话等手动流程进行沟通，存在生产力延迟的风险。
• 协作挑战：不同系统之间没有统一的集成，尽管共享一些共同的数据点，因此缺乏将来源整合在一起的统一方式。

这些低效降低了态势感知，减少了操作可见性，并限制了港口迅速果断应对事件的能力。继续阅读以了解港口如何通过其在Unity中构建的3D主动数字双胞胎Optics克服这些挑战。

解决方案

通过拨款资金，港口转向加速机构（TAA）开发一个专门的解决方案。结果是OPTICS，一个基于Unity构建的3D主动数字双胞胎，通过ArcGIS Maps SDK与Esri的ArcGIS系统集成，提供港口运营的全面实时视图。

将数据汇聚到一个平台上

加速机构的执行制片人Star Long分享了他们的团队如何设计主动数字双胞胎，以无缝集成多个数据源。该平台消耗并显示关键操作数据，包括：

• 船舶跟踪：使用AIS，实时数据显示来自港口区域数百艘船舶的信息，包括船舶类型、速度和运动状态。
• 天气和潮汐监测：提供当前条件、预测和传感器数据，以及来自海岸警卫队海事安全系统MARSEC的安全级别数据。
• 计算机辅助调度（CAD）集成：在事件发生期间连接调度员和第一响应者的系统。

构建港口的详细互动视图

TAA团队还利用ArcGIS Maps SDK for Unity提供准确的地理空间画布，以表示操作信息并访问ArcGIS数据源，结合基础地图层以提供上下文和3D建筑层以增强真实感。主动数字双胞胎覆盖了港口责任区50平方英里，通过使用基础层、港口关键结构的地理特定资产和动态水层创建一个高度详细和可定制的地图。港口人员可以调整地图样式并与环境互动，以增强情境意识。

通过将这些多样化的数据集整合到一个集中式的互动环境中，TAA成功构建了一个3D主动数字双胞胎，使港口人员能够随时随地访问所需的信息。

为什么加速代理选择Unity来构建OPTICS

多平台支持和部署：由于现场人员在移动设备上工作，而调度官员则驻扎在桌面计算机上，该项目需要一个跨平台可访问的解决方案。Unity的多平台支持和在应用商店分发的能力确保了港口不同部门的员工可以从任何地方访问数字双胞胎。

显示实时数据：整合像船舶自动识别系统（AIS）数据这样的数据源对于监控港口活动和事件至关重要。Unity使TAA能够将各种数据源整合在一起，实时显示船舶的存在和移动信息以及安全信息。

更快的开发和迭代：Unity编辑器的可脚本化对象允许TAA团队加快开发时间，并作为内置的依赖管理系统。这使团队能够：

• 在编辑器中调试时轻松查看和更新应用数据
• 定义各种类型的船舶和其他实体
• 在项目之间更快地重用素材资源

此外，通过Unity Asset Store提供可购买的3D素材资源，加快了团队的开发速度。这些素材资源使TAA团队能够使用现有的素材资源，如警用SUV、油罐车、货船、拖船、码头和驳船，作为定制的基础，而不是从头开始构建。

结果

全面的态势感知

将港口之前分散的系统集中到OPTICS中，为变革性变化奠定了基础。增强的3D可视化和实时数据集成使港口能够以更细致的层面查看和响应事件。港口当局现在可以识别附近的素材资源，与分配的警察单位协调，并同时查看多个系统。

集中数据访问

访问统一平台导致信息共享无缝进行。调度员不再是传递通信的唯一点，监督员能够更快地做出决策，因为每个人都可以访问相同的信息。

增强的可视化

将数字双胞胎呈现为港口的照片级真实复制品，结果是数据的可视化表示，更容易让人类处理。通过OPTICS，港口当局可以实时数字监控港口，使他们在事件发生时加快沟通和决策。

展望未来

OPTICS的初始启动只是科珀斯克里斯蒂港的开始。以下是未来开发阶段将会出现的内容：

• 第二阶段增强：利用补助金，此阶段包括开发船只交叉预测系统，并将安全摄像头与应用程序集成。
• 更深层次的系统集成：进一步的增强将把OPTICS与CityWorks（资产管理系统）、Samsara（车辆遥测）和GeoPORT（基于Esri的ArcGIS系统建立的港口企业GIS）等工具结合起来，以获得更深入的操作洞察和效率。
• 模拟和培训：使用Unity进行情景规划，为员工准备应对火灾和爆炸等紧急情况。
• 扩展到其他部门：随着未来的增强，他们计划将OPTICS与安全以外的部门结合起来。

创新蓝图

“科珀斯克里斯蒂港与加速代理之间的合作是希望最大化其在主动地理空间数字双胞胎投资的组织的灯塔，”Esri的产品经理Rex Hansen说。OPTICS科珀斯克里斯蒂港的主动数字双胞胎是先进技术如何转变复杂操作的强大示例。

对于其他港口——甚至机场、公用事业、智能体育场和市政当局——有兴趣采用3D主动数字双胞胎，Kjell Kolstad，加速代理的副总裁，提供了一个鼓舞人心的观点。“我们现在与一个港口成功实施的集成，其他港口也可以受益。任何Esri客户都可以将这个系统并将他们的实时数据流传输到一个在视觉上令人惊叹的界面中显示的数字双胞胎，”他解释道。