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

Управление одним из крупнейших портов в США не только сложно — это круглосуточная операция, требующая актуальных данных и бесшовного сотрудничества. Для модернизации операций Порт Корпус-Кристи объединился с Агентством Ускорения для создания OPTICS (Компьютерная система тактической информации о порте), основанной на системе ArcGIS от Esri, с использованием Unity.

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

Результаты

• Комплексное понимание ситуации
• Централизованный доступ к данным
• Улучшенные визуализации

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

Задача

Как крупнейший экспортный порт нефти в США и второй по величине экспортный шлюз для сжиженного природного газа, Порт Корпус-Кристи в Техасе требовал инновационного решения для трансформации своих операций и удовлетворения сложным требованиям 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 снижали понимание ситуации, уменьшали видимость операций и ограничивали способность порта действовать быстро и решительно в случае инцидентов. Читать дальше, 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 в Агентство 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 Агентства Ускорения, поделился тем, как их команда разработала активный цифровой двойник для бесшовной интеграции нескольких источников данных. Платформа обрабатывает и отображает ключевые операционные данные, включая:

• Отслеживание судов: С помощью AIS в реальном времени отображаются данные 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 диспетчерского управления (CAD): Система, которая связывает диспетчеров и первых реагирующих во время инцидента.

Создание детального, 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 карты 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 необходимую информацию в любое время и в любом месте.

Почему Агентство ускорения выбрало Unity для создания OPTICS

Поддержка и развертывание на нескольких платформах: С персоналом на местах, работающим на мобильных устройствах, и диспетчерами, находящимися на настольных компьютерах, проект требовал решения, доступного на разных платформах. Поддержка нескольких платформ Unity и возможность распространения через магазины приложений обеспечили доступ сотрудников различных отделов Порта к цифровому двойнику из любого места.

Отображение данных в реальном времени: Интеграция источников данных, таких как данные автоматической идентификации судов (AIS), критически важна для мониторинга портовой деятельности и инцидентов. Unity позволила TAA объединить различные источники данных для отображения активного присутствия судов и информации о движении от транспондеров судов и информации о безопасности в реальном времени.

Быстрая разработка и итерация: Скриптовые объекты редактора Unity позволили команде TAA ускорить время разработки и служили встроенной системой управления зависимостями. Это позволило команде:

• Легко просматривать и обновлять данные приложения во время отладки в редакторе
• Определите различные типы судов и других объектов
• 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 кастомизации, вместо того чтобы создавать их с нуля.

Результаты

Комплексное понимание ситуации

Централизация ранее фрагментированных систем порта в OPTICS закладывает основу для трансформационных изменений. Улучшенные 3D-визуализации и интеграция данных в реальном времени позволяют порту просматривать 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 им ускорять коммуникацию и принятие решений в случае инцидентов.

Смотрим в будущее

Первый 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.
• Глубокая интеграция систем: 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 с отделами, не относящимися к безопасности.

План 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 OPTICS Корпус-Кристи 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, могут быть полезны и 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.