Bentley软件高级应用工程师武恒

数字孪生技术赋能机场数智化变革

武恒：各位领导、各位嘉宾：

下午好！上午各位领导以及教授主任都给大家介绍了基于软件以及标准如何去进行数字化赋能，下午主要结合应用产品以及八大应用场景给大家详细介绍我们在机场行业的一些应用点。

分三个主题：1、公司介绍；2、数字孪生应用场景；3、总结。

公司这边简单给大家介绍下，相信大家在做数字孪生以及数字化过程中离不开一个话题，我们在做的BIM、数字孪生以及我们做的应用，都要有软件以及我们有BIM还有标准的理念在里面，我们Bentley的理念就是进行基础设施的软件赋能，帮助大家从设计、施工到甲方提升数字化的质量。

我们公司主要服务于基础设施行业，面向于公路、铁路、市政、桥梁以及机场这个行业方方面面都可以看到我们Bentley的影子。这是整个架构图，这张架构图使大家更方便了解到我们在各行各业都有自己独立化的产品，帮助大家提升数字化应用。

下面主要介绍的是咱们在机场方面的应用，这张PPT就是我们基于大型运输机场，总结出来一套完整的解决方案。涵盖了我们从设计应用端到施工端乃至运维端都可以进行深化。基于这个模型我们可以进行基于数字孪生、数字化的应用，底下三大平台也是结合了我们自己的技术保证大家看到的模型的标准，它数据的格式是统一的。

下面是我们的一些案例，这些案例都是我们亲身参与的一些案例，包括哈尔滨的机场以及刚才看到的昆明、鄂州的机场。下面是几个应用场景给大家进行一个讲解，这些场景也希望能够帮助大家做些拓展，不一定说每个场景在大家应用的过程中都能用到，其实就是一些发散的思维帮助大家做些思考。

首先，上午陈总也给大家介绍了，基于整个软件以及软件体系正向设计的流程，正向设计里一个非常主要的点就是做设计协同，设计协同里离不开我们的产品叫ProjectWise，它就是专门用于协同设计的，以及进行CDE孵化的过程。

大家可以看到整个ProjectWise的界面以及应用的场景，我们看到的案例或者我们的场景，都是在我们真正的大型的机场中使用过的，这些是民航总院那边的设计项目，基于ProjectWise进行协同的管理。

在管理的过程中，不同专业的设计人员，可以依托于我们协同平台进行三维的协同设计，如果说我们上游专业设计变更后，在我们下游专业可以拿到变更的资料以及清单、模型，可以进行数字化的变革，这是一个三维协同的场景。

同时我们在很多机场，都给它布了ProjectWise的服务器，这里面解决了什么问题？解决了大家在异地协同办公的问题，比如说我现在工作地点在广州，但是我的分布可能在深圳，也可能在北京，如果想协同怎么去协同？我们可以通过搭建缓存服务器的方式进行协同设计，我们在鄂州机场也是这么做的。我们有很多的场景以及孵化了一些产品，都是基于很多机场的原型孵化出来的。

第二个场景就是高效的建模环境，相信上午大家也看了，总院这边有6个模块，包含我们从桥梁、从场道、灯光都有自己的设计平台、设计系统，但是如果说我们走到施工应用端到后期，我们也希望去做高效的建模，能给甲方能给我们施工方带来品质的提升，我们也需要一些快速的施工的工具，这里面基于鄂州花湖机场的原型，打造了专门为施工企业使用的产品。

我们面向的对象是在飞行区，飞行区里有我们的场道工程、灯光工程等等，这些工程我们孵化到产品里，帮助大家基于设计前端的模型以及图纸的深化后，提升施工高效的建模环境。这个产品我们在去年发布的第一款面向于整个施工领域的一款产品。

这里包含了我们在鄂州机场一些经验，这些经验相信大家如果参与过这个项目也都知道有好的也有不好的，每个经验总结完后，我们希望孵化一个快速的产品，能够给大家带来一些提升。

这个产品就叫OpenPlant for China，现在包含了11类45类的子项功能，现在这些功能在昆明的机场以及广州扬泰使用我们的产品，做施工深化，大家知道做完施工深化后需要用到我们这个模型做真正意义上的数字孪生，我们需要结合你的模型到你的运维层、感知层。

这里面我们总结完后发现如果大家进行数字建造的过程中，现在做的是加法，为什么是加法？因为你做的数字建造需要有设计的标准、通用的标准、施工的标准，都要放到里面，到了运维层面需要做减法，因为运维里关注的是三维空间的信息，以及整个运行的标准，这里面我们结合一个模型一组数据源、一个架构，来形成我们自己的飞行区，一套统一的数据，基于这个数据我们来进行应用。这些数据怎么产生？通过我们不同行业的产品，帮助大家进行提升。

我们这个产品去年发布后每个季度都会更新一些新的模块，像我们今年6月底会发布弱电的板块，弱电的板块主要基于飞行区热电包括我们的设备、回路、变压器等等，放到我们这个产品里，帮助大家做一些弱电功能的深化。

第三个场景是实景建模，大家做整个机场行业，对实景的要求还是很高的，像我们新建机场在飞实景的过程应该很方便，比如说我们拿下空域后可以进行航拍拿到数据，但是现在有很多机场是改建，它对飞行的要求很高。

我们这里面做了一个创新大家可以看下这是虹桥机场的模型。这是我们在香港一个园区的模型，通过实景模型结合影像加上BIM的模型，整个三维的数感帮助大家还原整个资产的过程，这里可以通过无人机也可以通过点云、雷达都可以生成融合的模型，它的精度可以达到毫米级。一般我们都做土木工程，我们基本上级别到厘米。

下面是实景结合4D施工，刚才给大家介绍了，在整个飞行区以及大的机场建造过程中，以及在建机场，要采集数据是很难的，我们想到一个方法一会可以给大家看下，这是结合实景加上我们交通导改的模型，因为这里面大家知道，需要做的优化以及做的施工导改，都需要为我们的机场或者为我们的人民服务。这里面我们可以通过4D的施工模拟帮助大家快速的来进行方案的优化，这就是一个辅助的过程。

这张图是我们在广州白云机场三期跟中铁三局合作，在东四指廊做的验证。可以看到这个实景模型不像刚才看到的香港这样大面积去飞的，这个模型是我们把无人机放到塔吊上，大家知道塔吊有悬臂、半径，你在旋转后我们有重合的部分就可以进行实景建模。

实景建模后可以基于我们的BIM模型关联P3、P6的进度计划去进行现场施工的模拟，这能提升设计施工的质量，找到关键线路就可以通过现场无人机、航飞或者是塔吊拿来的实景模型结合现在施工的进度计划。专家在审进度计划过程中需要模型机去对比，我们现在很直观的发现工序的变更，以及工艺，按照这个要求进行模拟，提升施工校验的水平，这是我们在白云机场做的验证。

这里面还有很多功能应用点不给大家介绍了，包括园区像我们的建筑、航站楼都可以通过它模拟，大家不要看动画效果没有像3DMaya这么炫酷，我们现在做BIM要的是整个数据架构的应用，能解决我们的问题就是最好的。

第五个场景就是大家在做机场建设以及在整个施工、设计过程中，问到最多的问题就是安全性，包括说我以前在做桥梁设计过程中也有这个要求，一个是美观还有就是耐久、安全，其实现在安全已经提升到第一位了，包括我们这几年一些大型的滑坡事故，都有安全性的评估。

在整个数字孪生的过程中，我们除了建造机场，我们也需要对机场做一些评估，包括我们边坡的分析、排水的分析都需要进行模拟。这里面我们给大兴机场、香港机场做了一些模拟，这些可能会涉及到我们一些变刚度以及一些结构体系转换，这里面包括我们的安全系数，包括规范取值，以及我们荷载的取值可以校核。

同时这些模型可以结合我们的IBM模型，左上角这个机场通过我们的BIM做完模型后导到Practices里进行有限元的分析，我们可以进行单元的拆分，进行安全系数的评估。

包括我们的排水、防烟，像我们现在新的标准，4C级以上的机场都需要去做洪涝的分析，这就是三维实景+OpenFlows+LumenRT进行的尝试，有很多水利部门、水司都在做这个事情，包括我们用一些资产进行模拟的，比如爆管的流量需要进行计算，通过我们的一些计算产品能够更好、更高、更快的拿到结果，帮助大家进行一些评估。

这是我们排水能力的评估，以及雨洪模拟，这些场景结合现在可以想象到的，像实景模型、BIM模型、三维模型都可以使用，帮助大家解决这些问题。

场景六就是仿真分析，大家用的比较多这个不给大家过多讲了，看一个案例，这个案例是遥墙机场T2航站楼由中国建筑设计研究院做设计。它是通过我们的Legion产品进行人流仿真的模拟。

为什么要模拟，包括我们知道大兴国际机场，通达时间都需要模拟，包括我们北京地铁进行人流仿真的过程中也需要做些模拟，都会用到这个产品进行有效的分析，帮助大家优化你的一些设计场景。比如我们优化过程中，需要知道轧机摆放的位置，不同的位置会影响人流的流动性，这里面可以通过我们的Legion进行模拟。

第七个场景就是平台应用，平台在座各位领导接触的就更多了，现在国内的平台非常多，我们这个平台和大家现在看到的平台哪里不一样？或者有什么区别，这是我们在鄂州搭建的基于数字孪生的模型系统，这个系统干什么用？我们都知道现在很多做管理的平台很多，现在这么多模型，鄂州的模型当时有多少，设计阶段的模型大概有300多万的构件，到了竣工阶段有4700万的构件，这些构件呈指数的增长，我也很有幸在2019年和民航总院那边一起参与了这个项目，包括从设计、施工到运维都在参与。

我们给它搭建了一个基于我们自己的iTwin的数字孪生平台，里面管的就是BIM的数据，通过BIM管BIM，这里面会得到有效的信息，包括现在看到每个标段在提升模型的过程中需要做什么，需要去管理它，每天的进度，这个模型到底是到哪了，有没有过审，同时我们质检单有没有打回来，通过这个平台都可以看到，它也是基于模型。其实就是结合我们Provides+三维的数字平台进行整合。

这是转运中心的模型，转运中心一共是75万方，这里面有不同格式的数据结构，这些不是我总结的，是当初甲方这边总结的一些功能点，用了整个数字孪生的平台，帮助他解决了这些问题。

可以看到中间75万方的转运中心，里面包含了很多数据结构，我们上午顾教授也都讲了，不同的数据源、数据结构，我们需要做融合，这里面我们通过自己的平台，帮助它进行了现场的合模，检查自己的模型可以，但在互审的过程中这些问题怎么看，就通过我们这个平台帮它进行一些校核。

这是后期的一些应用，现在很多做数字化做运维做资产的，做的工厂类的项目做的比较多，比如现在ATM运维、设备、传感器，怎么结合模型做一个一体化管养的系统，这些我相信大家在很多场景上都见过，就不过多细讲了。

总结一下，我们在做数字孪生、数字孪生模型或者BIM也好，其实需要有场景的，包括我们刚才看到的每个机场它的需求其实不一样，我们面对不同的需求，打造不同的维度应用场景。

Bentley能给大家实现的是我们从数字化的平台到资产到建设到业务上一些流程的管理，希望我们每个单位去提供我们的资源帮助大家真正意义上实现数字化转型。选择Bentley的优势在于我们是一个非常Open的平台，这里面也有很多高端的友商在里面，丰富它底层的架构。

最后是我的联系方式，我们在会场后面也有展台，我们有小礼品可以送给大家，欢迎大家到展台与我进行交流，谢谢大家！