前言

交通是国家发展的关键，四通八达的交通路线，对国家经济、社会等方面的发展起着至关重要的作用。

建设背景

随着社会经济的持续发展与城市化进程的平稳推进，我国公路工程规模逐步扩大，公路工程建设直接影响着城市未来发展与人民交通出行，隧道是公路工程建设主要内容。

根据交通运输部发布数据显示，我国公路隧道里程截至 2021 年底，全国公路隧道 23268 处，2469.89 万延米，复合增长率约 14.73%;特长隧道 1599 处、717.08 万延米，长隧道 6211 处、1084.43 万延米。

在此背景下，隧道管理问题一直是高速公路管理者急需解决的难题之一，特别是隧道状态监测问题。

传统人工管理的方式具有信息化程度偏低、显示不直观和管理效率低下等缺点，在交通强国的背景下，2021 年作为“十四五”开年，出台的多项文件都强调加强隧道信息化管理。

系统概述

随着物联网、Web 可视化、Web 实时通信等计算机技术的高速发展，为显示直观的隧道可视化系统提供了技术基础。智慧隧道系统基于数维图 B/S 架构的 Sovit3D 可视化平台开发，通过在隧道两侧的智能感知单元，结合隧道入口高清摄像机，将物联网传感器、跟踪移动目标的 GPS 单元和射频识别单元以及地质超前预报系统连接起来，形成物联网，以高成本效益实现整条隧道的全覆盖、实时精准展示车辆 ID、隧道内车道级车辆位置与轨迹，让各种交通事件无所遁形。

系统功能

综合态势看板

通过三维建模，高度还原隧道场景及周边环境、设备，依托 Sovit3D 可视化平台搭建交互式的 Web 三维场景，在左右两侧展示 2D 监测数据面板。围绕“设备管控、安全预警、主动防控、应急调度、低碳节能、机电养护、综合协同”等应用场景，实现“一隧一屏”的营运协同管理和综合数据展示，最终实现对隧道的“一张图”可视化管理。

视频监控系统

支持无缝融合视频监控功能，对隧道内进行动态监测，并且与定位和现场摄像头联动，当发生紧急报警事件时，进行精准的定位视频摄像头查看，支持多摄像头窗口的并行查看，管理人员通过实时视频查看现场情况。

设备管理系统

隧道内有大量照明、风机、水泵、指示器、情报板、供电等设备，通过点选可以查看某类设备，包括设备信息、设备数量、设备故障等;支持根据设备发出的报警信息快速定位。运维人员可了解设备状况及维修情况，包括已处理数、未处理数等，并将位置与时间信息展示在 2D 看板。

智能控制系统

通过 2D+3D 模式进行设备控制、策略控制。通过隧道通风系统、隧道照明系统、视频监控系统、消防救援系统、火灾报警系统、情报板发布系统等实现多样化控制。

智能照明系统

系统根据不同工况下的交通流量、能见度、光强、交通事件等数据，形成照明系统开关、亮度的智慧化方案，实现照明自动调节，保障安全，节能降耗。

智能通风系统

通过采集和分析隧道内不同工况下交通流量、交通车辆平均车速、废弃物排放量、CO 含量、能见度等数据，形成风机启动、控制的智慧化方案，实现隧道及时通风，保障隧道安全，同时降低能耗。

智慧巡检系统

切换至隧道内部，查看各设备工作状态，有无异常情况，电子巡检对数据的实时性要求非常高，只有设备状态数据实时采集、实时更新，才能确保巡检工作的有效性。在巡检过程中，用户可以点选设备，查看设备的关键参数信息，并控制设备启停、调整设备参数等操作。

智能报警系统

通过物联网技术和传感器，实时监测隧道内的设备状态，对异常情况及时报警并提供处理建议，提高安全管理水平。

智能应急处理

实时联动控制，实现突发事件应急快速处置。系统利用视觉识别技术，能够毫秒级准确发现隧道内火警、异常停车、抛洒物、非机动车闯入等突发事件，精确识别事件发生位置、影响范围、有害气体浓度等信息，并根据事件等级智能推荐相应处置预案。

……

(声明：以上功能仅供参考，更多系统功能以实际需求为准)

开发技术

基于数字孪生理念，以公路隧道为对象，依托 Sovit2D/Sovit3D 可视化平台，通过三维可视化的手段将隧道的整体结构、设备分布情况进行立体化呈现，直观地显示隧道内的环境的监测情况、设备的运行状态、车流量等，具有透彻感知、全面互联、深度整合、智能服务等特点，实现隧道数据的可视化管理与应用。

建设价值

数字孪生智慧隧道三维可视化系统以以“安全提升、高效救援、养护提升、低碳节能、数字治理”为建设目标，分别建设调度协同、营运管理、节能减排、数字管控等各类场景，保证隧道的营运安全。项目通过构建一体化管控平台，实现了多屏展示、精细化管理、数字孪生管控、感知预警、设备控制、云调联动、协同处置。通过先进技术和管理模式的结合，实现安全高效的隧道运营管理。

总结

智慧隧道是通过各种先进技术和手段的应用，通过数字建模和可视化显示，可以实现真实感观的模拟和预测，实现隧道智能化服务和管理，从而提高隧道的安全性和效率。