數位孿生5D智慧城市工務管理暨決策輔助平台-工務局
數位孿生5D智慧城市工務管理暨決策輔助平台透過資通訊技術整合工務局既有子系統及跨局處IoT資訊,包括:建物結構安全監測、地下管線資訊、道路挖掘路證與即時施工影像、智慧路燈、建物碳與水足跡計算與監測、建物建造資料、重大工程資料、民族路共同管道、防救災重要道路地震阻斷風險分析、邊坡橋梁監測以及水利局所建置之都市淹水感知器等,更導入3D實景建模、大數據與AIoT等創新技術,以打造高雄市城市數位孿生平台為目標,進而提升工程管理效率、強化智慧決策技術,有效應用於防救災應變策略與解決方案。
工務治理數位應用服務
- 建物結構安全監測:透過AI演算法,數位孿生建物可即時監測結構安全,災害發生時自動通報建物狀況,協助判斷震後結構受損情形,並提供補強參考。這項技術未來可擴展至危老建築、養老院與關鍵基礎建設,提高災後應變效率。
- 建物碳水足跡監測與分析:在建物安裝智慧水表及智慧電表收集用水量及用電量,及時掌控建物尖峰與離峰的用電量與用水量,讓管理人員了解實際的資源消耗,透過即時數據分析,可以識別能源浪費的源頭,以採取相應措施來減少不必要的消耗,從而制定更有效的資源分配策略,並依據ISO相關標準提出之計算方法,即可推斷出建物的溫室氣體排放效益。
- 工地監控安全通報:為確保工地施工安全,在工地鋼板樁安裝感測器即時監控,並運用AI演算法計算告警值,一旦工地因挖掘地基、施工不當或機具操作不當,而超出警戒值,立即自動通知相關人員處置,以免導致四周建物、路面損毀,進而降低鄰損事件的發生機率。
- 地震道路阻斷分析及救援路線與防空避難規劃:挑選對高雄市具威脅性之斷層,進行分析不同地震規模(Mw. 6.6~Mw. 7.2)之地震風險,分析臨路建物及橋梁於想定地震境況下,震後建物倒塌或橋梁損壞而引致的道路阻斷風險,並將風險指標分級使相關救援單位辨識高風險路段,並建立建立地區災害救援路網及防空避難空地位置。
- 行道樹傾倒監測:平台展示獨家開發之行道樹傾斜角度計,讓參觀者動手改變樹木傾倒角度,同時螢幕顯示傾斜角度計的數值變化,預防行道樹倒塌,減少民眾人財損失。
- 邊坡安全監測:市府透過光達掃描與3D空拍進行長期監測,並整合傾度管、雨量計及水位計等數據,運用AI推估邊坡安全警戒值。在113年凱米颱風期間,該系統成功提前預警,避免邊坡坍塌導致人員傷亡,展現數位孿生技術的精準性與實用價值。
- 支援工務治理智慧決策:將建物、道路、橋梁、路燈、公園、地下管線等多項數位3D 城市模型整合於單一平台,可遠端掌握實景的工務治理基礎設施,協助人員快速因應、判斷及處置業務,提升工程管理效率,並協助地方政府首長,超前部屬篩選與整合出有用防救災與智慧城市數位治理決策數位資訊,大量縮短決策時間,提升政府城市治理能力。
專案亮點
- 數位治理輔助決策
- 遠端掌握實景的工務治理基礎設施,降低人員工作量,協助人員快速因應、判斷及處置,提升管理效率。
- 快速篩選及整合所需之數位資訊,大量縮短決策時間,提升政府城市治理能力。
- 確實有效掌握建物的碳排量,讓建物管理單位依實際水電使用現況擬定節能減碳方案,並作為擬定城市碳排量政策參考依據。
- 提升城市公共安全
- 增進城市整體防救災的應變強度,提升災害減災、整備、應變與復原能力。
- 建立工程監控與巡檢標準程序及提早預警通報,以提升公共工程品質。
- 降低行道樹傾倒風險,維護市民財產與行車安全。
- 透過災害模擬分析大範圍區域,掌握城市的脆弱點,進行預先因應作為及災害演練。
- 不須抵達災害現場,遠端掌握真實環境,進行災害救援規劃與調度工作,大量縮短救災時間,提升救災能力。
- 精準掌握建物結構振動變形行為,提升災後緊急應變能力,更可作為受損後評估補強的參考依據。
- 協助政府即時掌握地震後城市危老建物、關鍵基礎建物的情況,提升地震災害救援時效。
未來展望
本平台整合了高雄市政府工務局管轄之各項業務資料,提升城市治理的效率。未來期望將相同的開發概念,拓展到高雄市以外的地方執行,提供其他城市在工務管理與城市治理決策輔助的典範。
