【技术实现步骤摘要】
本公开涉及自动化港口码头，具体地，涉及一种港口生产要素数字孪生模型的构建方法及系统。
技术介绍
1、港口作为全球综合运输网络的关键性节点，承担着85％以上进出口货物的装卸与运输，在全球贸易往来中占据重要地位。日益增长的港口规模、业务复杂度，使得港口信息难以被有效组织和掌控，港口应用场景管理的复杂性主要体现在码头物理对象的多元性、业务对象的多样性、数据对象的多样性以及扰动因素的多变性，这些特性使得港口全域信息获取难度大，导致港口码头的业务透明化、精细化管理、精准化服务的难度大大提高。
2、数字孪生以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体的全生命周期服务。目前港口各类生产要素数字孪生模型的构建问题尚无标准和统一路径，且缺乏与之相配套的软件系统。不同的建模方式所构建的模型在功能、属性、规则以及视觉展示上存在差异，标准化的建模流程与高效率模型构建方法亟待研究。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本公开的目的是提供一种港口生产要素数字孪生模型的构建方法及系统。
2、为实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供一种港口生产要素数字孪生模型的构建方法，包括：
3、根据港口的生产要素的信息，确定每一生产要素的多维度模型，所述多维度模型包括元素模型、行为模型、规则模型；
4、根据所述港口的每一生产要素采集的数据和所述每一生产要素的多维度模型之间的数据映
5、将所述每一生产要素的数据模型与所述每一生产要素的多维度模型进行关联融合处理，确定港口生产要素数字孪生模型；
6、根据所述港口生产要素的信息，构建面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板，所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板用于封装所述港口生产要素的信息，所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板包括属性模板、元素模板、行为模板、规则模板；
7、通过所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板的预定义的接口模板，所述港口生产要素数字孪生模型接收所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板封装的所述港口生产要素的信息，更新所述港口生产要素数字孪生模型的模型状态，确定定制化的港口生产要素数字孪生模型。
8、可选地，所述方法还包括：
9、采用敏捷点方式对所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板进行参数修改处理，确定所述面向港口生产要素数字孪生模型的基于敏捷点的参数化模板。
10、可选地，所述根据港口的生产要素的信息，确定每一生产要素的多维度模型包括：
11、根据所述每一生产要素的基本信息、几何模型以及物理特性参数信息，构建所述元素模型；
12、根据所述每一生产要素的行为响应信息，构建所述行为模型；
13、根据对所述每一生产要素的元素属性的约束信息、行为属性的约束信息，构建所述规则模型。
14、可选地，所述根据所述港口生产要素的信息，构建面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板，包括：
15、根据所述港口生产要素的实体类型的基本信息，构建所述属性模板；
16、根据所述港口生产要素的实体结构信息、几何参数信息，构建所述元素模板；
17、根据所述港口生产要素的实体运动方法、实体运动特性，构建所述行为模板；
18、根据所述港口生产要素的实体几何结构约束信息、运动规则信息，构建所述规则模板。
19、可选地，所述预定义的接口模板包括初始化属性、输入数据、中间数据、输出数据、触发条件、终止条件、或条件、联合执行条件。
20、根据本公开的第二方面，提供一种港口生产要素数字孪生模型的构建系统，包括：
21、多维度模型确定模块，用于根据港口的生产要素的信息，确定每一生产要素的多维度模型，所述多维度模型包括元素模型、行为模型、规则模型；
22、数据模型确定模块，用于根据所述港口的每一生产要素采集的数据和所述每一生产要素的多维度模型之间的数据映射关系，确定每一生产要素的数据模型；
23、港口生产要素数字孪生模型确定模块，用于将所述每一生产要素的数据模型与所述每一生产要素的多维度模型进行关联融合处理，确定港口生产要素数字孪生模型；
24、参数化模板构建模块，用于根据所述港口生产要素的信息，构建面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板，所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板用于封装所述港口生产要素的信息，所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板包括属性模板、元素模板、行为模板、规则模板；
25、定制模块，用于根据所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板的预定义的接口模板，所述港口生产要素数字孪生模型接收所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板封装的所述港口生产要素的信息，更新所述港口生产要素数字孪生模型的模型状态，确定定制化的港口生产要素数字孪生模型。
26、可选地，所述港口生产要素数字孪生模型的构建系统，还包括：
27、模板参数修改模块，用于采用敏捷点方式对所述面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板进行参数修改处理，确定所述面向港口生产要素数字孪生模型的基于敏捷点的参数化模板。
28、根据本公开的第三方面，提供一种港口生产要素管理系统，所述港口生产要素管理系统包括本公开第二方面提供的所述的港口生产要素数字孪生模型的构建系统，所述港口生产要素管理系统，包括：
29、建模模块，包括所述港口生产要素数字孪生模型的构建系统的多维度模型确定模块、数据模型确定模块、港口生产要素数字孪生模型确定模块、定制模块，用于根据应用场景的港口的生产要素信息构建定制化的港口生产要素数字孪生模型；
30、模板管理模块，包括所述港口生产要素数字孪生模型的构建系统的参数化模板构建模块、模板参数修改模块，用于对面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板进行创建、修改以及实例定义；
31、三维可视化交互模块，用于用户与所述港口的生产要素之间的三维场景交互；
32、运动仿真模块，用于对所述定制化的港口生产要素数字孪生模型进行数据驱动和运动仿真；
33、数据导出模块，用于导出所述港口的生产要素对应的定制化的港口生产要素数字孪生模型的模型数据。
34、可选地，所述港口生产要素管理系统，还包括：
35、通信中心，用于所述港口生产要素管理系统与外部系统的数据通信；
36、应用场景管理模块，用于描述及管理应用场景以及所述应用场景内的业务对象；
37、3d几何场景模块，用于管理3d几何模型，响应用户与所述3d几何模型的交互操作；
38、数据通信接口模块，用于进行数据通信过程的数据传输；
39、用户界面模块，用于响应用户与所述港口生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种港口生产要素数字孪生模型的构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据港口的生产要素的信息，确定每一生产要素的多维度模型包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述港口生产要素的信息，构建面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定义的接口模板包括初始化属性、输入数据、中间数据、输出数据、触发条件、终止条件、或条件、联合执行条件。
6.一种港口生产要素数字孪生模型的构建系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的港口生产要素数字孪生模型的构建系统，其特征在于，还包括：
8.一种港口生产要素管理系统，其特征在于，所述港口生产要素管理系统包括权利要求6-7任一项所述的港口生产要素数字孪生模型的构建系统，所述港口生产要素管理系统，包括：
9.根据权利要求8所述的港口生产要素管理系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种港口生产要素数字孪生模型的构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据港口的生产要素的信息，确定每一生产要素的多维度模型包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述港口生产要素的信息，构建面向港口生产要素数字孪生模型的参数化模板，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定义的接口模板包括初始化属性、输入数据、中间数据、输出数据、触发条件、终止条件、或条件、联合执行条件。
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑宇，鲍相羽，施家瑜，张宇轩，陈亮，张蕾，张子青，刘长辉，汤雪，刘世栋，徐坤三，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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