妈湾智慧港作为中国由传统散杂货码头升级改造成自动化码头的典范，兼备智慧科技、社会效益与经济效益。妈湾智慧港引入数字孪生技术，结合5G技术、卫星导航以及区块链技术，助力妈湾智慧港打造粤港澳大湾区智慧港平台，推进港口运营管理智能化建设，推进高效港口通关模式，实现港口运作智能化、港航管理智慧化。数字孪生智慧港口运用数字孪生技术对港口静态场景进行1:1真实还原，同时还对港口动态作业场景进行数据驱动仿真。实现了港口作业场景全方位实时动态还原，设备作业视角灵活切换，拖车作业路径可视，设备和集装箱搜索定位，堆场及箱务立体空间化管理，作业效率统计分析等功能。
应用场景三维还原港口静态场景
项目包含妈湾港和海星港两个相邻的港区，覆盖面积近100万平方米。数字孪生港口对项目区内静态场景进行1:1真实还原，包含港区内建筑群、作业场地、堆场标识牌、地面标识、行车线、岸线、以及场桥和岸桥轨道等等。
项目港口可同时容纳10万集装箱堆放。集装箱上箱号、箱信息、Logo涂装、箱型等均需要动态生成。多参数、海量级的集装箱动态生成对渲染机压力大，要求高。51WORLD针对多参数、大规模的集装箱动态生成自主研发优化算法，对生成规则进行抽象简化，对渲染方式进行图形学优化。针对10万量级集装箱的场景轻量化，最终项目可部署在笔记本等轻量设备上流畅运行。
本项目还原了岸桥、场桥、拖车这三类作业设备的作业运动，每类作业设备中由于厂家、型号等区别，衍生出多类设备模型。所有设备模型要求接入实时数据，在场景中动态驱动模型作业。其中涉及到不同类型设备模型运动参数不同、设备与设备之间协同联动、设备与集装箱之间协同联动、设备零部件运动轨迹平滑优化等难点。51WORLD在设备运动仿真领域拥有成熟的自主研发算法，根据不同类型设备模型运动参数动态驱动模型运动，可自动处理、清洗、提取实时接入的多设备协同数据，以及自动平滑设备运动轨迹。客户使用51WORLD提供的数据驱动仿真工具，可接入历史作业数据实现历史作业复盘，可接入实时作业数据实现实时作业监控，可接入计划作业数据实现计划作业验证与模拟作业。
运营计划包含泊位计划、堆场计划、相关设备调度计划等，要求对实时作业场景中的设备、集装箱、船等模型清空、重新初始化为相关运营计划的场景。由于场景中动态数据量庞大，该要求对场景动态清空、动态加载能力挑战很高。51WORLD针对不同类型运营计划数据分别使用不同类型的研发方案，对泊位计划、堆场计划数据使用动态生成研发方案，对相关设备调度计划使用动态驱动研发方案，并且打通二者衔接能力。
数字孪生港口运营仿真平台在技术上首次实现了10万量级集装箱动态生成，实时数据驱动300余设备协同作业，并且保证运行帧率不低于60FPS。为用户提供流畅的操作体验，帮助用户更快速地定位问题、解决问题。在业务上为港口行业首次实现了从货物到港、装卸、转堆、仓储及出港的全周期作业仿真覆盖，为用户提供720°全角度作业监控，弥补了传统摄像头监控覆盖有盲区、摄像头之间衔接不流畅、监控不便利的缺点。首次提供对运营计划的可视化仿真，为港口运营方制定、调整运营计划提供依据，提高运营计划的合理性，从而提高的港口运营效率。
通过数字孪生技术与人工智能、5G应用、北斗系统、自动化、智慧口岸、区块链等技术的结合，妈湾港实现了：配载效率比人工提升15-20倍；综合作业效率提升30%的经济效益。
