コーパスクリスティ港がデジタルツイン技術で業務効率を高めた方法
解決策
Unity Industry
ユースケース
デジタルツイン
Industry
運輸
開発拠点
テキサス
米国最大級の港湾の管理は、複雑なだけでなく、リアルタイムのインサイトとシームレスなコラボレーションを必要とする 24 時間 365 日の運営です。オペレーションを最新化するために、Port of Corpus ChristiはThe Acceleration Agencyと提携し、EsriのArcGISシステムをベースにしたOPTICS(Overall Port Tactical Information Computer System)をUnityを使用して作成しました。
この没入型の 3D アクティブデジタルツインは、港湾の警察や治安部門がインフラを追跡、管理、保護する方法を変革しています。
成果
- 包括的な状況認識
- 一元化されたデータアクセス
- 強化されたビジュアライゼーション
デジタルツインがどのように制作されたかについて、詳しくご紹介します。
課題
テキサス州コーパスクリスティ港は、米国最大の原油輸出と第 2 位の LNG 輸出の玄関口として、オペレーションを変革し、複雑なセキュリティとロジスティクスの需要を満たすための革新的なソリューションを必要としていました。OPTICS デジタルツインを導入する前は、港湾は日々の業務効率を妨げるいくつかの障害に直面していました。
- 非効率的なデータ管理：ディスパッチャーは、他の日常業務と並行して手動でデータを収集し、解釈していました。
- 断片化されたシステム：情報は電話などの手動プロセスで伝達され、生産性の低下を招くリスクがありました。
- コラボレーションの課題：共通のデータポイントを共有する異なるシステム間の一貫した統合がなかったため、ソースをまとめる統一された方法がありませんでした。
これらの非効率性により、状況認識が低下し、業務の可視性が低下し、港湾がインシデントに対して迅速かつ断固として行動する能力が制限されました。この記事では、Port が Unity で開発した 3D アクティブデジタルツインオプティクスでこれらの課題を克服した方法をご紹介します。
The Acceleration Agency による OPTICS Active Digital Twin（コーパスクリスティ港向け）
ソリューション
助成金を通じて、The PortはThe Acceleration Agency(TAA)に、専用のソリューションの開発を依頼しました。その結果、OPTICS が開発されました。これは Unity 上に構築された 3D アクティブデジタルツインで、ArcGIS Maps SDK for Unity を通じて Esri の ArcGIS システムと統合され、港湾業務の包括的なリアルタイムビューを提供します。
加速器庁の Project Gemini のアーキテクチャ図：OPTICS の構築に使用されるアクティブデジタルツインプラットフォーム
データを 1 つのプラットフォームに統合
The Acceleration Agency のエグゼクティブプロデューサーである Star Long 氏は、同社のチームが複数のデータソースをシームレスに統合するためにアクティブデジタルツインをどのように設計したかを紹介しました。プラットフォームは、次のような重要な運用データを消費して表示します。
- 船舶追跡：港湾内の数百隻の船舶からAISで船舶の種類や速度、移動状況などのリアルタイムデータを表示します。
- 天候と潮のモニタリング：現在の状況、予測、センサーデータ、および海上保安庁の海洋安全保障システムである MARSEC のセキュリティレベルデータを提供します。
- コンピューター支援派遣（CAD）の統合：インシデント発生時にディスパッチャとファーストレスポンダをリンクするシステム。
“「OPTICS の構築プロセスの一環として、ポートが統合したいデータストリームごとにエッジエージェントを作成し、すべてのシステムを 1 つのコンソールに統合するという全体的な目標を立てました。」”
Starr Long - The Acceleration Agency
Executive Producer
OPTICS は複数のデータストリーム（API）を「1 つのコンソール」に統合します。
港の詳細でインタラクティブなビューの構築
また、TAA チームは ArcGIS Maps SDK for Unity を活用して、運用情報を表現したり、ArcGIS データソースにアクセスしたりするための正確な地理空間キャンバスを提供し、コンテキスト用のベースマップレイヤーと現実感を高める 3D ビルディングレイヤーを組み込みました。アクティブなデジタルツインは、基本レイヤー、港湾内の主要構造物の地理固有のアセット、および詳細でカスタマイズ可能なマップを作成するための動的水レイヤーを使用して、港湾の担当エリアの 50 平方マイルをカバーします。港湾担当者は、地図のスタイルを調整し、環境と対話することで状況認識を強化できます。
これらの多様なデータセットを一元化されたインタラクティブな環境に統合することで、TAA は港湾担当者がいつでもどこでも必要な情報にアクセスできる 3D アクティブデジタルツインを構築することに成功しました。
“「OPTICS は、ArcGIS Maps SDK for Unity が Esri の ArcGIS システムの豊富な地理空間機能と、Unity を利用したリアルな 3D リアルタイムレンダリングをどのように統合しているかを示す、真に革新的なソリューションです。」”
Rex Hansen - Esri
Product Manager
OPTICS は、ポートが担当する 50 平方マイルを表示します。
Acceleration Agency が OPTICS の構築に Unity を選んだ理由
マルチプラットフォームのサポートと展開：現場の担当者がモバイルデバイスを操作し、派遣担当者がデスクトップコンピュータに常駐しているため、このプロジェクトでは複数のプラットフォームでアクセス可能なソリューションが必要でした。Unity のマルチプラットフォームサポートとアプリストアへの配布機能により、Ports の異なる部門の従業員がどこからでもデジタルツインにアクセスできるようになりました。
“「私たちは、複数のプラットフォームで提供できるように、柔軟性と対応力を必要としていました。Unity はそれを実現します。」”
Mike Schipper - The Acceleration Agency
Senior Engineerリアルタイムデータの表示：船舶自動識別システム（AIS）データなどのデータソースを統合することは、港湾の活動や事故を監視するために不可欠です。Unity のおかげで、TAA はさまざまなデータソースを 1 つにまとめ、船舶のトランスポンダーからのアクティブな船舶の存在と移動の情報、およびセキュリティ情報をリアルタイムで表示できるようになりました。
開発とイテレーションをスピードアップ：Unity エディターの ScriptableObject により、TAA チームは開発時間を短縮し、組み込みの依存関係管理システムとして機能することができました。これにより、チームは以下のことが可能になりました。
- エディターでデバッグしながらアプリデータを簡単に表示および更新
- さまざまな種類の船舶やその他のエンティティを定義する
- プロジェクト間でのアセットの再利用をスピードアップ
さらに、Unity Asset Store から 3D アセットを購入できるようになったことで、チームの開発スピードが上がりました。これらのリソースにより、TAA チームは警察車両の SUV、タンカー、貨物船、タグボート、ドック、平底船などの既存のアセットを、ゼロから構築するのではなく、カスタマイズの基盤として使用できるようになりました。
セキュリティインシデントには、場所、ステータス、割り当てられたユニット、および近くの施設、船舶、車両が表示されます。
成果
包括的な状況認識
港のこれまで断片化していたシステムを OPTICS に集約することで、変革の準備が整います。強化された 3D ビジュアライゼーションとリアルタイムデータ統合により、ポートではインシデントをきめ細かく表示して対応できます。港湾当局は、近くの資産を特定し、割り当てられた警察部隊と連携し、複数のシステムを同時に表示できるようになりました。
一元化されたデータアクセス
統合プラットフォームへのアクセスにより、シームレスな情報共有が実現しました。ディスパッチャがコミュニケーションを中継する唯一の窓口ではなくなり、スーパーバイザーは全員が同じ情報にアクセスできるため、より迅速に意思決定を行うことができるようになります。
強化されたビジュアライゼーション
デジタルツインを港のフォトリアリスティックなレプリカとして提示することで、人間が処理しやすいデータを視覚的に表現できます。OPTICS により、港湾当局はリアルタイムで港湾をデジタル監視し、インシデント発生時のコミュニケーションと意思決定を迅速化できます。
“「世の中のほとんどのデジタルツインは 2D ベースです。Unity では、この情報を 3D で表示できるため、スケール、距離、環境変化などを簡単に識別できます。」”
Darrell Keach - Port of Corpus Christi
Business Systems Manager
OPTICS オペレーターは、船舶のデッキやドックの表面からアクティビティを確認することができます。
今後の予定
OPTICS の最初のローンチは、コーパスクリスティ港にとってほんの始まりに過ぎません。今後の開発フェーズで予定されていることは以下の通りです。
- フェーズ 2 の機能強化：このフェーズでは、助成金を使用して船舶横断予測システムの開発と、監視カメラとアプリケーションの統合を行います。
- より深いシステム統合：さらに強化することで、Optics は CityWorks（アセット管理システム）、車両テレメトリ用の Samsara、Esri の ArcGIS システムをベースに構築された Ports のエンタープライズ GIS GeoPORT などのツールと結び付けられ、より深い運用上のインサイトと効率性が得られます。
- シミュレーションとトレーニング：火災や爆発などの緊急事態に備えて、Unity をシナリオ計画に活用しましょう。
- 他部門への展開：今後の機能強化により、セキュリティ以外の部門でもオプティクスを活用する予定です。
“「Unity を使うことで、将来輝くことができると思うのは、シミュレーションを始めるときです。ゲームエンジンを使用することで、実際のリスクなしに火災のシミュレーションを行い、計画、トレーニング、対応を行うことができます。」”
Darrell Keach - Port of Corpus Christi
Business Systems Managerイノベーションのブループリント
Esri のプロダクトマネージャーである Rex Hansen 氏は、「コーパスクリスティ港と The Acceleration Agency のコラボレーションは、アクティブな地理空間デジタルツインへの投資を最大化したい組織にとっての灯台です。OPTICS Port of Corpus Christi アクティブデジタルツインは、高度なテクノロジーが複雑なオペレーションをどのように変革できるかを示す強力な例です。
3D アクティブデジタルツインの導入を検討している他の港湾、さらには空港、公共事業、スマートスタジアム、自治体にとっても、The Acceleration Agency のパートナーシップおよびビジネス開発担当役員 Kjell Kolstad 氏は心強い視点を提供しています。「1 つのポート、他のポートとのパートナーシップによってうまく実装できた統合も、恩恵を受けることができます。Esri の顧客なら誰でも、このシステムを使用して、リアルタイムデータストリームをデジタルツインに転送し、視覚的に美しいインターフェースで表示することができました」と彼は説明します。
