铁路在诞生几个世纪后，持续为各国和各大洲提供便捷可靠的客运及货运服务。然而，铁路系统受限于所有列车共用的特定轨道。若是缺乏精心调度，列车之间就可能发生碰撞，从而导致班次延误、货物受损，甚至造成人员伤亡。数字信号系统能让铁路运营商随时了解交通流量和轨道可用性，以确保列车能够安全行驶并按照时刻表准点运行。

 

　　丹麦的铁路系统轨道总长度达2,633公里，年客运量超过2亿人次，还是德国和瑞典之间的重要货物往来的通道。该国的铁路运营依赖于轨道沿线的模拟灯光和标识牌。Banedanmark负责国有铁路网络维护及交通管制，包括信号系统的运行。

 

　　尽管丹麦铁路网现有的信号系统仍在正常运行，但其实已经处于老化状态。Banedanmark公司的BIM专家FarzadAknooni表示：“目前仍在运行的部分信号系统已有50年左右的历史。”经过几十年的时间，许多信号灯已经老化，其中一些自1912年起就一直在使用，因此无法与数字化解决方案兼容。此外，由于不同国家使用的信号系统不同，可能导致列车在跨越国界时出现延误或时刻表冲突。为了充分采用创新技术并改善列车运营情况，Banedanmark需要对丹麦的信号系统进行彻底革新。

 

 

　　Banedanmark决定由此过渡到欧洲铁路交通管理系统(ERTMS)。法扎德表示：“新的信号系统正在整个丹麦铁路上推广。它是基于欧洲统一标准构建的，为跨越欧洲边界的铁路运输创造了更好的条件，因为列车上的信号系统和轨道沿线的基础设施将是统一的。”欧洲铁路系统以无线电为基础，已彻底实现数字化，大幅降低了对于轨道上发光指示牌和信号灯的需求。取而代之的是，数字信号被编码到铁路操作系统中，用于运营管理。除了改善丹麦国内的铁路运营状况外，该泛欧系统还将改善跨境交通，简化电气化改造工作，从而降低碳排放。欧洲各国正在逐步将老式信号灯更换为ERTMS系统。

 

　　尽管ERTMS系统有统一的标准，但还须根据各国铁路的具体情况进行调整。丹麦实施该计划的第一步就是对全国的铁路线进行详细审查。在此过程中，Banedanmark将和欧盟铁路局确定如何调整，在某些情况下可能会开发新的系统组成部分。铁路公司在轨道及其周围，以及列车内部安装新部件后，必须对这些部件逐一测试，再将其作为一个统一的系统进行测试。新信号系统经此流程后才能获得批准，正式投入使用。

 

　　最后，丹麦是第一个尝试在全国铁路网内试用该系统的欧洲国家，因此该项目是史无前例的。尽管Banedanmark公司早在2008年就宣布了这项总投资33亿欧元的计划，但他们仍面临着诸多挑战——他们的模拟设计往往无法预测工人在施工现场发现的问题，也无法预测是否有可能在特定位置安装所需的组件，从而导致整个铁路网出现了如同多米诺骨牌效应的修改工作。因此，该项目经历了多次延期。为了有效地管理、开发、实施和测试这一具有开创性的复杂数字化项目（耗资33亿欧元），Banedanmark实现其设计流程的数字化。

 

 

　　设计团队很快意识到，他们可以利用Bentley应用程序创建轨道系统的数字孪生模型来解决问题。数字孪生模型让他们在办公室就能清晰直观地看到施工现场的实际情况，从而轻松预测可能出现的问题并确保组件安装在预期位置，无需前往施工现场。

 

　　Banedanmark首先利用ProjectWise建立了互连数据环境，从而帮助所有团队开展协作并建立了严格的版本控制。在这一环境中，设计师可以使用第三方应用程序创建项目的数字孪生模型。为确保数字孪生模型能准确反映实际情况，他们使用Bentley应用软件对所有元素进行审查和批准。他们还使用OpenRail准确创建和对齐轨道中心线，作为项目的主结构。项目团队在主模型中创建了地理数据后，就可以导入并整合其他应用程序或系统的材料，并在系统中自动同步地理信息，无需进行手动调整或额外的实地考察。

 

 

　　通过创建以数字孪生模型为中心的互连数据环境，Banedanmark简化了设计流程，使所有团队无需通过电子邮件发送信息，就能在这一复杂项目中开展协作。通过在数字孪生模型中查看数据（而不是访问PDF文件），数字化工作流助力节省多达30%的设计时间。通过模拟项目地理环境，可以大幅减少项目团队在施工现场遇到的问题，因为办公室里的设计师可以预先知道组件的摆放位置在施工现场是否可行，或者是否会对施工造成冲突。如果一个组成部分的变更会引起其他一系列变化，设计人员可以在不造成其他错误的情况下快速确定需调整的范围并进行调整。新的信号系统将使各列车在行驶过程中完全由人工智能控制并通过系统追踪记录，以消除人为错误和列车时刻表上可能出现的任何冲突。系统创建完成后，与信号灯有关的延误预计将减少50%至80%，具体视线路而定。这不仅使列车的运行更加安全可靠，还将增加列车的运行频次。持续追踪列车所在位置也有助于车站向乘客提供更准确的到达和出发信息。由于整个欧洲都将使用相同的信号系统，因此快速行驶中的列车在进入其他国家时无需检查调度或减速行驶。Farzad说道：“全国范围内铁路的安全性将得到整体提升。系统的维护成本将得到有效控制，且该系统将为改善集中化交通控制、优化能源使用和提供乘客准点信息奠定前所未有的坚实基础。”此外，该系统还将为继续推行电气化奠定基础，进一步降低老旧列车所产生的碳排放量。