STATE OF DESIGN & MAKE 报告特刊

聚焦铁路行业发展 轻松应对铁路行业最严峻的挑战：领导者和专家的观点

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全球对铁路的需求正在快速增长：到 2050 年，客货运量将翻一番以上。1这并不 令人意外，虽然未来 30 年全球人口增长近 20 亿已成既定事实，但许多国家仍希 望实现净零目标。2对于许多政府而言，要解决这一人口增长问题，修建铁路不失 为一种方法。铁路不仅可以为大型城市社区提供熟悉、安全、便捷的交通工具，且 碳排放量甚至可以比航空低 80%。2

引言

投资趋势表明，这种转变已成事实。全球各地的 政府都开始计划构建新的铁路网络，重新设计 和更新既有铁道线路，以便更好地支持现代社 会的需求。例如，美国已宣布为 70 个铁路改造 项目提供 14 亿美元的基础设施资金。3印度政 府则宣布划拨 327 亿美元国家预算用于铁路建 设。4欧盟更是为合资项目（包括跨成员国家/地 区的高速铁路项目）拨款 258 亿欧元。5

对于铁路行业的组织而言，这意味着他们迎来 了更健康的工作流程。但是，由于缺乏技能型人 才，因此亟需更好的工作流和方法来高效地完 成日益增多的项目。

为了了解铁路组织如何应对这些挑战，欧特克 在最近于阿姆斯特丹举行的轨道交通峰会行业 活动中采访了全球 30 位铁路行业领导者和专 家。本特别版报告，连同欧特克《2024 设计与 制作现状》报告中的见解，详细阐述了这些铁路 行业领导者和专家为通过数字化转型迎接未来 而采取的措施。

两倍 到 2050 年，铁路客货运量将翻一番以上

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“人才是一个大问题，”轨道交通峰会上的一 位 BIM 产品组合经理附议道。“要管理好整个 过渡流程，找到有数字化转型经验的人才是关 键，但现在缺少的就是这种人才。”

寻找人才尤其成问题，因为经验丰富的专业人 士未必具备深厚的知识基础，而缺乏经验的团 队成员或许更擅长使用技术。一位 BIM 总监解

释道：“我们一定要确保我们找到的人才能够 适应数字化环境。这无论对我们还是对其他所 有人来说都是一项挑战，因为似乎只有年轻人 能够完全适应这样的环境。”

虽然新一代人才主要接受的可能是数字化解决 方案方面的培训，但如果没有三多年来积累的 所有见解，便无法适应这样的环境。

持续挑战：

人才、可持续发展和信息管理

如今，在处理日益复杂的项目的同时，铁路组织还面临着许多竞争压力，必须解决 成本控制和气候变化等难题。但是，在现代化的经济环境下，铁路行业在人才方 面面临着严峻的现实。根据欧特克《2024 设计与制作现状》报告，31% 的土木工 程专业人士表示，吸引、培训和留住人才是他们当前面临的最大挑战。

铁路行业领导者 面临持续挑战

第 1 部分

除了人才，可持续发展仍然是一个重要考量因 素，26% 的领导者和专家表示，这是他们目前 面临的最大挑战。鉴于基础设施领域开始实施 碳管理解决方案（如 PAS 2080 认证6），铁路从 业者在新建更多铁路项目时，必须在从设计和 施工到运营再到寿命终止的整个生命周期中考 虑到碳足迹问题。参加此次峰会的一位 BIM 经 理表示：“可持续发展是根本，即使客户还没有 意识到可持续发展的重要性，我们也会预先将 其考虑在内，从而为客户提供帮助。这关乎我们 自身的业务韧性，关系到我们的领先地位。”

铁路行业领导者还表示，他们的团队需要跨越 不同时区和专业领域围绕复杂项目展开远程协 作，这大大增加了信息管理的难度。一位参加峰 会的 BIM 经理解释说，他们面临的最大挑战在 于，项目不仅需要大量数据，还需要在适当的时 间将这些数据放到适当的位置。

26% 领导者和专家认为可持续发展 是他们目前面临的最大挑战

第 1 部分

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Max Bögl 公司的产品管理主管 Andreas Rau 指出，许多民用基础设施客户认为，设计和建造 一条新的公共交通线路需要二十多年的时间， 但实际上，数字化工作流已将这一流程缩短到 五年以内。对于许多受访者而言，这是因为，数 字化转型涉及转换到基于远程服务的平台，这 为团队提供了一个单一数据源来进行协作。 “将两个平台和数据库集成到一个平台和数据 库中后，不同的团队可以更好地沟通、共享并非 所有人都能轻松访问的信息，并确保在基础设 施的整个或部分生命周期内的任意时刻仔细地 评估和考虑所有变量和因素，”FS Technology 公司的 BIM 和 GIS 团队负责人 Marcella Faraone 表示。

29% 认为工作效率和数据交换效率更上一层楼

随着基础设施的快速发展，转向连接远程服务的数据驱动型方法已成为成功实现数字化转型的关键。 在欧特克《2024 设计与制作现状》报告中，受访者提及了几大优势：

数字化转型的优势

30% 的土木工程行业受访者表示，数字化转型 的主要优势之一是提高了公司声誉。许多受访者 还表示，数字化转型使他们能够更轻松、更高效 地向客户展示作品。例如，Teknik Engineering 将一个高铁大型项目从二维转变为三维。这样一 来，团队甚至可以在加入项目之前快速为客户提 供解决方案，最终帮助确保业务安全。8

30% 认为客户满意度得到提升

25% 的受访者表示，数字化转型帮助他们简化 了规划流程和制定了更明智的决策。例如，咨询 公司 Ramboll 使用 BIM 创建逼真的三维地图， 帮助规划铁路沿线的有效声屏障并保护自然栖 息地。7

25% 认为决策的准确性有所提高

第 2 部分

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28% 的土木工程行业受访者表示，提高盈利能 力也是数字化转型的一项主要优势。团队可以 使用远程服务平台作为单一数据源，这有助于 他们避免代价高昂的错误，并围绕使用可持续 建筑材料和增强供应商的安全意识等所有事项 做出更明智的决策。另外，他们还能够在每个项 目阶段（从铁路基础设施的早期规划到竣工后 管理）的每个决策和里程碑上实现绝对的可见 性和责任制。

22% 的受访者认为，更好的风险管理同样是数 字化转型的主要优势。例如，许多团队通过统一 项目数据和设计自动化来执行碰撞检测并降低 未来风险，从而提高预测的准确性并减少项目 返工量。35% 的受访者所在公司已经开始使用 人工智能进行工作空间安全和风险分析，进一步 发挥了数字化转型的优势。

28% 22% 认为提高了盈利能力 认为降低了风险

各行各业的领导者和专家都表示，通过数字化转型，他们在规划和制定更明智 业务决策时的难度降低了 59%，数据交换效率提高了 62%，而客户对他们的满 意度也提升了 64%。

第 2 部分

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日益恶化的气象事件持续影响全球基础设施， 因此，铁路组织开始构建有韧性的交通基础设 施，为更具可持续性的未来做好准备。这一点在 美国等国家/地区尤为明显。美国的许多基础设 施系统建于 20 世纪中期，针对的是当时的人口 和气候条件。因此，许多系统早已超出其预期设 计寿命（预期设计寿命指的是，根据产品设计， 产品本质上预计可以运行或维系多长时间）。

对于许多公司而言，数字化技术是更新铁路基 础设施的关键，因为该技术可以在缺乏技能型

“我认为技术干预至关重要。我 们应该在项目中使用最新技术，否 则，如果我们沿着线路进行改造， 可能需要 30 年、40 年、50 年甚至 100 年才能知道自己要建造的究竟 是什么，要改造的又是什么。而如 果借助技术来完成这些工作，就变 得非常简单。”

— Sekh Samim， Delhi Metro Rail Corporation Limited 副总建筑师

行业人才的情况下继续保障铁路网络的安全性 和可靠性。

数字孪生（物理对象或系统的最新动态数据） 是一项重要技术，可用于实现上述目标。例如， 伊斯坦布尔铁路项目早期便实施了数字孪生技 术，因此，团队得以检查设备状态并预测应当于 何时进行维护，以免发生故障。数字孪生技术 还有助于分析和优化能耗，并将运营和维护效 率提高了 15% 到 37.5%，进而节省了 12% 到 25% 的能耗和维护成本。

还有一些领导者和专家正在其项目中使用虚 拟现实 (VR) 技术，而这也帮助他们赢得了新业 务。例如，Siemens Mobility 已使用 VR 取代传 统演示，并且让列车内外非技术层面的利益相 关方都能参与进来。这不仅有助于客户更好地 了解不同的想法，还让 Siemens Mobility 团队 成功地迭代了不同的铁路设计选项。

“在我们为未来做准备的时候，对我来说，‘韧 性’有好几层含义，”欧特克轨道交通峰会上的 一位 BIM 经理总结称。“比如说，确保将可持 续发展融入所有工作，招聘能够与我们一起推 进数字化的人才，以及欣然接受数字化转型，确 保我们始终处于领先地位。”

根据欧特克最新的《设计与制造现状》报告，83% 的领导者和专家已经感受到了 来自客户要求巩固可持续发展目标的压力，78% 的领导者和专家则已经投身于可 持续发展倡议，并将其作为未来三年业务增长战略的重要组成部分。67% 的受访 者还表示，可持续发展目标不再可有可无，而是已经成为当代企业的必要条件。

为未来的铁路行业做好准备 第 3 部分

与传统轮轨系统相比，这种自动化与无人驾驶 操作的组合还将运营成本降低了 20%。TSB 产 品经理 Andreas Rau 说：“TSB 可以按需运 行，这样可以避免在非高峰时段和农村地区出 现空车。”这样可以减少列车的磨损，提高其成 本效益。

德国建筑和基础设施公司 Max Bögl 正在使用 数字化技术将新的城市交通解决方案变为现 实。Max Bögl 使用磁悬浮（磁浮）技术打造了一 种名为“Transport System Bögl (TSB)”的列 车。这意味着，尽管 TSB 速度为 150 km/h (95 mph)，但它更安静，因为它噪音几乎为零，并且 没有振动。

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第 3 部分

Max Bögl 依靠三维模型吸引潜在客户使用新技 术。Rau 解释说：“为了真实呈现一段特定路线 轨道的样子，我们使用 Autodesk 软件和一系 列摄影机跟踪镜头，这些镜头的曲线半径接近 150 英尺，陡坡率高达 10%。”

该项目为未来打下了坚实的基础，它帮助 Max Bögl 团队在中国西南部的四川省建造了一段示 范轨道线路，并说服德国联邦交通和数字基础 设施部 (BMVI) 针对在慕尼黑机场推广 TSB 进 行了可行性研究。

与传统轮轨系统相比， 自动化与无人驾驶操作的 组合可将运营成本降低 20%

Image courtesy of Max Bögl

根据欧特克轨道交通峰会和《设计与制造现状》报告提供的信息，我们可以得出一 个相同的重要结论，那就是：随着铁路行业领导者开始为未来做打算，数字化技术 将成为提高韧性和克服人才短缺、脱碳、基础设施不堪重负以及项目数据管理错综 复杂等重要挑战的关键。

这种韧性至关重要，尤其是全球铁路投资不断增加的背景下。随着项目需求的增 长，数字化转型将成为帮助组织维护铁路网络、实现铁路网络现代化以及推行可持 续铁路建设的关键之所在。

结论

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关于欧特克《2024 设计与制造现状》研究

《设计与制造现状》报告是一份全球性年度调研报告，面向负责设计与打造各类场所、物品和体验的领导者。本报告指出了影响当今业务决策的最紧迫的变革驱动因素，有助于领导者 面向未来制定优先事项并加以投资。

在即将于 2024 年 4 月发布的最新版报告中，欧特克采访了来自工程建设、设计与制造、以及传媒和娱乐行业的 5368 位领导者和专家。

聚焦铁路行业发展重点关注土木工程专业人士提供的定量数据 (n=277)。这些定量数据是在 2023 年 7 月至 9 月期间通过一项 20 分钟的在线调查活动收集到的，受访者来自澳大利亚、 巴西、中国、印度、日本、韩国、法国、德国、意大利、墨西哥、中东、荷兰、北欧、西班牙、瑞典、土耳其、英国、加拿大和美国等国家/地区。

关于轨道交通峰会

欧特克轨道交通峰会是一年一度的盛会，最近一次于 2023 年 9 月在阿姆斯特丹举行，来自全球各地的铁路行业领导者和专家汇聚一堂，分享对优秀项目的宝贵见解。

欢迎加入欧特克全新推出的在线铁路社区，与来自全球各地的铁路行业领导者、创新者和专家进行交流。在这里，您可以与志同道合之人交流想法，建立稳定的关系。欢迎加入社区并参 与讨论：https://autode.sk/railcommunity。

如需了解更多信息，请访问 https://autodesk.com/industry/railway。

资料来源 1. https://www.iea.org/reports/the-future-of-rail 2. https://www.un.org/en/global-issues/population 3. https://railroads.dot.gov/about-fra/communications/newsroom/press-releases/biden-harris-administration-announces-14-billion-0 4. https://www.railjournal.com/financial/india-announces-us-32-7bn-capital-investment-in-rail-in-national-budget/ 5. https://cinea.ec.europa.eu/programmes/connecting-europe-facility/transport-infrastructure_en 6. https://www.bsigroup.com/en-GB/our-services/product-certification/product-certification-schemes/pas-2080-carbon-management-in-infrastructure-verification/ 7. https://www.autodesk.eu/customer-stories/ramboll-vr-railroad-design 8. https://www.autodesk.com/customer-stories/teknik-engineering

欧特克正在改变世界的设计和制造之道。它的技术覆盖了工程建设、产品设计与制造、传媒和娱乐等领域，致力于帮助世界各地的创新者解决大大小小的挑战。从更环保的建筑到更智能的产 品，再到更令人着迷的影视大片，欧特克软件将帮助客户为所有人设计和创造一个更美好的世界。有关详细信息，请访问 autodesk.com.cn 或在社交媒体上关注 @autodesk。 如需了解更多有关本研究报告的信息，或希望报名参加后续研究项目，请联系 Autodesk：state.of.design.and.make@autodesk.com。

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