1、解决方案概述

Bentley轨道交通解决方案覆盖工程建设全生命周期，为用户打造一个通用的数据环境和协同工作环境。该方案的特点是统一的模型平台和协同平台，覆盖线路、建筑、结构、轨道、暖通、给排水、供电、通信、信号、设备等多专业的专业工具。为三维设计、协同管理、信息移动化及资产管理创造了良好的基础和条件。

分阶段解决方案

分专业解决方案

2、工作流程

1）测绘数据及现场照片采集，应用ContextCapture创建实景模型，为设计工作提供原始资料。

2）利用OpenRail ConceptStation进行概念设计。可以利用公开的地图数据，也可以利用现有实景模型或地形信息，快速完成方案设计。在方案阶段，还可以利用LEGION进行人流分析模拟，验证站点、场地等位置方案合理性。

3）各专业平行展开详细设计：

• 参考实景模型，应用OpenRail Designer创建线路模型。

• 参考路线位置，可通过勘测获得的地质数据，通过gINT对地质钻孔资料进行管理与建模，通过PLAXIS对地质进行岩土分析。

• 参考路线模型，应用OpenRail Designer设计站场横断面，结合OpenSite Designer进行站场设计与建模。

• 依据总布置位置，应用OpenBuildings Designer进行车站建筑、结构、暧通、电气的设计与建模。对于异形建筑结构，可使用Generative Components进行设计建模。应用ProStructures可对钢结构进行设计与建模。

• 对于一些设备专业，例如机务、车辆、动车、机械、环保等专业，可通过OpenBuildings Designer建立参数化设备模型库。

• 参考路线和各专业模型，应用OpenRail Designer进行室外给排水设计与建模。

• 考路线位置，应用OpenBridge Designer进行桥梁结构设计与建模，应用OpenRail Designer进行路基和隧道设计与建模。

• 参考车站与区间结构，应用OpenUtilities Substation进行变电设计与建模，应用Bentley Raceway and Cable Management进行通信设计与建模，应用Promis-e for Signal进行信号设计与建模。

• 参考线路，应用OpenRail Designer进行轨道道岔的设计与建模及接触网设计与建模。

• 结合各专业构造模型，应用ProStructures进行钢筋模型的建立。

4)应用OpenRail Designer进行模型总装，发布轻量化模型 i-Model。

5）将总装模型导入LumenRT进行动画制作，满足汇报与展示要求。

6）应用Navigator浏览发布的i-Model模型，进行审阅和碰撞检查及施工进度模拟，也可应用SYNCHRO对项目进行4D进度管理。

7）全过程应用ProjectWise进行协同管理、文档管理。

8）模型成果经过设计与施工阶段细化后，应用 iTwin进行运营维护管理。

3、施工应用流程

1）勘测路线

• 测绘数据及现场照片采集，应用ContextCapture创建施工现场实景模型。

• 利用gINT管理钻孔资料，创建地质断面，结合MicroStation创建地质模型。

2）区间路线

• 参考实景模型，应用OpenRail Designer创建线路模型。

• 参考路线模型，应用OpenRail Designer创建路基模型。

• 参考路线和各专业模型，应用OpenRail Designer进行室外给排水建模。

• 参考路线位置，应用OpenBridge Designer进行桥梁结构建模，应用OpenRail Designer进行路基和隧道建樸。

• 参考线路，应用OpenRail Designer进行轨道道岔建模。轨道扣件等零件模型可结合MicroStation 创建参数化单元。

3）站房路线

• 参考路线、路基等区间模型，应用OpenRail Designer并结合OpenSite Designer进行站场建模。

• 依据总布置位置，应用OpenBuilings Designer进行车站建筑、结构、暖通、电气的建模。对于一些设备专业，例如机务、车辆、动车、机械、环保等专业，可通过OpenBuildings Designer建立参数化设备模型库。

• 设计深化与统计，可通过ProStructures建立精准的钢筋模型，检测钢筋大样与用量，建立钢结构可直接用于下料。

4）四电路线

• 参考车站与区间结构，应用OpnUtilities Substation进行变电建模。

• 应用Bentley Raceway and Cable Management进行通信建模。

• 应用Promis-e for Signal进行信号建模。

• 应用OpenRail Designer进行接触网建模。

5）模拟路线

• 施工场地模型，可通过OpenBuildings Designer创建，异型结构可使用Generative Components创建。

• 施工设备模型，可通过OpenBuildings Designer结合MicroStation参数化功能创建。

• 施工进度管理与模拟，可以通过SYNCHRO进行4D管理。

• 施工工艺模拟，可通过MicroStation的动画功能创建模拟动画。

• 施工现场模拟与审查，可将模型导出为i-Model后，通过Navigator进行浏览与审阅。

6）管理路线

• 全过程应用ProjectWise进行施工过程中的协同管理、文档管理、资料管理、人员管理和权限管理等。

• 施工应用模型完成后，可作为资产移交至iTwin平台进行运营维护管理。

• 
  

4、优势和收益

优势

2）覆盖全生命周期

Bentley 解决方案覆盖了工程建设的全生命周期，每一个阶段，都有相应的产品，解决该阶段的问题。

在设计阶段，我们提供了专门的方案设计和深化设计工具，如通过OpenRail ConceptStation，OpenRail Designer进行轨道交通的概念设计和详细设计。施工阶段，可以使用Navigator，SYNCHRO进行施工的动态模拟。最后。可以利用iTwin进行资产管理。

3）数据结构忧越

4）技术稳定保持创新

为了保证用户使用的连续性，Bentley的产品格式的更新保持着一定的节奏。每一个大版本的格式都拥有5-10年的生命力。比如上一代V8i版本，持续了将近10年。当前的CONNECT 版本，已经持续了5年。而目前，Bentley 已经在研发试用下一代 iModel 2.0数据格式。

Bentley专注基础设施行业3多年，一直保持着技术创趋势。例如当前在交通领域，将实景与模型融合，了行业新的趋势。三维设计模型与真实形象的实景模型融合在一起，稍加处理，便形成了形象逼真的效果图，但同时，模型是设计模型，实景采集自环境，这种融合又是设计对象的真实体现。

6）开放与兼容

Bentley 产品与市面上主流的CAD产品相兼客，同时，有专门的接口工具，可以满足用户二次开发的需求。

• 统一的数据格式，可以确保各专业在提资和协作的过程中，数据不丢失。成果流转顺畅。

• 统一的协同平台，可以有效地规范设计流程，管理设计变更，提升设计质量，减少因沟通不畅造成的设计返工和重复工作，节省工作时间。

• 专业的三维建模工具，可以帮助用户快速高效地完成交付。同时，用户在完成三维设计建模的过程中，利用一个模型可以交付二维图纸、方案展示、动画表现、BIM模型等多重成果，达到事半功倍的效果。

• 良好的底层数据架构，强大的模型承载能力，可以为用户带来良好的使用体验，交付更大体量的模型，完成更复杂更庞大的项目挑战。

5、解决方案功能模块相关产品介绍

快速为各种类型的基础设施项目生成尺寸、挑战性的现状三维模型，还支持密复杂的航空相机系统和UAV采集系统。

ContextCapture支持超过4000种空间坐标系，并且可以通过用户自定义的坐标系进行扩展，同时支持GIS系统所支持的各种切块系统。Bentley CONNECT版本的专业软件都集成了实景模型模块，可以将实景模型连接进专业软件，并进行剪切、提取地形、缝合、地形修剪等编辑操作。

• 集成地理参考数据
• 执行自动空中三角测量/重建
• 采用可扩展的计算能力
• 生成二维和三维GIS模型
• 生成三维CAD模型
• 整合位置数据
• 测量和分析模型数据
• 发布和查看支持Web功能的模型

处理原始照片

轨道交通概念与方案设计产品，利用公共地图资源、实景模型或者现有地形数据及软件自带的轨道、道岔、接触网、道床、路基、隧道、桥梁等模板，快速创建轨道交通方案。桥梁布置中可以设置梁、支座、墩、台类型，选择预应力混凝土梁，现浇板桥或现浇箱梁等。隧道断面自动采用轨道模板并允许对轨道上部结构进行编辑，隧道出入口可针对不同的缓冲区宽度或坡度要求进行编辑。同时可以将模型导入OpenRail Designer中，实现从概念设计到详细设计，并保证模型的完整性。支持电气化和非电气化轨道的组合，增加了接触网设计模块，依据设计标准布置接触网结构。

此外，该软件内嵌LumenRT模块，可对方案进行快速渲染与动画表现。设计师可在计划和标前阶段更好的评估项目，提高设计质量，识别潜在风险，减少开发成本。

OpenRail Designer——铁路详细设计

OpenRail Designer是一款用来进行各种规模的铁路基础设施初步设计和详细设计的软件，可以进行站场/站点设计、隧道和路线建模、道岔放置、接触网设计、污水和雨水管网设计、地下设施和生成施工风险报告。适用于轻轨、地铁重轨、高速铁路和磁悬浮铁路项目。

• 集成CAD功能：支持托管工作空间，多文件参考，创建和编辑CAD元素，读取和写入DGN及DWG文件CAD工具。

• 实景建模：显示使用ContextCapture生成的具有照片质感的超大型实景格网模型。

• 岩土工程集成：直接与glINT数据库连接，在二维中可视化钻孔并进行批注，在三维中利用不同层可视化钻孔并进行批注。

• 地形建模：创建智能、数据丰富的轻量级地形模型。

• 平曲线、纵曲线工具：创建符合铁路规范的圆曲线、缓和曲线、三次抛物线和四次抛物线。

• 道岔工具：单开道岔、道岔、菱形交叉、单滑移、双滑移，内置多国道岔库。

• 既有线路中心线回归拟合：动态回归分析。

• 轨道/轨枕计算：根据曲宰图和超高进行精确的轨道计算。

• 三维地下管网建模。

• 报告和项目交付：实时文档制作功能，利用制图和绘图准备工具自动运行项目交付流程。

• 平面图、 剖面图和横断面图，直接从三维模型创建且支持联合多领域模型。

• 接触网设计模块。

• 成果发布：支持iModel创建和三维PDF，直接出图，与 Earth ^TM集成。

gINT——地质勘察数据管理系统

用于管理地勘数据，包括协同、校验和生成地质报告等功能，并能分享到其它系统中：

• 可以利用数据直接生成钻孔记录图、测井曲线图、囤栅报告及截面图。

• 快速完成各种实验室报告，表格，图标和摘要。

• 能够和MicroStation、OpenRail Designer进行数据交换。

• 直接生成三维的iModel钻孔可视化模型，并可以发布多种钻孔数据,，如照片、报告及 Earth ^TM数据。

SoilVision——三维地质设计及分析

SoilVision是一款用户界面友好的复杂三维地质建模及可视化产品，能够处理岩土工程及水文地质数据，生成的模型能够计算其体积并高质量的输出，还可以用于岩土工程项目的计算分析。

• 地形 ( 实景、等高线 dxf、地勘 , 激光雷达 , ESRI(GIS))
• 地质分层 (钻孔数据 , gINT)
• 水位 ( 水压计 ) 

计算分析功能

• 三维分析 ( 包括地下水、边坡稳定、动力、污染物等 )
• 任意剖切面二维模型进行分析水位 ( 水压计 ) 

导入到其他设计和分析软件中（如MicroStation、PLAXIS）

PLAXIS——岩土有限元分析

PLAXIS 是一款强大的岩土有限元计算软件，现在已广泛应用于各种复杂岩土工程项目的有限元分析中，如：大型基坑与周边环境相互影响、盾构隧道施工与周边既有建筑物相互作用、大型桩筏基础（桥桩基础）与邻近基坑的相互影响、板桩码头应力变形分析、库水位骤升骤降对坝体稳定性的影响、软土地基固结排水分析、基坑降水渗流分析及*流固耦合分析、建筑物自由振动及地震荷载作用下的动力分析、边坡开挖及加固后稳定性分析等等。

PLAXIS系列程序界面友好，操作便捷。计算功能强大，适用范围广。运算稳定，结果可靠。可以自动生成非结构化有限元网格。

PLAXIS计算分析功能

• 塑性计算
• 渗流计算
• 固结计算
• 安全性计算
• 动力计算

PLAXIS后处理功能

• 能够输出结果等值线、彩色云图、等值面及矢量分布图，能够输出结构单元的内力，能够直接输出实体单元内力，在计算过程中能够预览计算结果以便于及时检查和修正模型。

OpenBuildings Station Designer——车站设计与模拟

OpenBuildings Station Designer是适用于车站设计和模拟的多专业BIM软件，软件内的工作集自带空间定义和设计构件内容。另外，OpenBuildings Station Designer包含多个适用于隧道、站台等复杂几何结构的GenerativeComponents模板。借助OpenBuildings Station Designer，可以在地理坐标系中利用OpenRail Designer及OpenRoads Designer的数据，将铁路/公路的线形设计与车站建筑的纵向施工结合在一起。

OpenBuildings Station Designer支持在创建模拟场景时定义空间、活动、乘客特征和列车时间表等运营信息。OpenBuildings Station Designer可按项目工作流进行配置，提供必要的工作流和工具集，能够灵活地应对各种类型的车站实际设计场景，包括高速铁路、通勤铁路、地铁和轻轨。可以处理各种复杂设计任务的集成软件，涵盖了建筑、结构、机械、电气和行人建模等专业功能。

• 自由方式建模，三维设计理念。

• 参考实景模型和点云，综合环境进行设计。

• 定制制图标准和注释、智能便捷出图。

• 利用由功能空间定义、设计组件和多个GenerativeComponents模板组成的工作集来设计隧道和站台几何结构，加快车站设计速度。

• 钢结构、混凝土结构和木结构进行建模。

• 内嵌多个型钢和混凝土截面库。

• 对暖通空调、管道和给排水系统进行参数化建模。

• 火灾报警设计、消防、工艺电视等弱电系统设计。

• 桥架、埋管等电缆通道参数化建模。

• 通过GenerativeComponents使用可视化编程技术创建设计解决方案，管理相关性和设计对象之间的关联。

• 采用行业标准EnergyPlus，分析空间模型和概念模型执行整体建筑能耗分析。

• 采用行业标准的照度引擎进行日光分析。

LEGION 是一款行人仿真、人流模拟和建模软件，可通过模拟和分析铁路和地铁站、体育馆、购物中心和机场等基础设施的客流量，准确测试设计和运营或商业计划，以完善客流量、路线导航、人群管理以及安全和保障策略。通过 LEGION软件，用户可以优化空间利用，从而提高安全性、效率和收益。

OpenBridge Designer——桥梁深化设计

桥梁BIM模型与有限元分析计算模型的无缝对接，内嵌多个国家设计规范，应用OpenRail Designer的线路数据，开展桥梁正向设计与结构分析工作。

• 直接利用OpenRail Designer的设计成果进行桥梁设计。

• 支持中国材料库、 支座库、标准图截面库。

• 协调多专业的桥梁团队进行桥梁设计。

• 创新可视化流程快速进行桥梁设计和建模。

• 生成详细桥梁相关报表，创建三维和二维工程图纸。

• 与桥梁分析应用程序连接确保桥梁设计符合行业标准。

• 与详图设计程序紧密集成快捷完成详细的钢筋设计。

• 利用桥梁组件间的参数关系快速响应项目变更。

• 通过桥梁碰撞检测降低设计风险和项目成本。

• 发布iModel 模型实时项目模型的交换和共享。

OpenBridge设计与建模模块

RM Bridge分析模块

ProStructures作为一款*的详图软件，在实际中有着广泛的应用，ProStructures有即两个相对独立又高度集成的模块，ProConcrete和ProSteel，可以快速批量生成钢筋混凝土结构配筋和钢结构的精准详图设计和施工图，为项目的进度控制和造价控制提供了有力的支持。可以通过三维模型生成二维图纸，并生成详细的材料报表，提供加工级别的数据，直接进行钢筋加工。

• ProSteel模块

• 自定义参数化构件

OpenUtilities Substation是一款变配电设计专业设计软件，变电所专业可以利用Substation完成参数化模型创建，主接线设计，三维设备布置设计，快速三维导线设计，自动生成平断面图，自动进行材料标注、尺寸标注、安全范围标注，自动统计材料，生成安装图；可进行防雷设计，接地设计，照明系统设计，带电距离校验；Substation以数据库为核心，可以实现二维符号和三维模型的数据共享和导航检索。

快速绘制二维信号原理图，完成轨道布置图、盘柜布置图设计；可自动生成报表，端子接线图；可完成信号机、转辙机布置，电气设备布置，控制室布置；可完成竖井、电缆通道布置，定义电缆路径，敷设电缆。

Bentley Raceway and Cable Management 是个也是一个集成布置，走线，材料统计的系统，可节省时间和降低成本。Bentley Raceway and Cable Management可同时设计桥架和电缆系统。可利用概念设计和详细设计的自动设计流程快速跟踪下一个项目。通过使用智能三维模型来减少碰撞，确保间距，并且得到准确的偏移来防止工程建设延期。满足通信，控制，电力电缆敷设的需求，Bentley Raceway and Cable Management 的概念设计模块支持项目计划阶段材料和空间预估。

Navigator—— 项目审阅、查询

• 查看、浏览和标记三维 i-Model 以及相关的工程图和各类文档。
• 以统一方式实时收集所有现场数据，通过定制表单输入数据并将数据与项目同步。
• 通过 ProjectWise 安全地访问模型和相关文件，确保拥有版本的项目信息。
• 对模型进行沉浸式导航。
• 以触控方式导航浏览项目，利用常用手势旋转、缩放和平移模型。
• 可在联机或者脱机模式下工作。

SYNCHRO——施工管理

SYNCHRO 4D 施工模拟软件 是一款成熟且功能强大的软件，具有更加成熟的施工进度计划管理功能。可以为整个项目的各参与方（包括业主、建筑师、结构师、承包商、分包商、材料供应商等）提供实时共享的工程数据。工程人员可以利用SYNCHRO 4D 软件进行施工过程可视化模拟、施工进度计划安排、高级风险管理、设计变更同步、供应链管理以及造价管理。目前的 4D 工程模拟大部分是针对大型复杂工程建设及其管理开发使用的，SYNCHRO 同样提供了整合其他工程数据的能力，提供丰富形象的 4D 工程模拟。

Cube——交通规划仿真

Cube 是一款功能完备的交通规划软件产品。用于交通系统综合建模中。Cube 基于强大的建模和 GIS 技术，统计报告和叙述图表以及高品质的图形和动画可以很快的给出决策所需的信息。当评估规划方案的时候，Cube 能够通过揭示关键指标来帮助用户迅速的做出明智的决策。可以完成城市及区域的交通需求预测模型，货运预测模型以及土地利用模型的建立：

• 交通影响分析。

• 交通可达性分析。

• 城市道路及公路交通量。

• 城市轨道客流。

• 评估各种交通政策的影响。

• 模拟交通基础设施建设方案，运营方案以及交通政策变化的影响并进行优化。

• 紧急疏散方案和策略。

• 基于土地价值，交通可达性，历史趋势，各种政策预测土地利用的变化。

• Dynasim 仿真系统，可以控制所有的模型参数以及仿真细节。

LumenRT——项目可视化设计

• 用动画人物和动物补充模型，移动车辆、自定义对象动画路径及对 VISSIM 和分段动画的支持。
• 结合数字特性随季节变化添加逼真的动画植被并根据不同场景呈现水质特征和照片实感的天空。
• 轻松集成 CAD 与 GIS 工作流。支持以标准三维格式导入本地设计内容。
• 实时渲染出电影质感，可视化引擎平台在短短数秒内容创建出色的照片实感可视化成果。
• 通过生成的高分辨率图形、视频，设置是交互式的可导航动画三维，共享吸引力的项目演示成果。
• 沉浸式交互方式，让我们对项目有更好的了解。

iTwin —— 基础设施数字孪生平台

数字孪生模型是物理资产、流程或系统的数字化表示，可帮助我们理解其性能并通过建模分析对其性能进行模拟预测。与静态三维模型不同的是，数字孪生模型实现了基于多数据源的持续更新。

如果数字孪生模型所需的数据使用多种互不兼容的格式，而且是来自多个供应商的不同数据源，那么问题就会非常棘手。创建、可视化和分析数字孪生模型应当是一件简单的事，iTwin 让一切变得简单。

流程：

• 将工程数据、实景数据和物联网数据合并起来

• 营造三维/四维沉浸式体验

• 获得对基础设施资产更深层次的认知

释放数字化数据的价值，创造不同。提供推动业务成功的数字化功能。iTwin Services 有助于您：

• 快速交付实时数字孪生模型

• 使用混合现实实现数据可视化

• 利用人工智能和机器学习，让决策者对数据产生新的认识

6、客户案例

中铁工程设计咨询集团有限公司

京兰客运高速铁路北京至张家口段；北京市

八达岭隧道剖切

北京中昌工程咨询有限公司

青岛地铁13号线BIMI技术应用；中国，山东省，青岛市

青岛地铁13号线包括地面、地下和高架线路，全长69.94千米，全线共设车站23座。北京中昌工程咨询有限公司负责项目建设全过程的BIM总体咨询。该项目总投资253亿人民币，面临城市轨道交通常有的施工协调和管理挑战，建设周期长，涉及设计、施工、监理47家单位及若干供应商。

该团队利用 Bentley的三维BIM技术实现整个项目中流程的集成和标准化。通过使用Bentley的 OpenRail互连数据环境和集成BIM解决方案，现场协调工作量和返工量分别减少了约60%和90%，节约了10%的机电安装工程材料。Bentley的 BIM方法改进了项目管理，节省了约2亿人民币。

项目解决方案选择:

Bentley Raceway and Cable Management、LumenRT、MicroStation、Navigator、OpenBuildings Designer、OpenRail、OpenRoads 、OpenUtilities Substation、ProjectWise、ProStructures

Skanska Costain STRABAG合资企业(SCS)

HS2主体工程S1和S2段；英国，伦敦

英国高速铁路2号(HS2)是一个全新的高速铁路网，分为三段，段连接伯明翰与伦敦，总长200千米。Skanska Costain STRABAG合资公司(SCS)获得了两份主要的土建工程合同，需制定和交付设计方案，并由客户和利益相关者批准。这一预计总投资15亿英镑的项目涉及多个地理位置分散的多专业设计团队，因此需要实施BIM二级标准，以便在14个月内完成批准的概念设计。

项目团队通过使用 Bentley的 OpenRail互连数据环境，促进了各承包商尽早参与该项目，提高了生产效率和设计保障，帮助团队发现并解决了代价高昂的错误，从而节省了约100万英镑。通过使用Bentley 的集成软件产品组合，利用SACS提高生产效率，直接从三维模型中快速生成精确数量，所需时间仅为传统方法的一半。Bentley的 iModel技术还帮助项目团队缩短了20%的设计审查时间，自动处理原需手动处理的数据。

项目解决方案选择:

AssetWise、eB、 glNT、MicroStation、Navigator、OpenBuildings Designer、OpenRail、OpenRoads、Power Rail Track、ProjectWise

Italferr S.p.A.

那不勒斯-巴里路线、阿皮切-奥萨拉铁路复线、伊尔皮尼-奥萨拉运营地段；意大利，阿韦利诺和福贾

这条总投资15亿欧元、全长28千米的赫比尼亚-奥尔萨拉铁路几乎*在一条双管隧道中运行，在容易出现山体滑坡的地区有27千米。该铁路工程要求沿轨道放置电力牵引结构和设备。为了整合多个工程专业并确保架空线路（OLE）的正确定位符合参考标准，该团队实施了协作式三维 BIM方法。

Bentley的 OpenRail互连数据环境支持信息交换和简化工作流。该团队利用MicroStation开发了参数化对象库，能够根据公司的规范对100多个OLE组件进行建模，并将其导入电力轨道中，以实现铁路沿线的自动定位。Bentley的集成建模应用程序优化了设计修改，允许快速访问大量的设计选项，缩短了模型生成时间。

项目解决方案选择:

ContextCapture、Descartes、glNT、LumenRT、MicroStation、Navigator、Power Rail Track、ProjectWise