軌道交通信號系統(tǒng)現(xiàn)狀

軌道交通信號系統(tǒng)現(xiàn)狀

一、各國城市軌道交通運營里程

59個國家和地區(qū)的167個城市開通地鐵,總里程達15622.61km；21個國家和地區(qū)的55座城市開通輕軌,總里程達1396.21km；58個國家和地區(qū)的416座城市開通有軌電車,其中有里程數(shù)據(jù)來源的240座城市的有軌電車總里程達11179.28km.

歐亞大陸總運營里程占全球的90.11%,其中歐洲總運營里程最長,為14710.962km.分制式看,亞洲地鐵和輕軌里程最長,各占全球地鐵和輕軌里程的60.02%和65.59%；歐洲有軌電車里程最長,占全球有軌電車里程的96.16%.2019年世界各大洲地鐵-軌道交通運營里程（km）

2019年世界各大洲輕軌-軌道交通運營里程（km）

分國家/地區(qū)來看,中國大陸總運營里程排名世界第一,占全球總里程23.92%；德國以3615.1km的里程排名第二.分制式看,中國的地鐵和輕軌里程均排名世界第一,各占全球地鐵和輕軌里程的37.78%和30.22%；德國的有軌電車里程達3214.4km,排名世界第一,占全球有軌電車里程的28.75%.2019年世界各國/地區(qū)城市軌道交通（地鐵、輕軌、有軌電車）運營總里程（一）

2019年世界各國/地區(qū)城市軌道交通（地鐵、輕軌、有軌電車）運營總里程（二）

2019年世界各國/地區(qū)城市軌道交通（地鐵、輕軌、有軌電車）運營總里程（三）

全球共80座城市的城軌交通運營總里程超過100km,其中中國有18座城市；共19座城市總里程超過300km,其中中國有8座城市；上海、北京、莫斯科、廣州、首爾的總里程超過500km,其中上海以801.34km運營里程居世界第一,成都首次躋身全球前十,并超越了紐約、南京和武漢.2019年全球城軌交通運營總里程排名前十城市

2019年全球地鐵-城軌交通運營里程排名前十城市

2019年全球輕軌-城軌交通運營里程排名前十城市

二、鐵路、城軌、城際、重載鐵路信號系統(tǒng)

信號系統(tǒng)是軌道交通列車運行的控制中樞,用于指揮列車行駛、并保證列車行駛安全,實現(xiàn)軌道交通高效運營的目標.目前中國城軌信號系統(tǒng)包括三種：基礎CBTC系統(tǒng)、CBTC互聯(lián)互通列車運行控制系統(tǒng)（I-CBTC系統(tǒng)）、全自動運行系統(tǒng)（FAO系統(tǒng)）,應用市場包括新建線路市場、既有線路升級改造市場和重載鐵路市場.CBTC是城市軌道交通信號系統(tǒng)的主流產(chǎn)品,FAO、I-CBTC均為在CBTC技術的基礎上發(fā)展的升級產(chǎn)品.城市軌道交通信號系統(tǒng)基礎CBTC系統(tǒng)全稱為基于通信的列車運行控制系統(tǒng)，采用先進的通信、計算機計算，連續(xù)控制、監(jiān)測列車運行的移動閉塞方式，通過車載設備、軌旁通信設備實現(xiàn)列車與車站或控制中心之間的信息交換，完成列車運行控制。由以ATP/ATO為最核心的七個主要子系統(tǒng)組成，包括：車載控制器VOBC、區(qū)域控制器ZC、數(shù)據(jù)存儲單元DSU、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)DCS、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS、計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)CI、維護支持系統(tǒng)MSS；還包括電源、計軸、應答器、微機監(jiān)測、道岔缺口監(jiān)測、LTE-M、綜合監(jiān)控、信息安全、UPS等輔助子系統(tǒng)。

I-CBTC系統(tǒng)CBTC互聯(lián)互通列車運行控制系統(tǒng)，基于統(tǒng)一規(guī)范和標準，實現(xiàn)不同廠商的信號設備互聯(lián)互通，實現(xiàn)列車跨線運營的CBTC系統(tǒng)。隨著城市軌道交通路網(wǎng)的逐漸形成，線網(wǎng)內(nèi)線路間的資源分享及列車在不同線路間跨線運營的需求日趨強烈；互聯(lián)互通技術打破了原有信號系統(tǒng)不同廠商線路互不兼容的框架，實現(xiàn)了列車在不同線路之間高效、安全運營的目標，并通過線網(wǎng)間運營組織，使乘客無需通過換乘即可到達目的地，也使得信號系統(tǒng)通用性得以大大提升。FAO系統(tǒng)全自動運行系統(tǒng)，是一套全功能自動化運行、無司機在線參與值守的列車運行控制系統(tǒng)，是軌道交通信號系統(tǒng)的第四代產(chǎn)品，相比于基礎CBTC系統(tǒng)，F(xiàn)AO的主要優(yōu)勢為實現(xiàn)運行的高度自動化、提升系統(tǒng)的安全性和可靠性、提高運營組織的效率和靈活性VBTC系統(tǒng)采用車車通信的城市軌道交通信號系統(tǒng)，本質(zhì)上是以列車為中心的新型列車控制系統(tǒng)，大量精簡了軌旁設備，降低了系統(tǒng)的復雜性；同時簡化了系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的復雜度，縮短了通信的時間延遲，可以進一步縮短運行時間間隔。VBTC還處于研發(fā)階段，截至目前國內(nèi)外尚未有相關產(chǎn)品在已經(jīng)開通的線路中實現(xiàn)應用。

截至2019年末,中國大陸地區(qū)共40個城市開通城軌交通運營,共計211條線路,運營線路總長度達6730.27公里,按照平均每條線路32公里計算；2016-2019年,公開招標正線線路分別為17條、29條、26條、36條.假設2020年招標33條,此后按照每年招標數(shù)量提升10%計算,則2020-2024年新建線路里程分別為：1056公里、1162公里、1278公里、1406公里、1546公里；目前信號系統(tǒng)的單公里造價大約為800-1200萬元/公里,以中位值造價1000萬元/公里計算,2020-2024年年市場空間分別為分別為106億元、116億元、128億元、141億元、155億元.2020-2024新建線路信號系統(tǒng)市場空間測算

伴隨中國城市群發(fā)展,城市群內(nèi)相鄰城市之間出行需求日益突出.而這種出行方式一般以25-200公里中短途為主,具有客流強度大、公商務占比高、換乘要求高等特點.這種類型的公交化出行是現(xiàn)有交通層次架構和產(chǎn)品難以滿足的.因此,建設和發(fā)展占地省、能耗低、容量大、效率高的城際鐵路已成為必然選擇.國家發(fā)改委2019年印發(fā)關于培育發(fā)展現(xiàn)代化都市圈的指導意見,指出在有條件地區(qū)編制都市圈軌道交通規(guī)劃,探索都市圈中心城市軌道交通適當向周邊城市（鎮(zhèn)）延伸.統(tǒng)籌布局都市圈城際鐵路線路和站點,完善城際鐵路網(wǎng)絡規(guī)劃,有序推進城際鐵路建設；到2022年,都市圈同城化取得明顯進展；到2035年,現(xiàn)代化都市圈格局更加成熟,形成若干具有全球影響力的都市圈.

到2050年,鐵路將實現(xiàn)3萬噸級重載列車和時速250公里級輪軌飛速貨運列車等方面的重大突破,技術儲備研發(fā)時速400公里級飛速輪軌客運列車系統(tǒng).建設城市群一體化交通網(wǎng),推進干線鐵路、城際鐵路、市域（郊）鐵路、城市軌道交通融合發(fā)展,完善城市群快速公路網(wǎng)絡,加強公路與城市道路銜接.我們認為,交通強國建設綱要的推出,對重載鐵路和城際鐵路建設提出更高要求,信號系統(tǒng)作為其核心設備之一,亦需具備更高的技術水平,行業(yè)將迎來發(fā)展機遇期.

重載鐵路是中國專門運輸大型貨物的貨運專線鐵路,具有軸重大、牽引質(zhì)量大、運量大等特點.中國重載鐵路主要分為以大秦、唐呼、瓦日、蒙華鐵路為代表、由中國鐵路總公司進行管轄的國鐵重載鐵路,和以朔黃、神朔、包神、大準鐵路為代表、由國家能源集團管轄的國家能源鐵路,其中國鐵重載鐵路運營里程約為5000公里,國家能源鐵路的運營里程約為2155公里.中國重載鐵路目前使用的為固定閉塞信號系統(tǒng),萬噸級的發(fā)車間隔在10分鐘以上,難以滿足日益增長的貨運量需求,同時信號系統(tǒng)設備逐漸接近大修期.因此,重載鐵路信號系統(tǒng)具有較大的市場需求.中國重載鐵路運營里程

目前中國重載鐵路運營里程為約為7155公里,沒有裝備標準的信號系統(tǒng),僅有通用式機車信號和列車運行監(jiān)控裝置（簡稱LKJ）,現(xiàn)有設備難以滿足日益增長的貨運量需求,疊加逐漸接近大修