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轨道交通行业深度报告:城轨迎黄金发展机遇期

2020-09-02   来源:本站   浏览次数:38
本文摘要:轨道交通行业深度报告:城轨迎黄金发展机遇期

1、 城市轨道交通:城市的生命线工程


1.1、 城市交通大动脉,地铁为主要制式

城市轨道交通是城市的生命线工程。城市轨道交通是城市建设史上最大的公益性 基础设施,在我国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中被定义为“通常以 电能为动力,采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称”。城市轨道交通 以轨道运输方式为城市内公共客运服务,运量在中等以上,是城市公共交通的主 干线、客流运送的大动脉。

轨道交通行业深度报告:城轨迎黄金发展机遇期


七种制式构建城市轨道交通。城市轨道交通按运能范围、车辆类型及主要技术特 征分为七类。地铁使用电力牵引、轮轨导向,轴重相对较重,高峰小时单向运输 能力达 3 万-7 万人次,线路由地下、高架和地面三者结合;轻轨使用电力牵引, 运量或车辆轴重稍小于地铁,高峰小时单向运输能力在 1 万-3 万人次,线路由 地面和高架相结合;单轨通过单一轨道梁支撑车厢并提供引导作用,通常分为跨 座式和悬挂式两种,每小时单向运输能力在 1 万-2.5 万人次;市域快轨连接城市 与郊区、中心城市与卫星城,串联沿线主要城镇,服务范围在 100 公里内;现 代有轨电车使用电车牵引、轮轨导向,运营时速约 20 公里,每小时单向运输能 力可达 2 万人次;磁浮交通使用直线电机牵引,利用常导磁铁或超导磁铁产生的 吸力或斥力使车辆悬浮于地面,国内样车时速已达 600 公里;全自动旅客捷运 系统(APM)使用电力动力、橡胶轮胎,由中央控制室的计算机集中控制,实 现无人自动驾驶、车站无人管理。

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欧亚大陆是主要市场,地铁成主要制式。2019 年,全球共计 75 个国家和地区 的 520 座城市开通城市轨道交通,运营里程达 2.82 万公里。其中亚洲运营里程 1.07 万公里,占比 38%;欧洲运营里程 1.47 万公里,占比 52%。欧亚大陆是 全球城市轨道交通的主要市场。早期有轨电车在欧洲遗留了大量的铁路,经改造、 修建后可以直接被现代有轨电车使用。有轨电车建设成本相对地铁较低,运量相 对公交较高,在人口密度低的欧洲城市已成为公共交通主干,近二十年在欧洲掀 起复兴之风。

从制式上看,全球地铁运营里程 1.56 万公里,占比 55.4%;有轨电车运营里程 1.12 万公里,占比 39.6%;轻轨、单轨、磁浮、中运量 APM 合计运营里程 1396 公里,占比 5.0%。地铁是城市轨道交通的主要制式。

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至 2020 年上半年,我国内地累计 41 个城市开通城市轨道交通,运营里程 6918 公里。其中地铁运营里程 5314 公里,占比 76.8%;其他制式合计运营里程 1604 公里,占比 23.2%。2020 年上半年新增 5 条运营线路 181 公里,其中新增地铁 133 公里,占比 73.5%;新增市域快轨 35 公里,占比 19.4%;新增有轨电车 13 公里,占比 7.1%。与发达国家相比,我国市域快轨、有轨电车还有很大发展空 间;目前地铁仍占城市轨道交通的绝大部分,是城市快速轨道交通的先驱。

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1.2、 规划与建设形成项目,简政放权进入“快车道”

项目建设周期包括八个阶段:线网规划、建设规划、工程可行性研究报告、设计 阶段、工程实施、工程验收、试运营、正式运营,各阶段工作过程循序渐进,逐 渐形成项目。

线网规划与城市总体规划、城市综合交通系统规划内容相协调,由城市人民政府 组织编制,具体工作由城乡规划主管部门承担,编制历时 8-10 个月;直辖市由 住建部审查,其他城市由省、自治区住建厅审查;与城市总体规划一并审批。

建设规划以线网规划为基础,由建设单位编制,编制历时 1 年;由省发改委同城 乡规划主管部门、省住建厅初审并形成一致意见,再上报至国家发改委;城市首 轮建设规划由国家发改委同住建部审核后报国务院审批,后续建设规划由国家发 改委同住建部审批、报国务院备案。


工程可行性研究报告委托相应资质等级的单位编制,完成后征求公众和相关政府 部门意见,编制历时 6-8 个月;由建设单位上报至市发改委,再由市发改委上报 至省发改委,省发改委委托第三方评估机构组织专家评审;建设单位按专家意见 修改后和专家意见回复报送至市发改委,再由市发改委上报至省发改委审批。


设计阶段包括总体设计、初步设计、招标图设计和施工图设计。总体设计不是必 须阶段。初步设计确定建设方案,由建设单位上报至市发改委,再由市发改委上 报至省发改委,省发改委组织专家评审;建设单位修改后和专家意见回复报送至 市发改委,再由市发改委上报至省发改委批复;其中招标图设计是进行招标的最 主要依据。

工程实施包括土建工程施工、设备招标及采购、设备监理单位招标、设备安装和 车站装修。

工程验收、试运营、正式运营,3 年后进行后评价项目,整体历时达 6 年以上。

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城市轨道交通审批简政放权,审批内容包括项目审批和建设规划审批。2003 年 以前,所有项目需报国务院审批,对城市轨道交通建设实行严格管控;2003 年 -2013 年,建设规划需报国务院审批,项目由发改委审批,北上广深等城市建设 规划审批权也下放至发改委;2013 年 5 月起,项目审批权下放至省级投资主管 部门;2015 年 5 月起,对于已实施首轮建设规划的城市,后续建设规划由发改 委同住建部审批,报国务院备案;2015 年 11 月,省级发改和住建部门加强初审 责任,实现申报前省级部门形成一致意见,显著缩短审批时间。

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1.3、 城市轨道交通发展历程(略)

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2、 批复建设稳步进行,政府保障充足资本投入


2.1、 项目审批重启,行业发展迎拐点

发改委 2018 年重启项目审批,审批节奏加快。2017 年 8 月,由于包头地铁建 设投资额与市财政收入不匹配,包头地铁叫停暂缓施工。出于对防范地方系统性 债务风险的考虑,国家发改委暂停城市轨道交通建设规划的审批工作。时隔一年, 国务院发布《国务院办公厅关于进一步加强城市轨道交通规划建设管理的意见》 (“52 号文”),国家发改委重启城市轨道交通项目审批,行业发展迎来拐点。


自 2018 年以来,国家发改委共批复 17 个城市的建设规划,累计投资额 15836 亿元,累计里程数 2055 公里。城市轨道交通建设是基础设施建设的重要内容, 产业关联范围广、关联度高,能有效推动国内经济的发展,对于 2020 年以来新 冠疫情造成的经济冲击可以起到很好的对冲作用,未来城市轨道交通项目审批节 奏预计将加快。


2012 年至 2020 年上半年,国家发改委共计批复城市轨道交通建设规划(含调 整)45 个,累计投资额 3.9 万亿元,累计里程数 6016 公里。2015 年,批复投 资额与里程数均达近些年最高峰。从国家发改委批复的城市分布来看,主要集中 在“胡焕庸线”以东,与国内人口分布相适应,中西部城市建设潜力长期有待发 掘。

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2.2、 新增及在建里程稳中有升,“胡焕庸线”待突破

新增及在建里程继续保持增势。2019 年,我国开通城市轨道交通运营线路 208 条,运营线路总长 6736 公里;新增运营线路 25 条,新增运营里程 974.8 公里;共计 56 个城市在建线路 279 条(段),在建里程 6903 公里,有 24 个城市在建 线路超过 100 公里。


“十三五”规划前四年,累计新增运营线路长度 3118 公里,已提前完成规划目 标。考虑 2017 年“包头事件”影响,部分在建线路工程进度延缓,新增运营里 程、在建线路里程近年平稳上升,将继续保持增长的良好势头。

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累计运营里程预计在 2023 年突破 1.1 万公里。城市轨道交通项目建设周期整体 在 6 年以上,施工建设历时 3-5 年。近三年在建线路均超过 6000 公里,叠加 2019 年累计运营线路 6736 公里及未来良好增势,预计至 2023 年累计运营里程将达 1.13 万公里。

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2020 年上半年,我国累计 41 个城市开通轨道交通运营线路。其中,前五个城 市运营线路中,上海市 810 公里,北京市 772 公里,广州市 501 公里,成都市 436 公里,南京市 394 公里,合计占比 42.11%。据中国城市轨道交通协会,2020 年下半年预计将新增 2 个城市开通轨道交通运营,新增线路约 800 公里。2014 年,李克强提出“胡焕庸线怎么破”之问,指出中西部如东部一样需要城镇化, 让中西部百姓也能分享现代化。从发达国家的经验来看,我国人口密度相对较低 的中西部城市的公共交通,未来规划成本较低的有轨电车更为合理。我国城市轨 道交通建设在中西部城市有巨大潜力,是促进新型城镇化的重要基础,也是远期落脚点。

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2.3、 配属车辆稳定扩张,客运量占比逐年攀升

各城市车站数与运营线路长度相适应。2019 年,我国城市轨道交通累计投运车 站 3982 座,换乘车站 354 座,车辆段和停车场 317 座。其中,合计 28 个城市 拥有换乘车站,占已开通轨道交通城市的 70%;19 个城市拥有 3 座及以上换乘 车站和 4 条及以上运营线路,占已开通轨道交通城市的 48%。车站是客流集散 的场所,保证乘客安全、迅速地乘降与换乘,全面、机动地满足运营要求,能够 最大限度吸引客流,满足高峰时段需求。从车站的城市分布看,基本与各城市的 运营线路长度相适应。

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配属车辆 2023 年或超 7 万辆。2019 年,我国城市轨道交通累计配属车辆 6966 列,共 40998 辆;全年完成运营里程 40.96 亿车公里,北上广深合计占比 47.9%, 一线城市承担全国近半的轨道交通运输量。车辆是轨道运输乘客的直接工具,近 些年车辆密度稳定上升,已突破 6 辆/公里。线性回归 2012 年-2019 年车辆密度 数据,可决系数为 0.801,预测 2020-2023 年车辆密度分别为 6.09/6.19/6.29/6.38 辆/公里。据前文预测 2023 年运营里程为 1.13 万公里,测算累计配属车辆将达 7.2 万辆。

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轨道交通客运量占比稳步上升。2019 年,我国城市客运量 1279 亿人次,同比 上升 1.3%。其中,城市轨道交通完成客运量 239 亿人次,占比 18.7%,同比增 长 12.2%。城市轨道交通完成客运量占比增幅稳定,远期占比应达到 25%以上。

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2.4、 投资额稳步上行,地方债提前下发

完成建设投资额稳定上升。2019 年,我国城市轨道交通在建线路可研批复投资 额累计 4.64 万亿元,当年完成建设投资 5959 亿元,占比 12.8%。“十三五”前 四年共完成建设投资 2.0 万亿元,今年保持良好趋势。近年来,完成建设投资额 占可研批复投资额比重稳定在 13%左右。随着城轨建设投资力度加大,新增运 营里程、在建线路里程增势不减,可研批复投资额逐年增加,完成建设投资额也 将同步上行。

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地方政府债券下放速度加快。2020 年上半年,全国发行地方政府债券 3.49 万亿 元。其中,发行一般债券 1.11 万亿元,发行专项债券 2.38 亿元;新增债券 2.79 万亿元,完成全年发行计划的 58.9%。为加大逆周期调节力度,今年地方政府 债券发行节奏优化,债券资金全部投向基础设施和公共服务重点领域。财政部分 四批提前下达新增地方政府债务限额 2.85 万亿元,较 2019 年提前 20 天,并于5 月末提前下达额度基本发行完毕。

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城轨具备公益项目属性,运营端仍需补贴。2019 年,我国城市轨道交通平均运 营成本 23.4 元/车公里,平均运营收入 16.7 元/车公里,平均运营收支比 72.7%, 仅杭州、深圳、北京、青岛实现盈利。除城轨运营收入外,沿线物业、广告及通 讯等附属资源潜力巨大,利润占比显著,是实现盈利的重要来源。城市轨道交通 运营成本下降趋势明显,运营收入略有回升,运营收支比爬上较高的台阶。从整 体看,城市轨道交通运营入不敷出依然是普遍现象,仍需要政府补贴和支持,但 运营经济水平较早年有所提升,短期内将维持在稳定的范围。

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3、 智慧城轨为发展方向,线网密度提升潜力大


3.1、 智慧城轨建设是交通强国建设的战略突破口

城市申报量力而行,发展速度平稳有序。2018 年 7 月 13 日,52 号文坚持“量 力而行、有序发展”的方针。相比 2003 年 9 月《国务院办公厅关于加强城市快 速轨道交通建设管理的通知》(“81 号文”),在国内城市轨道交通行业发展经验 的基础上,适时调整发展内容,提高城市申报标准,全面覆盖规划管理,强化事 中事后监管,健康规范发展城市轨道交通。

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2019 年 9 月,中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》,推动交通发展转向 注重质量效益、一体化融合发展和创新驱动。《纲要》指出,至 2035 年,基本 建成交通强国,拥有发达的快速网、完善的干线网、广泛的基础网,基本形成“全 国 123 出行交通圈”和“全球 123 快货物流圈”;到本世纪中叶,全面建成人民 满意、保障有力、世界前列的交通强国。交通强国战略对交通基础设施建设的中 长期发展具有显著支撑作用,也为城市轨道交通建设增加有力支持,推动城市轨 道交通向高质量发展。

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智慧城市轨道交通是未来发展的方向。2020 年 3 月 12 日,中国城市轨道交通 协会印发《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》,贯彻落实交通强国建设决策, 为城市轨道交通行业绘制发展蓝图,将智慧城轨建设作为交通强国建设的重要支 撑。文章由七章正文和两个附件组成,细化 29 项主要评价指标和 21 项示范工 程,作为今后 15 年制订智慧城轨发展的指导性文件,有序推进各城市智慧城轨 建设。

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3.2、 我国线网规模体量巨大,人均运营里程稀释严重

我国线网规模位居世界第一。2019 年,我国城市轨道交通运营里程达 6736 公 里,占全球总里程 24%,其中地铁运营里程 5181 公里,均处于世界第一;其他 制式合计运营里程 1556 公里。从欧洲国家的经验来看,我国中西部城市人口密 度相对较低,更适合发展建设成本较地铁低、运量较公交高的有轨电车。目前我 国地铁运营里程占比过大,压缩其他制式发展空间,未来将向中小运量和快速城 市轨道交通倾斜,促使多制式协调发展,满足不同人群出行需求。

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我国城镇人均运营里程有待提升。我国人口基数巨大,对运营里程稀释严重。城 市轨道交通主要为城镇居民服务,从城镇人均运营里程来看,我国城镇人均运营 里程 778.35 公里/亿人,与全球其他国家相比仍存在较大差距。在我国新型城镇 化建设过程中,城市轨道交通对城市及城市群的形成和布局影响重大,未来中西 部地区城镇化能极大促进城镇人均运营里程的提升。

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3.3、 线网规模小于需求,负荷强度有望提升

我国远期线网规模需求超过 30000 公里。城市轨道交通线网规模应满足城市交 通发展的需求,预测远期我国城镇人口和流动人口分别为 10 亿人/2.5 亿人,人 均出行约 2.75 次/日,远期公共交通出行比例为 35%,其中城市轨道交通出行占 比 25%。2019 年平均负荷强度 0.71 万人次/公里日,未来有望将提升至世界平 均负荷强度 1.15 万人次/公里日,换乘系数取 1.2。按照交通需求法测算远期我 国城市轨道交通线网规模理论值约 31386 公里,远超当前实际运营里程。

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负荷强度低于世界平均水平。2018 年,全球地铁和轻轨累计运送客流 681 亿人次,总运营里程 1.63 万公里,平均负荷强度 1.15 万人次/公里日。我国城市轨 道线网负荷强度差异较大,市区型线路运营效率普遍较高,负荷强度范围在 0.4-5.6 万人次/公里日;市域型线路运营效率中等,负荷强度在 0.2-3.4 万人次/ 公里日之间;郊区型线路运营效率普遍较低,负荷强度在 0.02-1.5 万人次/公里 日之间。未来各线路间结构有待优化,城市核心区的骨干线路成网后,将极大提 升线网负荷强度。


4、 产业链条长,核心装备自主化水平高


产业链条长,涉及领域广泛。城市轨道交通建设耗资不菲,行业涉及领域广泛, 产业链庞大,对经济总量的拉动作用明显。上游主要包括原材料采购和工程实施 单位,对于钢铁、水泥工程机械等需求量巨大;中游包括车辆及配件制造、智能 化设备及系统,直接影响轨道交通运行的安全水平和服务标准;下游分为运输服 务和公共事业,主要是为轨道交通建成后提供配套服务,物流、客货运输等需求 也有明显增长。随着城市轨道交通深化发展,对文化、旅游、商贸、房产、通信 等多个行业的正外部性显著。

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机电设备需求种类丰富,成本占比较大。从城市轨道交通建设总成本来看,主要 分为土建工程建设成本、车辆建设成本、机电设备建设成本和其他各项费用。其 中,机电设备建设成本占总建设成本约 20%,包含项目众多,供电系统、信号 系统、通风空调、通信系统、自动售检票和自动扶梯及电梯等占机电设备比重较 大。

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4.1、 车辆:直接运输载体

城市轨道交通车辆是完成乘客运输任务的直接运载工具,主要由电力牵引,依据 不同的线路特征,可采用动力集中牵引和动力分散牵引。大型的地铁车辆每辆可 载客 350 人,动力性能好,安全性能可靠。车辆运营一般采用动拖结合、固定 编组,形成动车组,司机室设置在每列车的首车和尾车。随着车辆技术的迭代更 新,牵引电机功率大幅提高,车体宽度及车长不断加大,列车编组的最大辆数相 对减少。

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尽管城市轨道交通车辆形式不一、结构不尽相同,但都由车体、转向架、制动装 置、风源系统、电气传动控制、辅助电源、通风、采暖及空调、内装及设备、车 辆连接装置、受流装置、照明、自控和监控系统构成。车体坐落在转向架上,是 运载乘客和设置司机室的场所,同时也是安装和连接机械、电气、电子设备的骨 架;转向架位于车辆的最下方,引导车辆沿轨道行驶,支撑、传递车体及线路的 各种载荷;制动装置使列车根据需要减速、停车,由制动控制系统和制动执行系 统组成;风源系统通过压缩空气使空气弹簧、机械制动、门的开闭正常运行;电 气传动控制系统将电能转换成机械能,为车辆提供动力,由电气控制系统和电气 执行系统组成;辅助电源为照明、通风、空调、控制供电,多采用逆变电源;通 风、采暖及空调改善车内空气,提高乘客舒适度,一般采用机械通风;内装及设 备包括墙板、顶板、地板及车窗、车门、座椅、扶手等;车辆连接装置连接车辆, 缓和车辆间的纵向冲撞;受流装置接受供电;照明包括前照灯、司机室照明和客 室照明;自控和监控系统实现车辆无人驾驶和分析运行状态

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中国中车城轨地铁收入与销量齐升。中国中车连续多年轨道交通装备业务销售规 模居全球首位,城市轨道车辆产品具有自主知识产权。2019 年,中国中车城轨 地铁售往亚洲、大洋洲、美洲等其他地区合计 7452 辆,收入达 401 亿元,收入 与销量逐年攀升。2020 年上半年,中国中车新签地铁业务合同 117 亿元,迎合 国内交通强国战略,新冠疫情影响已逐渐淡化,稳固轨道交通装备行业地位。

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预计我国到 2023 年新增车辆市场空间将超 480 亿元。我国城市轨道交通车辆稳 定扩张,2019 年已累计配属 40998 辆,预测 2023 年将达到 72200 辆。2019 年中国中车城轨地铁新造业务收入 391 亿元,新造 7452 辆,平均车辆价格 525 万元/辆。预测 2023 年国内新增车辆市场空间将达到 483 亿元,市场规模保持 稳定增长态势。

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4.2、 供电系统:运营动力源泉

供电系统满足设备差异化需求。城市轨道交通供电系统负责电能的供应与运输, 为列车牵引提供电能,同时满足车站、区间、车辆段、控制中心的用电需求。电 流从发电站开始,经升压、高压输电网、区域变电站到达主变电所,降成中高压 后流向牵引变电所和降压变电所。电流从牵引变电所经馈电线、接触网到达列车,再经钢轨、回流线流回牵引变电所,形成回路;电流经降压变电所降压后通过配 电室分配至用电设备。电力监控系统在控制中心对供电系统的运行状态进行集中 管理和调度、实时控制和数据采集。

牵引用电是主要用电对象。牵引变电所从主变电所或区域变电所获取电能,两路 35kV 进线接入牵引变压器,多相整流后得到直流电。直流电正极经直流高速空 气开关接到直流侧的正母线上,负极经开关接到负母线上。电能通过接在正母线 上的馈线、直流高速开关、隔离开关后到达接触网,通过车辆的受流器转换成车 辆以一定速度沿一定区段内运行的动能,最后经过钢轨、回流线流回负母线,形 成回路。


牵引变电所沿城市轨道交通线路建设,供电区间过长,会使末端电压过低、电能 损耗过大;供电区间过短,又增加变电所数目、提高成本。供电区间与牵引变电 所的连接方式决定了牵引网的运行方式:单边供电指供电区段仅从一侧的牵引变 电所获取电能;双边供电则是从两侧相邻的牵引变电所获取电能,降低电压损耗、减少功率损失、抑制杂散电流效果优于单边供电;越区供电是非正常供电方式, 在某一牵引变电所故障不能正常供电时,经开关设备将相邻的供电区间接通的临 时供电方式。


2021 年国内新增供电系统市场空间或超 650 亿元。从 2019 年以来发改委批复 的 9 个城市建设规划来看,每公里投资额达到 7.5 亿元。供电系统成本占城市轨 道交通建设总成本的 7.10%,平均每公里 5349 万元,是控制机电设备建设成本 的重点。供电系统招标采购发生在工程实施阶段,一般在正式运营阶段的前两年。根据前面预测的 2023 年运营里程 11306 公里,2021 年国内新增供电系统市场 空间将达到 685 亿元。


国内供电系统自主化水平高。国内外城市轨道交通供电系统目前都已成熟,广泛 应用于地铁、轻轨、有轨电车等车型。国际上具有代表性的企业主要有西门子、 阿尔斯通、ABB 和川崎重工等;国内产品国产化程度高,技术水平已达世界前 列,中国中车株洲所、大连电牵公司、中车四方所、湘电集团等公司产品能够与 国际品牌竞争。


4.3、 信号与通信系统:运行技术支撑

信号系统确保行车安全与效率。城市轨道交通信号系统沿用铁路的制式,但由于 站间距离更短、运行速度更低、客运量更大,与铁路信号系统仍有很大不同。城 市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统(ATC)和车辆段信号系统组成。其中,ATP 系统通过实时的测速和测距,负责列车的速度监控和超速防护;ATO 系统调节列车速度和进站定点停车,控制车门与屏蔽门,完成站间自动运行;ATS 系统监督和控制列车状态,指挥列车运行;车辆段信号系统中设备与调度 中心相通,实现车辆段的进路控制,并与行车指挥中心交换信息。列车的运行与 维修相互衔接、互为一体,保证运行安全,提高行车效率。

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通信系统是信息传输的通道。城市轨道交通通信系统建立完善的视听链路网,用 来传输语音、数据、图像及文字等信息。通信传输系统是通信网的基础,采用光 纤传输方式,将通信传输信息均匀地分配在两条独立的传输线上;公务电话系统 与企业总机类似,通过程控交换机、中继线路接入市话网;专用电话系统由调度 总机、调度台、调度分机组成,通过传输系统提供有效通信;无线通信系统中有 线与无线传输方式相结合,为固定用户与移动用户间提供通信手段;视频监控系 统通过摄像机和辅助设备观看、记录监控场所,并同时传送至监控中心;广播系 统既可以通知乘客相关乘车信息,也是事故抢险的防灾广播,还可以协调运营人 员配合工作;乘客信息系统及时为车站和列车上的乘客提供列车导乘信息;时钟 系统采用 GPS 标准时间信息,提供统一定时信号,保证运营准时;通信电源系 统集中监控管理通信设备,保证不间断、无瞬变地供电。

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车车通信系统是未来趋势。城市轨道交通信号系统从人工和设备控制向信息控制方向发展,融合通信信号技术,使车站信号、区间信号和列车运行控制技术一体 化。近二十年来,我国轨道交通历经固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞,从地车 单向通信到车地双向通信,地铁最小追踪间隔从十几分钟缩短至 90 秒,行车密 度和行车速度双双提高。城市轨道交通信号系统的改造周期一般在 15 年左右, 未来以列车为控制中心的车车通信系统将取消轨旁联锁系统,实现直接与地面对 象通信控制道岔,实现列车的自主运行。

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国内信号系统厂商业绩稳中有增。目前,轨道交通信号系统领域国内外厂商竞争 力相当,产品国产化率高。交控科技/众合科技是国内代表性企业,2019 年信号 系统收入分别为 15.7/11.6 亿元;毛利率相对平稳,2019 年分别为 26.8%/27.0%;合同分包和代采等拉低综合毛利率,具备自主化核心子系统能力的盈利能力有望 上行。


2021 年国内新增信号系统市场空间有望近 150 亿元。从北京 4 号线、5 号线、 10 号线、八通线、13 号线和广州 2 号线、南京 1 号线、天津三号线的建设成本 来看,机电设备平均成本为 8122 万元/公里。信号系统成本占机电设备建设成本 的 13.68%,平均每公里建设成本 1111 万元。信号系统在工程实施阶段进行招 标及采购,通常是在正式运营阶段的前 2-3 年。根据前文预测的 2023 年新增运 营里程 1280 公里,2021 年国内新增信号系统市场空间将达到 142 亿元。


信号系统厂商实现自主化。信号系统早期国内信号系统主要被西门子、阿尔斯通、 泰雷兹等国外厂商垄断,目前以交控科技为代表的厂商已实现核心技术自主化。西门子、阿尔斯通、泰雷兹、庞巴迪等已完成了 FAO 的工程应用,国内厂商也 在引进或自主研发 FAO 产品。对于更先进的车车通信技术,国内外厂商处于同 步研究阶段。


4.4、 行车组织与环境控制:指挥与安全中枢

行车组织由调度控制中心统一指挥。行车调度指挥工作基于合理编制的列车运行 图,保证各环节协调运行。列车依据运行图规定的时间从车辆段存车线出发进入 正线,按照 ATS 系统排列的进路投入运营,在规定时刻到达站点接送旅客,完 成运输任务,在运营结束后回到车辆段进行整备,整备完毕后再次从车辆段进入 正线投入运营服务。在一个完整的列车运行周期中,行车组织主要由行车调度具 体指挥,车辆段调度员、车辆段值班员、车站行车值班员、站台站务员及司机共 同完成。

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运营独立工作、统一协调。调度控制中心按业务性质划分,设置不同调度工种, 实行分工管理。行车组织指挥时,车站由值班站长、车辆段由车辆段调度员统一 指挥;列车在区间时,客车由司机负责指挥,工程车由车长负责指挥;列车进入 车站后,由车站值班站长负责指挥;行车设备发生故障,车站值班站长向行车调 度报告后,维修调度组织抢修。各级指挥独立开展工作,服从控制中心值班主任 统一协调。

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环境控制系统改善运营条件。地铁车站及区间隧道长期与外界隔离,运行过程中 产生大量的粉尘与二氧化碳气体,易使地铁内空气恶化。环境控制设备提供适宜 的运营环境,维持地铁正常运行。给排水系统直接将城市自来水干管引入地下车 站并送达用水点,同时排除雨水、生活污水和废水;消防系统的首要地位是预防 火灾,选用材料和设备必须是非燃型或阻燃型,防灾报警可监控灾情信息,及时 疏散旅客;安全门系统防止乘客因拥挤或被列车活塞风吹吸跌落轨道,提高候车 安全性。


环境控制系统厂商大有可为。环境控制系统对于产品的安全性和可靠性要求高, 下游客户更看重企业过去的项目经验,提高了行业准入门槛。国内企业积极开拓 市场,一方面加强与国内整车制造企业合作,另一方面与国际知名企业签单,将 自主知识产权的中国品牌领向世界。


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