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2019年中國CBTC行業主要功能、市場空間預測及企業格局:預計未來三年年均市場規模為180億元[圖]

2020年04月20日 14:30:25字號:T|T

    CBTC指的是基于通信的列車控制系統,也稱為信號系統。信號系統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,實現軌道交通高效運營。CBTC的特點是用通信網絡來實現列車和地面設備的雙向通信,用實時匯報的列車位置和計算移動授權的移動閉塞來代替固定的軌道區段閉塞實現列車運行控制。

    CBTC可以實現車地之間的雙向通信,并且傳輸信息量大,傳輸速度快,很容易實現移動自動閉塞系統,大量減少區間敷設電纜,減少一次性投資,減少日常維護工作,大幅度提高區間通過能力,靈活組織雙向運行和單向連續發車,容易適應不同車速、不同運量、不同類型牽引的列車運行控制。

    一、CBTC行業主要功能

    城市軌道交通系統內的車輛來往更為密集,車輛停靠與啟動更為頻繁,這就對控制信號系統的可靠性,安全性與穩定性提出了更高的要求。我國廣泛使用CBTC作為城市軌道交通信號系統對列車運行實施控制。CBTC信號系統解決方案由以ATP/ATO為最核心的七個主要子系統組成,包括:車載控制器VOBC、區域控制器ZC、數據存儲單元DSU、數據通信系統DCS、列車自動監控系統ATS、計算機聯鎖系統CI、維護支持系統MSS。

CBTC各子系統主要功能和作用

子系統名稱
主要功能和作用
VOBC車載控制器
VOBC是CBTC的車載信號系統部分,主要功能包括列車自動防護、列車自動駕駛、人機交互等,包括列車自動防護系統ATP、列車自動駕駛系統ATO、人機交互界面MMI、車輛接口等。
ZC區域控制器
ZC屬于CBTC的地面設備部分,主要負責根據通信列車所匯報的位置信息及聯鎖排列的進路和軌旁設備提供的軌道占用和空閑信息,為其控制范圍內的通信列車計算移動授權,也即列車的限制速度值。ZC和DSU共同實現ATP和ATO的地面功能,車載ATP會實時比較列車實際速度和移動授權,自動實現緊急制動,保證列車安全停靠。
DSU數據存儲單元
ZC屬于CBTC的地面設備部分,主要負責根據通信列車所匯報的位置信息及聯鎖排列的進路和軌旁設備提供的軌道占用和空閑信息,為其控制范圍內的通信列車計算移動授權,也即列車的限制速度值。ZC和DSU共同實現ATP和ATO的地面功能,車載ATP會實時比較列車實際速度和移動授權,自動實現緊急制動,保證列車安全停靠。
DCS數據通信系統
實現地面設備、地車設備間的數據傳輸,實現CBTC各個子系統的直接通信。
ATS列車自動監控系統
主要負責列車監督和運營控制,為列車運行自動設定進路,并按圖對列車運行秩序進行自動調整,實現列車的按圖運行。ATS借助CI、VOBC、ZC等提供的列車位置信息監視和顯示列車的實際運行,系統運用多種方式自動調控列車運行和停靠時間。
CI計算機聯鎖系統
確保信號、道岔、進路間相關關系正確,基本聯鎖功能包括進路建立、進路鎖閉、進路解鎖、信號機控制、道岔控制等。
MSS維護支持系統
是信號系統設備狀態監測和維護的輔助工具,主要功能包括設備身份識別、運行狀態監測、故障排查及處理、預防性維護、設備運行質量考評、維修計劃自動生成、維護工作跟蹤考核、遠程訪問等。

數據來源:公開資料整理

    從未來發展趨勢看,隨著信號系統的功能越來越強大,其系統架構也越來越復雜,眾多的設備使得系統的使用和維護日漸困難,因此國際上的主要廠商均開始研究新一代采用車車通信的城市軌道交通信號系統(VBTC,Vehicle-vehicleBasedTrainControlSystem)。VBTC本質上是以列車為中心的新型列車控制系統,大量精簡了軌旁設備,降低了系統的復雜性;同時簡化了系統數據交互的復雜度,縮短了通信的時間延遲,可以進一步縮短運行時間間隔。

行業應用層面向I-CBTC與FAO發展,技術層面向VBTC發展

數據來源:公開資料整理

    二、CBTC行業市場空間預測

    智研咨詢發布的《2020-2026年中國城市軌道交通信號系統行業市場競爭力分析及投資前景趨勢報告》數據顯示:2019年,我國城市軌道交通累計客運量達233.1億人次,同比增長12.4%,城市軌道交通客運量占城市客運總量的比重達34.6%。2019年,城市公共汽電車客運量達339.9億人次,同比降低2.0%;城市出租汽車客運量達99.4億人次,同比降低0.1%。城市軌道交通客運量增速遠超其他公共交通方式;準時性、便捷性、安全性等也成為人們選擇乘坐城市軌道交通的主要原因。

各類公共交通累計客運量及增速(億人,%)

數據來源:公開資料整理

    截至2019年末,中國內地已開通城市軌道交通包括地鐵、輕軌、單軌、市域快軌、現代有軌電車、磁浮交通、APM七種制式。其中,地鐵占比77.07%,具有絕對的主導地位,其次是市域快軌(占比10.63%)和現代有軌電車(占比6.03%)等其他城軌制式。

2019年中國城軌運營線路制式結構情況

數據來源:中國城市軌道交通協會、智研咨詢整理

2010-2019年我國城軌運營里程逐年提升

數據來源:公開資料整理

    城市軌道交通運營線路長度從2010年的1455公里增加到2019年的6730.3公里。新增運營線路長度基本呈現逐年上漲態勢,截至2019年底,全國(不含港澳臺)累計有40個城市開通城軌交通運營線路,2019年新增溫州、濟南、常州、徐州、呼和浩特5個城軌交通運營城市;另有27個城市有新增線路(段)投運,新增運營線路26條,新開延伸線或后通段24段,新增運營線路里程共計968.8公里,再創歷史新高。

城市軌道交通運營線路長度(公里)

數據來源:公開資料整理

城市軌道交通新增運營線路長度(公里)

數據來源:公開資料整理

    城市軌道交通CBTC系統每公里造價約為800-1200萬元(按照均價1000萬的價格計算市場規模)。據不完全統計,未來三年(2020-2022)年城軌新增里程數大約為5405公里(地鐵4623公里,有軌電車183公里,磁懸浮\輕軌及市域快軌599公里),則對應2020-2022年城軌信號市場規模約541億元,年均市場規模為180億元。

預計未來三年城軌CBTC系統年均市場規模(新建)為180億元

年份
地鐵新增里程(km
有軌電車新增里程(km
磁懸浮、輕軌及市域快軌新增里程(km
總新增里程(km
總規模(億)
2019
833
76.94
59.11
969
97
2020E
1422
49.42
318.05
1789
179
2021E
1751
57.71
61.6
1870
187
2022E
1451
75.69
219.4
1746
175
2023E
1079
0
226.5
1306
131

數據來源:公開資料整理

    三、CBTC行業企業格局

    早期國內城市軌道交通信號系統的技術水平與國外有著顯著差距,CBTC的核心技術主要由西門子、阿爾斯通、泰雷茲等國外廠商所壟斷。市場長期以來處于國外廠商提供技術,國內廠商提供市場的格局,利潤大部分為國外廠商攫取。

國際主流城軌信號系統企業

企業
簡介
德國西門子
德國西門子成立于1847年,其業務遍及全球200多個國家。西門子的產品與服務在交通行業的應用領域包括城市交通、城際交通、綜合交通解決方案、智慧交通以及相關客戶服務
法國阿爾斯通
成立于20世紀50年代,是為全球基礎設施和工業市場提供部件、系統和服務的主要供應商之一。阿爾斯通為鐵路運營商和基礎設施管理人員提供控制和信息系統以及車載和在軌設備
法國泰雷茲
成立于1879年,根據官網信息,泰雷茲主要業務領域包括航天、航空、地面運輸、數字身份和安全以及國防和安全。泰雷茲可提供軌道交通相關的系列解決方案。泰雷茲的產品應用領域包括普通鐵路、高速鐵路、城際鐵路、城市軌道交通等主要軌道交通市場。
加拿大龐巴迪
成立于1942年,提供全面的鐵路及軌道運輸解決方案,同時在公務飛機、商用飛機和特種飛機市場領域提供航空產品及服務。根據官網信息,龐巴迪業務覆蓋27個國家和地區。其業務領域涵蓋全面的鐵路解決方案,包括車輛及相關設備和子系統、信號傳輸系統、電動交通技術以及數據驅動等維護服務。

數據來源:公開資料整理

    目前國內共有十二家企業具有城市軌道交通信號系統總承包的能力,分別為交控科技、卡斯柯、電氣泰雷茲、通號國鐵、眾合科技、華鐵技術、恩瑞特、中車時代電氣、富欣智控、和利時、交大微聯和新譽龐巴迪。國際主流軌交信號系統企業包括西門子、阿爾斯通、泰雷茲、龐巴迪。第一梯隊企業包括交控科技、中國通號(包括卡斯柯及通號國鐵)、眾合科技、電氣泰雷茲、南京恩瑞特。

國內主流城軌信號系統企業

編號
企業
簡介
產品類型
技術來源
1
交控科技
成立于2009年12月,是國內第一家掌握自主CBTC信號系統核心技術的高科技公司
CBTC、I-CBTC、FAO
自主化
2
卡斯柯
成立于1986年3月5日的中外合資企業,股東為通號股份有限公司和阿爾斯通
Urbails888-GoA4級全自動運行系統、TRANAVI系統
阿爾斯通的技術轉讓、自主化
3
通號國鐵
成立于2010年5月6日,為中國通號的全資子公司,是中國通號城市軌道交通信號系統業務的實施主體之一
FZL300型-基于無線通信的CBTC系統具備互聯互通及無人駕駛功能;
自主化
4
上海電氣泰雷茲
成立于2011年11月25日的中外合資企業,為上海電氣集團股份有限公司的控股子公司
SelTrac?CBTC信號系統、TSTCBTC?2.0、TSTram?現代有軌電車管理控制系統
泰雷茲
5
眾合科技
成立于1999年6月7日,第一大股東為浙大網新科技股份有限公司,實際控制人為浙江大學。
自主研發的信號系統產品為BiTRACON型CBTC產品
安薩爾多、自主化
6
華鐵技術
是鐵科院信息所下屬用于開展信號系統總承包業務的公司
國產MTC-I型CBTC信號系統
鐵科院自主研發
7
南京恩瑞特
成立于2003年1月8日,國睿科技的全資子公司
造全自主化信號系統核心產品CBTC及相關軌道交通信息系統產品
西門子、自主化
8
中車時代電氣
成立于2005年9月26日,第一大股東為中車株洲電力機車研究所有限公司。
軌道交通信號產品的應用市場包括城市軌道交通市場和大鐵市場
曾與美國西屋公司合作,目前主要與西門子合作承接項目,目前也實現了自主化
9
富欣智控
成立于2012年2月16日,注冊資本2億元人民幣,由上海富欣創業投資有限公司、上海諾基亞貝爾股份有限公司、上海允升投資有限公司共同出資設立。
城市軌道交通信號系統、有軌電車信號及通信系統、軌道交通通信系統等
主要與阿爾卡特(已經被泰雷茲收購)、龐巴迪等外資廠商合作,目前也在進行自主信號系統的研發
10
和利時
成立于1996年9月25日,主要從事自動控制系統產品的研發、制造和服務,核心業務聚焦在工業自動化、軌道交通自動化和醫療自動化三大領域。
自2012年開始研究CBTC信號系統,目前已經基本完成研發
主要與日本日立公司合作承接項目
11
交大微聯
成立于2000年4月12日,為上市公司神州高鐵的控股子公司,產品包括CI、ATS、列控中心系統、分散自律調度集中系統、信號集中監測系統等。
CBTC系統的CI、ATS子系統
CI、ATS子系統均為自主研發、生產,其中標線路的信號系統核心設備ATP和ATO主要為日本日信、日本日立提供。
12
新譽龐巴迪
成立于2015年6月11日,新譽龐巴迪是從事軌道交通信號系統、通信及綜合監控系統等業務的合資企業,由新譽集團有限公司和瑞典龐巴迪分別出資50%設立。
CITYFLO650型CBTC系統,具備全自動無人駕駛功能
與加拿大龐巴迪開展合作

數據來源:公開資料整理

    近年來第一梯隊企業囊括市場近80%的市場份額。2019年共有36條線路招標,其中,交控中標9條,卡斯柯中標5條,通號國鐵中標4條,眾合科技中標6條,泰雷茲中標3條,恩瑞特中標1條,合計市占率達到78%。其中,2019年鐵科院集團有限公司與廣州地鐵集團有限公司達成合作,打包廣州城軌項目,在當年形成5條新線中標,在2019年的市場上搶占原先第一梯隊市場份額。

2019年信號系統中標市占率(按線路)

數據來源:公開資料整理

城軌信號系統市場中標率匯總

年度
2019
2018
2017
全國招標正線線路(條)
36
26
29
交控科技
中標線路(條)
9
8
7
中標率
25.00%
30.77%
24.13%
卡斯柯
中標線路(條)
5
6
10
中標率
13.89%
23.08%
34.48%
通號國鐵
中標線路(條)
4
3
2
中標率
11.11%
11.54%
6.90%
恩瑞特
中標線路(條)
1
3
1
中標率
2.78%
11.54%
3.45%
電氣泰雷茲
中標線路(條)
3
2
2
中標率
8.33%
7.69%
6.90%
眾合科技
中標線路(條)
6
1
6
中標率
16.67%
3.85%
20.69%

數據來源:公開資料整理

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