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中國鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)需要更先進(jìn)和高可靠性

2010-11-27

Frost & Sullivan咨詢公司指出,,鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備是保證行車安全的重要技術(shù)措施,,它用來控制車站信號(hào)設(shè)備之間嚴(yán)密的邏輯制約關(guān)系,從而保證行車的絕對(duì)安全,。隨著高鐵建設(shè)的飛速發(fā)展,,為了滿足更高安全性能的要求,,需要更先進(jìn)和高可靠性的計(jì)算機(jī)信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)。本文以此作為研究對(duì)象,,對(duì)鐵路安全行業(yè)市場(chǎng)進(jìn)行分析,。

 

市場(chǎng)規(guī)模

 

近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長,中國鐵路也進(jìn)入了飛速發(fā)展的時(shí)代,,根據(jù)Frost & Sullivan的預(yù)測(cè),,“十二五”期間,中國鐵路的投資將達(dá)到人民幣3.5萬億元以上,,到2020年,,中國鐵路營運(yùn)里程將達(dá)到12萬公里以上。由于未來鐵路建設(shè)將包含比較高比重的高速鐵路建設(shè),,鐵路信息化投資的比將由2008年之前的1%逐步上升到4%以上,,而這個(gè)數(shù)字在發(fā)達(dá)國家,如歐洲是15%,。鐵路信息化的核心是實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮智能化和建立行車安全保障體系,。在信息化的總投資中,鐵路安全信號(hào)系統(tǒng)的投資占到5%-8%左右。

 

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圖1:中國鐵路基礎(chǔ)建設(shè)投資規(guī)模,。(2007—2015)

 

如上圖所示,,2009年中國鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到近2億美元,較2008年增長超過30%,。Frost & Sullivan預(yù)測(cè),,到2015年,中國鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到近10億美元,。2007~2015年的年均復(fù)合增長率會(huì)達(dá)到近35%,。 據(jù)估計(jì),我國目前國有鐵路有約6,000個(gè)左右的火車站,,信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)上沿用了前蘇聯(lián)的繼電聯(lián)鎖技術(shù),,邏輯模式較為簡(jiǎn)單,已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)前的運(yùn)輸特點(diǎn),,未能對(duì)列車行車安全提供更確切的保障,,對(duì)于列車調(diào)車效率也存在一定的影響,必須加以升級(jí)改造,,目前只有約2,000個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的改造,,加上未統(tǒng)計(jì)的工礦企業(yè)鐵路和未來新建城市軌道交通站,未來市場(chǎng)空間巨大,。

 

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圖2:中國鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè),。(2007—2015)

 

市場(chǎng)影響因素

 

驅(qū)動(dòng)因素

 

事實(shí)上,早在2006年國家政府就在《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年規(guī)劃綱要》中將智能交通系統(tǒng),,“建立一個(gè)數(shù)據(jù)采集,、收發(fā)、處理的綜合交通信息系統(tǒng)平臺(tái),,開發(fā)綜合交通信息系統(tǒng)建立和系統(tǒng)整合技術(shù),、交通實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、融合,、處理和控制技術(shù),、運(yùn)載工具定位技術(shù)與智能導(dǎo)航技術(shù)、緊急救援管理系統(tǒng)技術(shù)等,,提高交通系統(tǒng)的能力,、效率和安全性。”作為發(fā)展的重點(diǎn),,并在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中進(jìn)一步指出,“應(yīng)重點(diǎn)研究開發(fā)高速軌道交通控制和調(diào)速系統(tǒng),,發(fā)展交通系統(tǒng)信息化和智能化技術(shù),,安全高速的交通運(yùn)輸技術(shù)。”由此看來,軌道交通安全系統(tǒng)朝著信息化發(fā)展是必然的趨勢(shì),。

 

抑制因素

 

中國鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)市場(chǎng)相對(duì)集中,,整個(gè)市場(chǎng)只有四家企業(yè)政府獲得授權(quán)提供信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng),它們的業(yè)務(wù)主要集中在國有鐵路領(lǐng)域,,其他的一些競(jìng)爭(zhēng)者主要為私營企業(yè)鐵路提供設(shè)備,,這一塊市場(chǎng)產(chǎn)品便宜,規(guī)模小很多,。授權(quán)的限制和高集中度阻礙了潛在的競(jìng)爭(zhēng)者參與到市場(chǎng)中來,,不利于行業(yè)的發(fā)展和市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大。

 

面臨的挑戰(zhàn)

 

嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中,,安全與可靠性是很重要的一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn),,對(duì)于鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)來說更加是這樣,然而考慮到現(xiàn)在的系統(tǒng)技術(shù)的復(fù)雜度,,在多數(shù)情況下,,有限的時(shí)間和預(yù)算內(nèi)設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品不可能完全滿足客戶方的需求,隨著中國高鐵建設(shè)進(jìn)程飛速發(fā)展,,對(duì)于鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性要求也更加嚴(yán)格,,目前國內(nèi)的供應(yīng)商開發(fā)和引進(jìn)技術(shù)消化進(jìn)度很難跟上高鐵建設(shè)的步伐,其主要的核心技術(shù)主要來自日本和美國,。

 

發(fā)展趨勢(shì)

 

目前國際上通行的安全標(biāo)準(zhǔn)是IEC61508,,鐵路信號(hào)系統(tǒng)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是按照系統(tǒng)各功能的安全關(guān)鍵程度而分配相應(yīng)的安全完整性等級(jí)(SIL,Safety Integrity Level),,鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)指定為SIL4(最高級(jí)別),。

 

從技術(shù)上來講,鐵路信號(hào)系統(tǒng)經(jīng)歷了機(jī)械聯(lián)鎖,,電氣裝置聯(lián)鎖(繼電聯(lián)鎖)兩個(gè)階段,,隨著計(jì)算機(jī),微處理器系統(tǒng)的飛速發(fā)展,,以及容錯(cuò)理論和技術(shù)的逐漸完善,,使得計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)成為適應(yīng)今后鐵路發(fā)展方向的新一代安全信號(hào)系統(tǒng)。伴隨著鐵路信號(hào)系統(tǒng)朝著智能化,,多功能化的方向發(fā)展,,整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜度也呈指數(shù)級(jí)的增長,如何保證系統(tǒng)安全,,難度也越來越大,,為了適應(yīng)此變化的趨勢(shì),技術(shù)上出現(xiàn)了諸如2取2,,2X2取2,,和3取2等不同結(jié)構(gòu)的冗余容錯(cuò)模式,。隨著我國鐵路朝著高密度,高速方向的發(fā)展,,既有的車站鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)已經(jīng)無法適應(yīng)鐵路信號(hào)對(duì)可靠性和安全性方面更高的要求,,未來將會(huì)出現(xiàn)更先進(jìn)的系統(tǒng)。

 

目前,,信號(hào)系統(tǒng)的國產(chǎn)化率在列車智能化系統(tǒng)的各類當(dāng)中是最低的,,2009年信號(hào)系統(tǒng)的國產(chǎn)化率僅為55%,至今我國沒有一整套完全國產(chǎn)化的信號(hào)系統(tǒng),,主要的供應(yīng)商通常選擇和外資公司合作開發(fā),,如:阿爾斯通,阿爾卡特,,CSEE,,西門子,GE,,Nippon Signal, 還有Kyosan Electric等等,。未來我國還將會(huì)引進(jìn)并消化更多國外先進(jìn)的技術(shù),以滿足鐵道部不斷提高的對(duì)于高鐵建設(shè)的要求,。

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