中国铁路信号联锁系统需要更先进和高可靠性

市场规模

近年来随着国民经济的快速增长，中国铁路也进入了飞速发展的时代，根据Frost & Sullivan的预测，“十二五”期间，中国铁路的投资将达到人民币3.5万亿元以上，到2020年，中国铁路营运里程将达到12万公里以上。由于未来铁路建设将包含比较高比重的高速铁路建设，铁路信息化投资的比将由2008年之前的1%逐步上升到4%以上，而这个数字在发达国家，如欧洲是15%。铁路信息化的核心是实现调度指挥智能化和建立行车安全保障体系。在信息化的总投资中，铁路安全信号系统的投资占到5%-8%左右。

图1：中国铁路基础建设投资规模。(2007—2015)

如上图所示，2009年中国铁路信号联锁系统市场规模达到近2亿美元，较2008年增长超过30%。Frost & Sullivan预测，到2015年，中国铁路信号联锁系统市场规模将达到近10亿美元。2007~2015年的年均复合增长率会达到近35%。 据估计，我国目前国有铁路有约6,000个左右的火车站，信号联锁系统技术上沿用了前苏联的继电联锁技术，逻辑模式较为简单，已经难以适应当前的运输特点，未能对列车行车安全提供更确切的保障，对于列车调车效率也存在一定的影响，必须加以升级改造，目前只有约2,000个站点进行了计算机联锁系统的改造，加上未统计的工矿企业铁路和未来新建城市轨道交通站，未来市场空间巨大。

图2：中国铁路信号联锁系统市场规模及预测。(2007—2015)

市场影响因素

驱动因素

事实上，早在2006年国家政府就在《信息产业科技发展“十一五”规划和2020年规划纲要》中将智能交通系统，“建立一个数据采集、收发、处理的综合交通信息系统平台，开发综合交通信息系统建立和系统整合技术、交通实时数据采集、融合、处理和控制技术、运载工具定位技术与智能导航技术、紧急救援管理系统技术等，提高交通系统的能力、效率和安全性。”作为发展的重点，并在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006－2020年)》中进一步指出，“应重点研究开发高速轨道交通控制和调速系统，发展交通系统信息化和智能化技术，安全高速的交通运输技术。”由此看来，轨道交通安全系统朝着信息化发展是必然的趋势。

抑制因素

中国铁路信号联锁系统市场相对集中，整个市场只有四家企业政府获得授权提供信号联锁系统，它们的业务主要集中在国有铁路领域，其他的一些竞争者主要为私营企业铁路提供设备，这一块市场产品便宜，规模小很多。授权的限制和高集中度阻碍了潜在的竞争者参与到市场中来，不利于行业的发展和市场规模的扩大。

面临的挑战

在嵌入式系统的开发过程中，安全与可靠性是很重要的一个衡量标准，对于铁路信号联锁系统来说更加是这样，然而考虑到现在的系统技术的复杂度，在多数情况下，有限的时间和预算内设计出来的产品不可能完全满足客户方的需求，随着中国高铁建设进程飞速发展，对于铁路信号联锁系统的安全性要求也更加严格，目前国内的供应商开发和引进技术消化进度很难跟上高铁建设的步伐，其主要的核心技术主要来自日本和美国。

发展趋势

目前国际上通行的安全标准是IEC61508，铁路信号系统的评定标准是按照系统各功能的安全关键程度而分配相应的安全完整性等级(SIL，Safety Integrity Level)，铁路信号联锁系统指定为SIL4(最高级别)。

从技术上来讲，铁路信号系统经历了机械联锁，电气装置联锁(继电联锁)两个阶段，随着计算机，微处理器系统的飞速发展，以及容错理论和技术的逐渐完善，使得计算机联锁系统成为适应今后铁路发展方向的新一代安全信号系统。伴随着铁路信号系统朝着智能化，多功能化的方向发展，整个系统的复杂度也呈指数级的增长，如何保证系统安全，难度也越来越大，为了适应此变化的趋势，技术上出现了诸如2取2，2X2取2，和3取2等不同结构的冗余容错模式。随着我国铁路朝着高密度，高速方向的发展，既有的车站铁路信号联锁系统已经无法适应铁路信号对可靠性和安全性方面更高的要求，未来将会出现更先进的系统。

目前，信号系统的国产化率在列车智能化系统的各类当中是最低的，2009年信号系统的国产化率仅为55%，至今我国没有一整套完全国产化的信号系统，主要的供应商通常选择和外资公司合作开发，如：阿尔斯通，阿尔卡特，CSEE，西门子，GE，Nippon Signal, 还有Kyosan Electric等等。未来我国还将会引进并消化更多国外先进的技术，以满足铁道部不断提高的对于高铁建设的要求。