轨道交通信号系统国产化之解：关注轨道交通核心设备国产化投资机会（1） .pdf

请阅读最后一页的免责声明 1 2012 年年 10 月月 17 日日 证券研究报告证券研究报告行业行业深度深度报告报告 铁路交通设备铁路交通设备 关注轨道交通核心设备国产化投资机会（关注轨道交通核心设备国产化投资机会（1） 轨道交通信号系统国产化之解轨道交通信号系统国产化之解 看好看好（维持维持） 投资要点投资要点 “十二五”我国轨道交通市场将快速发展“十二五”我国轨道交通市场将快速发展。 “十二五”时期（2011 年至 2015 年） ，是加快转变经济发展方式的攻坚时 期。在国家和各地方的“十二五”规划中，对公共交通系统予以了高度关注， 要求优先发展。要求在充分利用既有铁路资源的基础上，结合铁路新线建设 和枢纽功能调整，鼓励有条件的大城市发展高效铁路，以解决中心城区与郊 区、郊区与郊区、卫星城镇、城市带及城市圈内大运量城市交通需求问题。 国家城轨规划及建设规模不断增加国家城轨规划及建设规模不断增加。 从城市轨道交通密度和城市轨道交通客运量占整个公共交通客运量比例来 看，我国城市城市轨道交通的建设还远远不够。在优先发展公共交通的指导 思想之下，城市轨道交通发展将成为“十二五”的新贵，我国的城市轨道交 通建设将迎来高速发展期，这意味着中国将要进行新一轮的大规模投资，将 进一步刺激中国经济增长。根据统计的 36 个计划建设城市轨道交通项目城 市的规划，2009-2020 年，城市轨道交通新增营业里程将达到 6560 公里， 截至 2020 年，我国城市轨道交通累计营业里程将达到 7395 公里。以每公里 5 亿元造价计算，2009-2020 年共将投入 3.3 万亿元，年均达 2700 亿元，我 国城市轨道交通建设将迎来黄金十年。按照通信信号业务在城市轨道交通项 目中的占比，每年约 100 亿元的投入。 城轨装备的国产化率是制约城轨建设的重要因素城轨装备的国产化率是制约城轨建设的重要因素。 在城轨交通车辆与机电设备十大系统中，信号系统国产化率只有 50%-60%， 自动售检票系统的国产化率为 60%-70%。由于这些设备系统国产化率偏低， 直接影响设备综合国产化率只能徘徊在 70%左右。 这在很大程度上增加了国 内城市轨道交通建设的投入成本，虽然已经实施装备国产化计划多年，但是 由于装备平均国产化率仍然偏低，所以城轨装备成本始终降不下来。所以， 加快关键装备国产化是降低城轨建设成本的一个重要因素，加快装备国产化 的关键在于核心技术的研发。 核心技术市场巨大，国产化足以对抗垄断和地方保护主义核心技术市场巨大，国产化足以对抗垄断和地方保护主义。 由于轨道交通建设的周期较长，且前期一般都是搞土建工程，对装备制造业 的需要一般较为滞后，从短期内，装备制造业不会看到实质利好。但长期来 看，对相关装备制造业的发展会产生有利影响，最直接的受益行业是信号系 统机车车辆等设备制造业。其中，具有自主知识产权的城市轨道交通运行与 控制系统获益尤多。另外，由于在各城市轨道交通建设招标过程中， 市场数据（市场数据（2012-10-16） 行业指数涨幅行业指数涨幅 近一周 0.33% 近一月 -0.62% 近三月 0.20% 重点公司重点公司 公司名称公司名称 公司代码公司代码 投资评级投资评级 中国南车 601766 强烈推荐 众合机电 000925 推荐 达实智能 002421 推荐 鼎汉技术 300011 推荐 世纪瑞尔 300150 推荐 佳讯飞鸿 300213 推荐 行业指数走势图行业指数走势图 数据来源：gildata，日信证券研究所 研究员研究员 王梁 执业证书编号：s0070512090001 电话邮箱： 销售支持 罗美思 电话邮箱： 相关报告相关报告 ： ： 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 2 各省市政府将会优先考虑本省市企业， 所以在我国大规模城市轨道 工程建设当中， 只有拥有行业技术壁垒和知识产权的企业才能在全 国轨道建设中破除地方保护主义，拿到更多订单。 cbtc 系统主流化趋势为城轨信号技术自主化提供黄金机遇期系统主流化趋势为城轨信号技术自主化提供黄金机遇期 对于基于通信的 atc 系统而言,比传统系统在技术上更具有优势, 成为当前轨道交通信号系统的主流产品。lcf-300 型 cbtc 移动 闭塞系统的应用,将使基于通信的 atc 系统全部国产化成为可能。 cbtc( 基于无线通信的列车控制) 系统摒弃了传统的轨道电路， 以无线网络通信平台作为车地通信媒介， 实现车对地高精度列车位 置报告以及地对车 lma( 移动授权) 安全数据通信。选择 cbtc 做为城轨信号系统自主化突破口， 可最大限度地节约资源， 实现我 国城轨信号技术的跨越式发展。 投资建议：看好轨交新材料和先进装备领域投资建议：看好轨交新材料和先进装备领域。 从价值链分布来看， 我们更看好建设施工中的新材料和先进装备应 用领域，例如整车装备中的牵引制动系统、供变电、信号系统、智 能化管理中的综合监控、 综合安防和售检票系统等是我们较为关注 的领域。 这些环节或细分领域基本都具备技术含量高、 进入门槛高 和投资需求大、利润空间大的特点。 信号项目的实施贯穿于系统设计、 设备生产、 软件编制、 接口协调、 安装调试、使用操作、维修维护、更新扩能改造等系统的全生命周 期过程中， 客观上要求供方主体提供产品和服务全程覆盖。 国外信 号厂商都能够提供完整的信号系统技术解决方案， 除了实现利润最 大化外，还能够保障系统的完整性和安全性。因此，只有国内信号 厂商也能够提供完整的信号系统， 才能和国外厂商平等参与项目竞 争，具有话语权，否则信号系统自主化就只能依附于他人，难以聚 集合力实现突破。 风险提示风险提示 宏观经济快速下滑、 地方政府融资能力有限、 信号系统国产化步伐 跟不上市场节奏、铁道部债务及体质改革风险。 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 3 目录目录 1. “十二五”我国“十二五”我国轨道交通市场将快速发展轨道交通市场将快速发展. 5 1.1“十二五”我国将优先发展公共交通 5 1.2 我国主要城市均已上报轨交建设规划 . 5 2. 国家城轨规划及建设规模不断增加国家城轨规划及建设规模不断增加 7 2.1 我国城市轨道交通客运量占比依旧较低 . 7 2.2 我国城市轨道交通建设迎来高速发展期 . 9 3. 轨道交通装备国产化是迫切之需轨道交通装备国产化是迫切之需 . 13 3.1 城轨装备的国产化率是制约城轨建设的重要因素 . 13 3.2 核心技术市场巨大，国产化足以对抗垄断和地方保护主义 . 14 4. 城市轨道交通信号系统国产化之解城市轨道交通信号系统国产化之解 15 4.1 我国城市轨道交通信号系统国产化率较低 . 15 4.2 城市轨交信号系统的发展阶段cbtc 渐为主流 15 4.2.1 基于模拟轨道电路的 atc 系统 16 4.2.2 基于数字轨道电路的 atc 系统 16 4.2.3 基于通信的列车运行控制系统（cbtc） . 17 4.3 信号系统自主化之路cbtc 将为首选制式 18 4.3.1 信号系统国产化方案 19 4.3.2 cbtc 系统主流化趋势为城轨信号技术自主化提供黄金机遇期 21 5. 投资建议：看好轨交新材料和先进装备领域投资建议：看好轨交新材料和先进装备领域 . 22 5.1 短期城市轨道交通建设更有保障 . 22 5.2 更看好技术含量和进入门槛较高的行业 . 23 5.3 信号系统国产化设备投资要素分析 . 23 5.4 主要涉及相关上市公司推荐 . 25 5.4 风险提示 28 插图目录插图目录 图 1：北京城市轨道交通营运数占比较低 5 图 2：北京城市轨道交通线路网长度较低 5 图 3：北京城市轨道交通客运总量快速上升 . 6 图 4：上海城市轨道交通线路网长度较低 6 图 5：上海城市轨道交通客运总量快速上升 . 6 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 4 图 6：我国铁路营业里程和电气化里程快速攀升 . 6 图 7：上海城市轨道交通客运总量快速上升 . 7 图 8：我国铁路营业里程和电气化里程快速攀升 . 7 图 9：商业零售行业 . 7 图 10：北京地铁运营线路图（2015 年） 11 图 11：巴黎地铁运营线路图 11 图 12：纽约地铁运营线路图 12 图 13：伦敦地铁运营线路图 12 图 14：日本地铁运营线路图 13 图 15：轨道模拟电路列车运行速度控制示意图 . 16 图 16：数字轨道电路列车运行速度控制示意图 . 17 图 17：cbtc 列车运行速度控制示意图 18 图 18：fzl 系统基本结构示意图 . 19 图 19： lcf-300 型 cbtc 系统结构示意图 . 20 图 20： cbtc 系统组成 22 图 21： cenelec 铁路应用主要标准谱系 . 24 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 5 表格目录表格目录 表 1：截止 2011 年底全国城轨运营规模 单位：公里 8 表 2：2011 年同时建设 70 公里以上的城市 . 8 表 3：铁路固定资产投资在 2011 年达到峰值 9 表 4：铁路线路和机车车辆投资建设不断增加 . 9 表 5：2012 年获得发改委批准的轨道交通项目 . 10 表 6：2011-2012 年全国城轨规划进度 10 表 7：主要信号系统设备供应商业绩，国产处于劣势 14 表 8：相关上市公司财务预测 . 27 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 5 1. “十二五”我国“十二五”我国轨道交通市场轨道交通市场将快速发展将快速发展 1.1“十二五”我国将优先发展公共交通“十二五”我国将优先发展公共交通 “十二五”时期（2011 年至 2015 年） ，是加快转变经济发展方式的攻 坚时期。在国家和各地方的“十二五”规划中，对公共交通系统予以了高 度关注，要求优先发展。要求在充分利用既有铁路资源的基础上，结合铁 路新线建设和枢纽功能调整，鼓励有条件的大城市发展高效铁路，以解决 中心城区与郊区、郊区与郊区、卫星城镇、城市带及城市圈内大运量城市 交通需求问题。根据规划，城市市区人口超过 1000 万的城市逐步完善轨道 交通网络，公共交通占机动化出行比例达到 60%以上。人口超过 300 万的城 市初步形成轨道交通网络主骨架， 公共交通占机动化出行比例达到 40%以上。 人口超过 100 万的城市，建设轻轨、现代有轨电车、磁浮等多种形式大容 量公共交通。随着“十二五”规划的落实，到 2015 年城市轨道交通营运里 程 3000 公里，五年增长率达 114.3%。 图1：北京城市轨道交通营运数占比较低 图 2：北京城市轨道交通线路网长度较低 数据来源：ifi nd，日信证券研究所 数据来源：ifi nd，日信证券研究所 1.2 我国主要城市均已上报轨交建设规划我国主要城市均已上报轨交建设规划 截至目前，我国已有 36 个城市上报了城市轨道交通建设规划，其中 28 个城市的轨道交通建设规划获得国务院审批，其他 8 个城市也已经制定了 轨道交通建设计划。这些城市主要集中在环渤海、长三角、珠三角等经济 发达区域，其中，北京、上海、广州、深圳、南京等城市增量相对较大。 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 6 图3：北京城市轨道交通客运总量快速上升 图 4：上海城市轨道交通线路网长度较低 数据来源：ifi nd，日信证券研究所 数据来源：ifi nd，日信证券研究所 “十二五”时期，我国城市轨道交通重点工程包括：建设北京、上海、 广州、深圳等城市轨道交通网络化系统；建成天津、重庆、成都、西安、 南京、武汉、杭州、哈尔滨、沈阳、长春、苏州、宁波、无锡、长沙、郑 州、福州、东莞、昆明、南昌、大连、青岛、南宁等城市轨道交通主骨架 干线；合肥、贵阳、常州、佛山、兰州、石家庄、太原、厦门、济南、乌 鲁木齐等城市规划建设的轨道交通线路。 图5：上海城市轨道交通客运总量快速上升 图 6：我国铁路营业里程和电气化里程快速攀升 数据来源：ifi nd，日信证券研究所 数据来源：ifi nd，日信证券研究所 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 7 图7：上海城市轨道交通客运总量快速上升 图 8：我国铁路营业里程和电气化里程快速攀升 数据来源：ifi nd，日信证券研究所 数据来源：ifi nd，日信证券研究所 图 9：商业零售行业 数据来源：ifi nd，日信证券研究所 2. 国家城轨规划及建设规模国家城轨规划及建设规模不断增加不断增加 2.1 我国城市轨道交通我国城市轨道交通客运量占比依旧较低客运量占比依旧较低 从城市轨道交通密度和城市轨道交通客运量占整个公共交通客运量比 例来看，我国城市城市轨道交通的建设还远远不够。 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 8 表1：截止 2011 年底全国城轨运营规模 单位：公里 城市城市 运营线路条数运营线路条数 运营长度运营长度 运营车站总数运营车站总数 北京北京 15 370 217 上海上海 11 425.2 278 广州广州 9 236 144 深圳深圳 5 178.7 131 南京南京 2 85 57 天津天津 2 78.44 45 大连大连 2 63.45 19 长春长春 2 47.23 49 重庆重庆 3 75 61 武汉武汉 1 28.9 26 沈阳沈阳 2 50 41 成都成都 1 18.5 17 西安西安 1 20.5 17 总计总计 56 1677 1102 数据来源：铁道部，港澳资讯，日信证券研究所 表2：2011 年同时建设 70 公里以上的城市 城市城市 线路数量线路数量 建设里程建设里程 车站车站 条段 公里 座 北京市北京市 9 条 12 段 232.6 164 上海市上海市 6 条 9 段 231.66 100 天津市天津市 5 条 6 段 154.6 123 重庆市重庆市 4 条 10 段 192 98 广州市广州市 4 条 5 段 91 58 深圳市深圳市 1 条 5 段 117 83 武汉市武汉市 4 条 6 段 100.8 78 南京市南京市 4 条 124 61 杭州市杭州市 3 条 5 段 85.37 58 西安市西安市 3 条 4 段 91 65 成都市成都市 3 条 5 段 70 53 昆明市昆明市 4 条 87 54 大连市大连市 3 条 80.8 42 数据来源：铁道部，港澳资讯，日信证券研究所 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 9 2.2 我国城市轨道交通建设迎来高速发展期我国城市轨道交通建设迎来高速发展期 在优先发展公共交通的指导思想之下，城市轨道交通发展将成为“十 二五”的新贵，我国的城市轨道交通建设将迎来高速发展期，这意味着中 国将要进行新一轮的大规模投资，将进一步刺激中国经济增长。从产业链 上看，城市轨道交通建设将拉动通信信号等设备专业的相关需求。城市轨 道交通建设通信信号领域准入门槛较高，对技术、产品质量要求较高，市 场竞争格局相对稳定。因此，随着城市轨道交通步入黄金发展期，相关上 市公司将很大程度上受益。 表3：铁路固定资产投资在 2011 年达到峰值 日期日期 固定资产投资固定资产投资:铁路铁路(百万人百万人 民币民币) 固定资产投资固定资产投资:铁路铁路:基本建设基本建设(百万百万 人民币人民币) 固定资产投资固定资产投资:铁路铁路:更新改造更新改造(百万百万 人民币人民币) decdec- -1111 590,609 461,084 24,576 decdec- -1010 842,652 707,459 28,543 decdec- -0909 704,526 600,447 25,370 decdec- -0808 416,847 337,554 22,658 decdec- -0707 258,137 178,999 22,079 decdec- -0606 207,113 154,250 20,923 decdec- -0505 136,431 88,018 21,834 decdec- -0404 90,138 53,155 19,151 decdec- -0303 85,992 52,862 16,364 decdec- -0202 96,270 62,352 16,366 数据来源：铁道部，港澳资讯，日信证券研究所 表4：铁路线路和机车车辆投资建设不断增加 日期日期 固定资产投资固定资产投资:铁路铁路:基本建设基本建设:线线 路改造路改造(百万人民币百万人民币) 固定资产投资固定资产投资:铁路铁路:基本建设基本建设:新新 建铁路建铁路(百万人民币百万人民币) 固定资产投资固定资产投资:铁路铁路:机车车辆机车车辆 购置购置(百万人民币百万人民币) decdec- -1111 104,949 decdec- -1010 139,335 567,888 106,650 decdec- -0909 126,696 473,262 78,709 decdec- -0808 72,719 263,620 56,635 decdec- -0707 46,188 132,156 57,059 decdec- -0606 56,146 97,440 31,940 decdec- -0505 46,206 41,070 26,579 decdec- -0404 29,819 22,432 17,832 decdec- -0303 19,623 27,305 16,766 decdec- -0202 17,969 35,140 17,552 数据来源：铁道部，港澳资讯，日信证券研究所 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 10 截至目前，根据统计的 36 个计划建设城市轨道交通项目城市的规划， 2009-2020年， 城市轨道交通新增营业里程将达到 6560 公里， 截至 2020 年， 我国城市轨道交通累计营业里程将达到 7395 公里。以每公里 5 亿元造价计 算，2009-2020 年共将投入 3.3 万亿元，年均达 2700 亿元，我国城市轨道 交通建设将迎来黄金十年。按照通信信号业务在城市轨道交通项目中的占 比，每年约 100 亿元的投入。 表5：2012 年获得发改委批准的轨道交通项目 批准的项目批准的项目 长度长度 车站车站 批准投资批准投资 公里 座 亿元 6 6 月天津地铁月天津地铁 5 5 号线调整号线调整 33.6 28 258.22 6 6 月天津地铁月天津地铁 6 6 号线延伸调整号线延伸调整 56.1 47 398.15 7 7 月广州地铁月广州地铁 7 7 号线一期号线一期 18.6 9 94.67 8 8 月深圳地铁月深圳地铁 7 7 号线号线 30.26 28 254.92 8 8 月深圳地铁月深圳地铁 1111 号线号线 51.7 17 333.22 8 8 月苏州地铁月苏州地铁 2 2 号线延伸北段、东段号线延伸北段、东段 15.6 13 99.05 8 8 月苏州地铁月苏州地铁 4 4 号线主线、支线号线主线、支线 53.1 49 357.49 7 7 月宁波月宁波 1 1 号线二期号线二期 23.45 8 70.22 8 8 月青岛地铁月青岛地铁 2 2 号线一期号线一期 29.7 27 175.52 4 4 月成都地铁月成都地铁 3 3 号线一期号线一期 19.96 15 114.83 8 8 月成都月成都 1 1 号线南延线号线南延线 5.42 5 40.07 5 5 月西安地铁月西安地铁 3 3 号线一期号线一期 38.4 24 180.3 4 4 月长春地铁月长春地铁 2 2 号线一期号线一期 20.5 17 128.3 数据来源：发改委，日信证券研究所 表6：2011-2012 年全国城轨规划进度 33个获得批准的城市 2012年新批的5个城市：常州、厦门、兰州、太原和石家庄； 2011年没有新获批的城市；2010年新批的3个城市：昆明、 合肥、贵阳。 北京、天津、上海、重庆、广州、武汉、南京、杭州、成 都、沈阳、哈尔滨、长春、西安、深圳、苏州、南昌、长 沙、福州、郑州、大连、青岛、宁波、南宁、无锡、东莞。 9个待批城市 乌鲁木齐、徐州、佛山、济南、温州、珠海、泉州、淮南、 洛阳。 数据来源：发改委，日信证券研究所 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 11 图 10：北京地铁运营线路图（2015 年） 数据来源：日信证券研究所 图 11：巴黎地铁运营线路图 数据来源：日信证券研究所 从区域分布上看，截至 2020 年，新增营业里程中，长三角占比 25%， 环渤海占比 24%，珠三角占比 16%，三者之和占据新增营业里程的 65%。目 前，已有 28 个城市的轨道交通建设规划获得国务院审批，另外有 8 个城市 已经制定了轨道交通建设计划，从未来 10 年的增量上来看，北京、上海、 广州、深圳、南京等城市位居前列。 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 12 图 12：纽约地铁运营线路图 数据来源：日信证券研究所 图 13：伦敦地铁运营线路图 数据来源：日信证券研究所 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 13 图 14：日本地铁运营线路图 数据来源：日信证券研究所 我国城市轨道交通处于快速发展时期， “十二五”期间将有 80 余个轨 道交通项目处于建设期，截止 2020 年，全国还将有超过 100 条新线建设。 其次，随着时间的发展，目前部分城市较早时期建设的地铁，设备系统已 到设备寿命周期，进入设备更新时代，例如北京地铁 1 号线。另外由于较 早时期建设的地铁信号系统设计运行间隔一般较大，但随着目前客流的迅 猛增长，部分城市地铁线路需要提前进行更新改造，以缩短运行间隔，提 高运营能力，例如北京地铁八通线。 3. 轨道交通装备国产化是迫切之需轨道交通装备国产化是迫切之需 3.1 城轨装备的国产化率是制约城轨建设的重要因素城轨装备的国产化率是制约城轨建设的重要因素 城轨装备的国产化率是制约城轨建设的重要因素。1999 年开始，为降 低城市轨道交通建设投资，提高设备技术水平，促进轨道交通产业发展， 国家先后发布了一系列有关城市轨道交通设备国产化文件，提出城市轨道 交通设备国产化的目标、方针、政策以及组织和管理办法。 1999 年和 2001 年，国务院办公厅转发国家计划委员会关于城市轨道 交通设备国产化实施意见 国办发（1999）20 号和关于城市轨道交通 设备国产化实施方案 计产业（1999）428 号和计产业（2001）564 号 ， 提出要确保城市轨道交通车辆和机电设备平均国产化率不低于 70%。 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 14 然而截至目前，在城轨交通车辆与机电设备十大系统中，信号系统国 产化率只有 50%-60%，自动售检票系统的国产化率为 60%-70%。深圳地铁 1 号线信号系统国产化率为 53.91%，通信系统国产化率为 54.6%，屏蔽门为 54.4%，防灾报警系统（fas）为 66%，车辆段设备为 72.9%。广州地铁 2 号 线车辆国产化率为 61.83%，自动售检票为 62.5%，屏蔽门为 77.2%。由于这 些设备系统国产化率偏低， 直接影响设备综合国产化率只能徘徊在 70%左右。 这在很大程度上增加了国内城市轨道交通建设的投入成本，虽然已经 实施装备国产化计划多年，但是由于装备平均国产化率仍然偏低，所以城 轨装备成本始终降不下来。所以，加快关键装备国产化是降低城轨建设成 本的一个重要因素，加快装备国产化的关键在于核心技术的研发。 3.2 核心技术市场巨大， 国产化足以对抗垄断和地方保护核心技术市场巨大， 国产化足以对抗垄断和地方保护 主义主义 核心技术市场巨大，国产化足以对抗垄断和地方保护主义。在城市轨 道交通装备制造行业，包括车辆装备、通信信号系统、电力及电气化厂商 3 类。由于装备制造具有很强的技术壁垒和一定的资金壁垒，信号系统与机 车是轨道交通各项招标中仅有的需要发改委审批的两个系统，进入壁垒很 高，所以市场中的竞争并不是非常充分。 不过由于轨道交通建设的周期较长，且前期一般都是搞土建工程，对 装备制造业的需要一般较为滞后，从短期内，装备制造业不会看到实质利 好。但长期来看，对相关装备制造业的发展会产生有利影响，最直接的受 益行业是信号系统机车车辆等设备制造业。其中，具有自主知识产权的城 市轨道交通运行与控制系统获益尤多。 另外，由于在各城市轨道交通建设招标过程中，各省市政府将会优先 考虑本省市企业，所以在我国大规模城市轨道工程建设当中，只有拥有行 业技术壁垒和知识产权的企业才能在全国轨道建设中破除地方保护主义， 拿到更多订单。 表7：主要信号系统设备供应商业绩，国产处于劣势 控制模式控制模式 供货商供货商 国内应用主要业绩国内应用主要业绩 固定闭塞方式固定闭塞方式 西屋公司（英国） 北京地铁共 3 条线路 grs 公司（现属阿尔斯通公司）（美国） 上海地铁 1 号线 西门子公司（德国） 上海新闵线（点式） 通号集团 北京、大连地铁城轨共 3 条线路 准移动闭塞方式准移动闭塞方式 西门子公司（德国） 广州、深圳、南京地铁共 4 条线路 阿尔斯通公司（法国） 上海地铁、香港机场快速线共 3 条线路 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 15 ussi 公司（现属安萨尔多公司）（美国） 上海地铁 2 号线、天津滨海线 西屋公司（英国） 北京地铁 5 号线、天津地铁 1 号线 通号集团 长春轻轨 2 条线路线 移动闭塞方式移动闭塞方式 阿尔卡特公司 （加拿大） 武汉、 广州、上海、 北京等共 9 条线路 西门子公司 （德国） 广州、北京、南京、重庆、西安地铁共 8 条线路 阿尔斯通公司 （法国）（卡斯柯公司） 北京、上海、宁波、武汉、广州地铁等共线共 9 条线路 庞巴迪公司 （美国） 首都机场捷运系统、天津地、深圳等共 4 条线路 ussi 公司（现属安萨尔多公司） （美国） 沈阳、深圳、西安、成都、杭州地铁等共 7 条线路 北京交控科技公司 北京地铁 4 条线路 铁科院 广州地铁等共 2 条线路 通号集团 北京 s1 线 数据来源：日信证券研究所整理 4. 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统国产化之解国产化之解 4.1 我国城市轨道交通信号系统国产化率较低我国城市轨道交通信号系统国产化率较低 我国城市轨道交通处于蓬勃发展阶段,但是国内有关信号厂商对城市 轨道交通信号系统的研究、开发起步较晚,市场投入有限,信号技术与国际 先进的信号公司具有较大的差距。目前国内尚不具备提供整套 atc 系统的 能力,尤其是不具备提供基于通信的 atc 系统的能力。为了满足轨道交通系 统的建设要求,绝大多数轨道交通线路的信号系统,尤其是采用基于无线通 信的移动闭塞信号系统,其核心子系统均采用进口设备,其核心技术由外国 公司掌控,其他子系统和辅助设备采用国产设备。这导致了在设备价格方面 处于被动局面,备品备件难以到位,维修周期长,运营成本高。按照以上的系 统建设方案,国产化率一般能够达到 50%60%。 4.2 城市轨交信号系统的发展阶段城市轨交信号系统的发展阶段cbtccbtc 渐为主流渐为主流 城市轨道交通信号系统技术发展趋势信号系统是保障行车安全、提高 运输能力的关键技术装备。城市轨道交通信号系统随着微电子技术、计算 机技术、通信技术的发展而不断发展。信号系统中,地面与车载设备的安全 信息传输方式,大致经历了模拟轨道电路、数字轨道电路和无线通信 3 个阶 段。 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 16 4.2.1 基于模拟轨道电路的基于模拟轨道电路的 atcatc 系统系统 轨道电路是将区间线路划分为若干固定的区段,进行列车占用检查和 向车载 atc 设备传送信息的载体。列车定位是以固定的轨道电路区段为单 位,采用模拟轨道电路方式由地面向车载设备传送 1020 种信息,列车采用 阶梯式速度控制,称之为固定闭塞。如图 1 所示。模拟轨道电路在我国应用 的代表产品有:从英国西屋引进的 fs-2500 无绝缘轨道电路(北京地铁 1 号 线、13 号线);从美国 grs 公司引进的无绝缘数字调幅轨道电路(上海地铁 1 号线);大连轻轨采用国产 wg-21 a 轨道电路。 从系统整体角度来看,基于模拟轨道电路的 atc 系统中各子系统处于分 立状态,技术水平明显落后,维修工作量大,制约了列车运行速度和密度的 进一步提高,将逐步退出历史舞台。 图 15：轨道模拟电路列车运行速度控制示意图 数据来源：日信证券研究所整理 4.2.2 基于基于数字数字轨道电路的轨道电路的 atcatc 系统系统 数字轨道电路采用数字编码方式,地面向车载设备传送数十位数字编 码信息,列车可实现一次模式曲线式安全防护,缩短了列车运行间隔,提高 了舒适度。数字轨道电路列车速度控制曲线。 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 17 图 16：数字轨道电路列车运行速度控制示意图 数据来源：日信证券研究所整理 采用数字轨道电路的 atc 系统，列车可实现一次模式曲线式安全防护, 因此称之为准移动闭塞。数字轨道电路在我国应用的代表产品有美国 ussi 公司的 af-904 无绝缘数字轨道电路(上海地铁 2 号线、津滨轻轨等)；德国 西门子公司的 ftgs 无绝缘数字轨道电路(广州地铁 1、2 号线,南京地铁 1 号线等)。数字轨道电路的 atc 系统采用微电子技术、计算机技术和数字通 信技术,延续了轨道电路故障-安全的特点，目前在我国和世界范围内开通 运用较多，系统的可靠性和稳定性得到了充分的验证。但数字轨道电路存 在以下缺点。 1.必须具备很强的抗干扰能力。轨道电路中 atc 信息电流一般在几十 毫安至几百毫安,而列车牵引回流最大可达 4000 a。 2.受轨道电路特性限制，只能实现地面向列车的单项信息传输,信息量 也只能到数十比特,限制了 atc 系统的性能。 3.与牵引供电专业的设备安装相互影响。信号设备和牵引供电设备都 需要安装在轨道上，2 个专业设备的安装必须相互协调，否则会相互影响对 方系统的性能。 4.无法进行列车精确定位。只能按轨道电路区段对列车进行定位，一 般区段长度为 30 -300 m,对缩短列车运行间隔有一定的限制。 4.2.3 基于通信的列车运行控制系统基于通信的列车运行控制系统（cbtc） cbtc 的特点是前、后列车都采用移动定位方式,通过安全数据传输,将 前行列车的位置信息安全地传递给后续列车,可实现一次模式曲线式安全 防护,并且其防护点能够随前车的移动而实时更新,有利于进一步缩小行车 间隔,提高运输效率,称之为移动闭塞。cbtc 系统列车速度控制。 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 18 图 17：cbtc 列车运行速度控制示意图 数据来源：日信证券研究所整理 在我国已经开通使用的武汉轻轨和广州地铁 3 号线是采用加拿大阿尔 卡特公司的 seltracmb 系统，用感应环线实现车-地信息双向传输;北京地 铁 10 号线和奥运支线、广州地铁 4 号线采用德国西门子公司的 trainguardmt，用点式 ap 实现无线信息传输；北京地铁 2 号线改造、机场 线采用法国阿尔斯通公司的 urbalistm，用波导管和点式 ap 实现无线信息 传输。现在正在建设的项目(广州地铁 5 号线、广佛线,上海地铁 6、7、8、 9 号线,北京地铁 4 号线,沈阳地铁 1、2 号线,成都地铁 1 号线等)，都选择 了基于点式 ap 无线通信的 cbtc 系统，它已经成为我国城市轨道交通信号 系统选型的主流制式。 cbtc 系统采用当前先进的计算机技术和信息传输技术，不与牵引供电 争轨道,有利于牵引供电专业合理布置设备；不需要在轨道上安装设备,易 形成疏散通道。采用 cbtc 技术，具有多方面优势 (提高效率、易于延伸线 建设和改造升级),可以充分利用国内现有的信号产品和资源，易于实现国 产化。其中具有完全自主知识产权的计算机联锁设备和 ats 子系统已经成 功在现场开通使用。 目前国内已经初具规模，并且具有完全自主知识产权的轨道交通信号 系统包括通号公司的基于数字轨道电路的 fzl 准移动闭塞系统和北京交通 大学的 lcf-300 型 cbtc(基于无线通信的列车控制)移动闭塞系统。两种系 统的列车自动运行 (automatic train operation,简为 ato)子系统设备均 在研制和试验中。fzl 准移动闭塞系统已成功应用于长春轻轨一期、二期工 程,以及大连轻轨工程。 lcf-300 型 cbtc 系统应用于北京轨道交通亦庄线工 程,全部采用国产设备，并同时进行独立第三方安全认证。 4.3 信号系统自主化之路信号系统自主化之路cbtccbtc 将为首选制式将为首选制式 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 19 我国城市轨道交通已经进入发展的高峰时期，部分城市已进入网络化 运营阶段，通车里程接近发达国家城市水平。2012 年2018 年，城市轨道 交通总建设里程将超过 3600 公里，其中：已在建为 1840 公里、2012 年将 开工 400 公里、近期规划建设 1360 公里；总投资需求将超过 1.6 万亿元。 我国业已成为当今世界最大的城轨市场，因此，以信号、车辆为代表的核 心装备技术自主化对于支撑行业未来的健康可持续发展尤为关键。 信号系统主要由 ats( 列车自动监视) 、atp( 列车自动保护) 、 ato( 列车自动运行) 、ci( 计算机联锁) 、dcs( 数据通信) 、信号基础 设备等多个子系统组成，其设备遍布于全线各处和所有列车，是城轨列车 安全运行的控制中枢，具有数字化、一体化、网络化的技术特点。 4.3.1 信号系统国产化方案信号系统国产化方案 （1）准移动闭塞方案 由中国铁路通信信号集团公司研制开发的 fzl 型准移动闭塞系统是由 国家计委和铁道部立项，由国家计委、铁道部和中国铁路通信信号总公司 联合投资开发，具有自主知识产权的国产信号系统。它主要由以下几个部 分组成:列车自动监督 (automatic train supervision，简为 ats)子系统 区域控制中心,数字轨道电路,车载设备等。 图 18：fzl 系统基本结构示意图 数据来源：日信证券研究所整理 （2）移动闭塞方案 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 20 由北京交通大学开发研制的 lcf-300 型 cbtc 系统,具有完全自主知识 产权。该系统是保证行车安全、提高区间和车站通过能力,以及实现行车指 挥和列车自动化、提高运输效率的关键设备。它由中央控制列车监督系统 ats、atp、ato、计算机联锁 ci 系统、数据通信系统( datacommunication system,简为 dcs)等五个部分组成。其中最核心的 atp 系统采用了 cbtc,可 以实现移动闭塞;同时为了提高信号系统的可靠性与可用性,将基于点式的 atp 系统作为 cbtc 系统的后备模式。系统结构图如图 3 所示。 ats 子系统负责列车运行的集中监控与管理,实现进路自动设置,按时 刻表控制列车运行,与其他系统接口等功能。atp 的主要功能是监督及控制 列车安全地运行,包括列车位置检测、列车间隔控制和超速防护、车门及屏 蔽门的安全监控、站台紧急停车、列车非正常移动控制等。ato 实现自动控 制列车运行,根据 ats 的指令实现列车的自动驾驶,能够自动完成对列车的 起动、牵引、巡航、惰行和制动的控制。联锁子系统实现信号机、道岔、 轨道区段的正确的联锁关系,控制进路安全,以及控制屏蔽门和紧急停车按 钮。dcs 的主要作用是在各个子系统之间传输 atc 报文。 图 19： lcf-300 型 cbtc 系统结构示意图 数据来源：日信证券研究所整理 装备 cbtc 设备的列车(包括轨旁设备)可以以多种模式驾驶。驾驶模式 与列车是在 cbtc 区域还是非 cbtc 区域行驶,以及车载或轨旁设备的操作状 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 21 态有关。在 cbtc 系统中有自动驾驶模式、atp 监督下的人工驾驶模式、atp 允许速度下的人工驾驶模式、 无限制人工驾驶、 自动折返驾驶模式。 在 cbtc 区域,可以实现移动闭塞控制方式。 基于数字轨道电路的准移动闭塞 atc 系统具有 20 世纪 90 年代的世界 先进水平,是目前已经相当成熟的 atc 系统,在国内外已经得到广泛的应用, 具有较为丰富的运用和运营经验,这使得 fzl 准移动闭塞系统的应用有现成 的经验可循。由于采用准移动闭塞方式,全线设置轨道电路等地面设备,其 系统故障转向备用模式或系统复原处理较为容易。但它利用钢轨作为信息 传输媒介,因而带来了先天的不足:容易受电气化干扰,数据传输速度和容 量受到限制,室内及轨旁设备较多,维护量相应增大,专用的设备、复杂的调 试及安装导致较高的生命周期成本;与此同时,随着列车追踪间隔的缩短, 轨旁设备增多,维护工作量增大。fzl 准移动 atc 系统在国内的应用经验, 为轨道交通信号系统的全部国产化提供了宝贵经验及可行方案,但只能实 现中等技术水平的列车自动控制系统。 基于无线通信的移动闭塞 atc 系统,是采用当今先进的通信和信息技术 的技术领先型系统,代表了城市轨道交通领域信号系统的发展趋势。 lcf-300型cbtc系统可以满足现代轨道交通信号系统的性能要求,国产化率 可达到 100%。lcf-300 型 cbtc 移动闭塞系统中,轨旁无线通信设备多为免 维护设备,与钢轨或道床没有直接关系,减少了各系统之间与土建工种的相 互干扰,增加了系统可维护性。较少的轨旁设备、通用的商业现货、简单的 设备安装和较少的设备维护等,使其生命周期成本降低。特别是基于无线通 信的移动闭塞 atc 系统的采用,将使轨道交通路网中多条线路实现互联互通 成为可能。 综上所述,基于数字轨道电路的准移动闭塞 atc 系统的国产化率也可以 做到 100%,而其自身的特点及实现的功能最终导致其被更加先进的基于通 信的列车控制系统所代替。而对于基于通信的 atc 系统而言,比传统系统在 技术上更具有优势,成为当前轨道交通信号系统的主流产品。lcf-300 型 cbtc 移动闭塞系统的应用,将使基于通信的 atc 系统全部国产化成为可能。 4.3.2 cbtc 系统主流化趋势为城轨信号技术自主化提供黄金机系统主流化趋势为城轨信号技术自主化提供黄金机 遇期遇期 cbtc( 基于无线通信的列车控制) 系统摒弃了传统的轨道电路，以无 线网络通信平台作为车地通信媒介，实现车对地高精度列车位置报告以及 地对车 lma( 移动授权) 安全数据通信。它具有灵活的系统分级控制架构、 运营效率高、便于维修、易于延伸和改造升级等众多技术优势，日渐成为 城轨信号技术的发展方向及城轨信号系统的首选制式。 选择 cbtc 做为城轨信号系统自主化突破口，可最大限度地节约资源， 实现我国城轨信号技术的跨越式发展。 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 22 ( 1) cbtc 系统大量采用了目前先进、 成熟的 cots( 商务现货供应) 信 息技术，而近年来我国在无线通信、网络通信技术方面的飞跃发展为方案 选型提供了多样选择。 ( 2) cbtc 技术在国内外建设中已有了成功的工程实例，主流厂商的 cbtc 系统在国内均有在建项目实施，为自主创新创造了有利条件。 ( 3) 采用 cbtc 技术，能够破除轨道电路复杂的数学模型、有限的数 据流量、受环境影响的不确定性等不利因素局限。特别是近年来我国在信 号理论研究、ctcs( 中国列车运行控制系统) 体系、基础性设备研制( 如 欧标应答器、计轴、安全计算机平台、计算机联锁、列车调度指挥等) 等 方面成果显著，构成 cbtc 系统的设备除 atp 和 ato 子系统外，其他均可 利用既有成熟设备加以适应性开发完成。 图 20： cbtc 系统组成 数据来源：日信证券研究所整理 5. 投资建议：看好轨交新材料和先进装备领域投资建议：看好轨交新材料和先进装备领域 5.1 短期城市轨道交通建设更有保障短期城市轨道交通建设更有保障 高铁去年出现了一些影响较大的事故，而且高铁建设的负债也开始显 露，另外对高铁建设经济性的质疑声音也较多。目前来看，国家也会理性 地适当放慢高铁建设的进度。但总体来看，高铁的建设只是短期放缓，而 不是停滞，这是本质上的区别。暂时放慢步伐，有利于行业去除浮躁，实 现理性回归，但发展的方向不会改变。有时候蹲下是为了跳得更高。在我 国进一步提高高铁的可靠性、稳定性和经济性之后，高铁的建设速度还是 会上去的。而且高铁作为拉动国家经济发展的引擎，长期依然会继续保持 一个比较高速的发展。据统计，未来十年，我国铁路建设运营里程将新增 1 证券研究报告行业深度报告证券研究报告行业深度报告 请阅读最后一页的免责声明 23 万公里，达到 12 万公里以上，年均投资额依然保持 4000 亿以上的投资规 模。 短期来看，城市轨道交通建设领域更有保障。目前我国各地城市化进 程迅速，交通拥堵现象日益严重，而加快城市轨道交通建设是目前来看唯 一行之有效、立竿见影的解决方法。因此该领域的步伐不仅不会放慢，反 而会进一步加快。目前，国务院批准地铁建设有 3 项指标城市人口超 300 万、gdp 超 1000 亿元、地方财政一般预算收入超 100 亿元。据发改委 基础产业司统计， 目前全国有近 50 个城市达标， 随着经济水平的飞速发展， 满足这一条件的城市或地区会日益增多。预计未来十年，城市轨道交通将 新增超过 5500 公里的城市轨道交通里程，以 4.2 亿元/公里的平均造价计 算，总投入达 2.31 万亿元。 5.2 更看好技术含量和进入门槛较高的行业更看好技术含量和进入门槛较高的行业 高铁投资增速放缓不仅不会带来负面影响，反而是难得的投资机会。 通过高铁投资