0 引言轨道交通分类方式较多，按照速度可分为高速铁路和普速铁路；按照地域可分为城市轨道交通（一般包括地铁、轻轨、有轨电车等）、大铁路（包括各种国家铁路、企业铁路等）等。目前全世界范围内覆盖率最高的主要是大铁路和地铁。地铁线路一般孤立存在，很少存在互联互通的需求，所以每个信号制造商都在自身信号专业基础上对通信信号进行总包，厂家技术成型后改动较小，总包方技术管理难度也较低；而大铁路往往线路新建和改造工程共存，要求系统具备互联互通性，各国信号制式还存在差异，所以项目难度更大。 目前，海外铁路市场前景广阔，仅高铁而言，根据国际铁路联盟2016年数据显示，至2020年，全球累计建设高铁里程将超过3.0万km（不含中国市场），已明确规划的达1.5万km，总投资超过7万亿元人民币，整个铁路市场空间巨大。在此，主要针对海外大铁路信号市场的特征进行分析，找出面临的问题，并分别从设备制造商、项目总包方和信号行业3个角度提出应对策略。 1 海外铁路信号市场主要特点海外铁路信号市场相对于我国铁路信号市场有以下特征： （1）海外信号市场业主一般将通信和信号作为一体独立分包（近些年按照“谁更专业谁来负责”的原则，业主更倾向于将信号和通信独立招标），这与我国四电集成不一样，往往在投标前期需要（信号）总包方进行一揽子承担设计、采购、施工的估算工作和后续的实施工作。 （2）海外信号市场各国信号制式、遵循标准和铁路管理办法都不一致，考验着设备供货商的研发和风险管控等诸多方面能力，同时也对（信号）总包方的总体把控能力提出更高要求。 （3）对列控有需求的项目，海外业主对中国列车控制系统（Chinese Train Control System，CTCS）标准认可度不高，一般都要求采用欧洲列车控制系统（Europe Train Control System，ETCS），并要求提供系统上道的业绩证明[1]，而我国设备厂家在大铁路领域均没有满足ETCS的相关业绩。 （4）海外信号市场对安全认证方式以及可靠性、可用性、可维修性和安全性（RAMS）指标都存在差异，且与我国行业要求不一致，很多项目需要重新认证[2-3]。 （5）海外信号市场业主对系统可维护性提出更高要求，大部分海外业主鉴于设备供货商为非本国供货商，要求信号系统具有完备的维护功能，例如可实现远程监测、自动监测和智能分析等，便于本国维护人员日常维护。 （6）海外业主考虑到后期简单的升级改造，一般要求供货商提供专业的数据制作工具和相应的数据制作培训，再加上设备操作培训，培训成本较高。 2 海外铁路信号市场地域性技术特征目前我国铁路信号海外市场主要集中在中亚、南亚、东南亚、西亚、非洲和欧美少数地区。 欧美地区的信号市场主要以欧洲标准和美国标准的列控系统为主，包括欧标的ETCS和美标的PTC技术，我国信号技术很难打入欧美市场，更容易进入欧美市场的主要是车辆装备制造业。 中亚地区的信号市场受前苏联影响较大，信号制式和联锁方式与我国较一致，大铁路项目一般都会对列控系统有需求，大部分招标文件都会明确要求采用ETCS。 东南亚和南亚地区的信号市场需求参差不齐，但整体上而言，信号制式和联锁方式遵循英式联锁的规范，各国特殊性主要表现在信号机显示方式、闭塞办理流程和人机操作界面等方面。其中泰国相对而言发展较快，对信号专业要求较高，有自己的标准体系，一般会要求采用ETCS，而且有高铁技术引进的需求。韩国LS公司在南亚地区信号市场占有率最高，其他信号企业如阿尔斯通和西门子都有一定占有率，而这些国家的本土信号企业（主要是印度和泰国的企业）主要生产信号机、机械道岔等轨旁设备。 非洲地区信号市场影响因素较多，总体而言发展相对落后，新建和改造项目主要面向货运服务，一般单线非电气化线路就能满足当地运量需求，对信号专业的需求比较宽松，我国信号标准比较便于推广。 2.1 伊朗伊朗铁路始建于1872年。1887年由一家法国公司建造的德黑兰—莎赫锐拉伊（德黑兰南部）铁路建成，全长8.7 km。目前，伊朗铁路以每年500 km速度增长，计划在2025年达到25 000 km。 伊朗铁路主要以修建复线或升级信号设备来改善国内铁路运营状况，因此在机车、机车信号、地面信号设备方面都有较大需求。 （1）轨旁设备：伊朗信号机位于列车行进方向的右侧，信号采用三显示信号机。伊朗铁路目前部分使用臂板或机械杠杆手工操作道岔位置，新建线路或电气化改造均要求使用电动转辙机，我国设备都满足当地需求（如我国电动转辙机ZD系列或电动液压转辙机ZYJ系列）。 （2）调度集中与联锁设备：调度集中系统与我国比较接近，无特殊要求。 （3）列控系统：伊朗已公布的部分项目都对列控系统提出具体需求，要求采用ETCS，一般采用欧洲ETCS-1级列控系统。 （4）标准限制：伊朗铁路要求信号系统满足欧洲铁路标准和国际铁路联盟相关标准，并对RAMS指标有具体要求。 2.2 泰国泰国铁路系统主要建于19世纪末至二战结束前，无论是铁路布局、轨道宽度和设计标准都陈旧不堪，无法适应现代轨道运输需要，铁路改造需求较大，以此提高货运和客运能力。泰国铁路网络目前由泰国国家铁路局（SRT）管理和经营，共有4 431 km的米轨铁路网络（未包括曼谷的轨道交通路线）。4条主要铁路线分别为：北线（以清迈为终点）、东北线（以乌汶府和老挝边境的廊开府为终点）、东线（以柬埔寨边境的沙缴府为终点）、南线（以马来西亚边境的也拉府和那拉提瓦府为终点），另有一条独立的支线——湄公线（Maeklong Line）。 （1）轨旁设备：泰国信号机位于轨道左侧，信号采用三显示方式。采用英式联锁，除主信号机和辅助信号机外，还包含进路指示器和其他相关指示牌。主干线平交道口较多，与英式联锁一致，依据控制模式划分为多个等级。道口防护信号机的控制方式不作具体强制要求，但一般来讲，区间道口铁路侧防护信号机由道口控制系统管理，而站内道口铁路侧防护信号机采用站内信号机防护。部分线路仍使用手臂板或机械杠杆手工办理道岔位置。 （2）调度集中与联锁设备：泰国既有联锁设备采用继电联锁，新建和改造项目要求采用计算机联锁系统，并要求配置调度集中系统实现远程控制和自动排路功能，调度集中系统根据欧洲电工标准化委员会（CENELEC）标准，提供至少SIL2级或更高级别的安全等级。 （3）列控系统：泰国铁路新建项目或改造项目都要求具备列控功能，目前已完成招标或待投标项目多倾向于ETCS-1级列控系统。 （4）标准限制：泰国要求信号设备满足欧洲标准。 2.3 乌兹别克斯坦乌兹别克斯坦铁路总长度超过6 400.0 km，4 230.0 km正在使用中，其中932.7 km（约22%）为电气化线路。主干线是Transcaspian铁路（Tashkent—Amu Darya）。 （1）轨旁设备：乌兹别克斯坦对铁路信号机的需求一般我国厂家都可满足。要求具备隧道和塌方防护的信号设备，需要在当地采购或我国厂家研发。转辙机目前主要使用三相交流道岔转辙机，并满足部分地区宽轨1 520 mm的要求。现场普遍使用三相电机的СП-6М型道岔转辙机。 （2）调度集中与联锁设备：乌兹别克斯坦调度集中系统技术条件与我国基本一致。联锁系统需要与平交道口控制系统、轨道工作预警系统和旅客报警系统有接口，还要与当地的防灾与隧道辅助系统有接口。 （3）列控系统：乌兹别克斯坦对未来铁路信号系统充分考虑，并要求满足未来ETCS/ERTMS 2级和3级集成能力以及互联互通能力，在无需硬件变更的情况下能进行改造，适应未来对列控系统的需求。 （4）标准限制：乌兹别克斯坦要求计算机联锁满足欧洲电工标准化委员会（CENELEC）SIL4安全认证、俄联邦铁路运输认证体系（GOST）公共铁路网铁路自动化安全标准。 2.4 肯尼亚肯尼亚铁路米轨和标准轨距共存，米轨铁路的信号设备相对陈旧，维护人员现代化操作水平不高，对设备前期培训和后期维护提出较高要求。目前已经开通并运营的蒙内铁路，是一条按照中国铁路标准修建的标准轨距线路。 （1）轨旁设备：肯尼亚采用臂板色灯信号机且位于线路右侧，大多数用手工道岔装置，我国道岔转辙机与传动装置均可满足当地需求。 （2）调度集中与联锁设备：当地联锁设备多见继电器式电器集中联锁，考虑到当地维护力量薄弱等诸多因素，一般推荐采用全电子接口的计算机联锁系统。我国调度集中系统标准满足其需求。 （3）列控系统：出于资金和运力的考虑，肯尼亚对铁路信号系统目前暂无列控系统的需求。蒙内铁路是一条基于中国标准的铁路线路，采用我国列车运行监控记录装置（LKJ系统），该线路搭配的LKJ系统并非列车自动防护（ATP系统），不属于我国列控系统标准的范畴。 （4）标准限制：肯尼亚铁路对铁路规范限制较低。 3 铁路信号“走出去”面临的技术问题我国铁路信号装备制造企业相对于国际信号行业的巨头公司来说，国际化程度不高，“走出去”战略启动较晚。结合海外信号市场特征，我国铁路信号“走出去”主要面临以下技术问题： （1）海外市场大铁路信号制式各国间差异化较大，厂家研发成本高。海外信号联锁制式各国间都存在差异，即使是东南亚国家采用相同的英式联锁制式，差异性也较大。这就要求信号厂家针对每个国家都有相应的产品方案，不可能与国内一样，一个方案“走到底”，所以对信号厂家研发能力和成本管控能力要求很高。 （2）我国信号标准体系目前无法与欧洲铁路运行管理系统/欧洲列车控制系统（ERTMS/ETCS）标准体系相抗衡。欧洲标准从1995年正式颁布到目前最新版本Baseline 3.3.0，ERTMS/ETCS在全世界都有很深的影响力，欧洲、西亚和东南亚地区都倾向于欧洲标准。虽然说CTCS标准是从ETCS标准演化而来，但在其基础上进行了适应性改造，无论是系统架构、列控原理还是接口协议都不一致，国内厂家既没有满足ETCS的设备，也没有相关的业绩。 （3）我国铁路信号产品所满足的规范和标准与国外不一致，无法满足部分地区的准入门槛。海外市场一般对信号产品有一些准入机制，例如满足欧洲列控标准ETCS、欧洲互联互通TSI认证、俄罗斯GOST认证等[4]。对于安全设备还要满足SIL等级的认证。对于我国大多数信号厂商，关键性设备都具备SIL等级认证，但也有一些产品（如继电器等设备）没有安全等级认证，影响我国设备走出国门的进程。而对于上述其他准入机制，我国国内自主化产品尚不满足（部分企业的列控产品进行了TSI认证，但是没有ETCS应用业绩），严重影响我国信号设备走出国门的进程。 （4）我国大铁路信号系统过于复杂。由于国内大铁路信号设备结构复杂，导致设备多、接口多。国际上其他信号厂家的设备更加简洁，集成度更高，设备数量和维护工作量都较小。相比较而言，我国信号专业不仅前期投资成本高，后期设备维护工作量也大，在市场上竞争力不强。 4 应对措施4.1 信号设备制造商（1）积极做好各国或区域的规范和需求研究工作。信号厂家应组织专业团队在已有海外项目的基础上调研各国铁路规范，理清需求，并在项目前期积极参与，逐步影响业主（特别是铁路信号尚未发展国家的业主）接受我国标准和理念，共同做到求同存异，研究出一套适应于该国家或该区域的方案。此外，还应专门研究海外行业规范、安全指标和准入机制等方面内容，从最初的设计阶段和研发阶段就与国际接轨，积极与认证企业建立起良好的沟通与合作机制，提前做好安全和准入方面的认证工作。 （2）有实力的铁路信号领头企业积极研发世界主流标准的信号产品。目前主流列控系统包括日本新干线列控系统、欧洲列控系统ETCS、美国PTC列控系统、加强型列控系统ITCS、中国列控系统CTCS等。其中，CTCS与ETCS一脉相承，我国对ETCS研究比较深入，ETCS又在世界上影响最大，所以我国企业开发ETCS具有得天独厚的优势和市场前景；ITCS是一种加强型列控系统，在我国青藏线、美国和澳大利亚部分线路使用，其主要思路是降低轨旁设备造价，是一种适用于海外的列控系统，我国企业应借鉴其思路并应用到产品创新和优化中。 此外，对于海外普速铁路项目，主要的信号厂家应积极调研业主需求和其他信号企业的产品特点，简化我国设备架构，提高集成度，降低接口。并从新产品设计之初就将模块化设计和灵活配置的思路融入到产品中去，降低设备研发成本，提高国际竞争力。 4.2 铁路工程总承包商（1）与铁路相关设计院和核心制造企业积极沟通合作。海外铁路项目的总包方和设计院相对于信号装备制造企业而言，一直走在海外市场开拓的最前列，对项目所在国家环境和业主需求的把控最为全面，这些企业内部的专业技术支持人员应多参与市场调研，与国内设备制造企业形成长期的沟通机制，多进行信息共享和技术交流等活动。 （2）项目初期专业技术人员提前参与，引导业主的需求和技术倾向。往往我国信号制造企业拿到海外项目的招标需求文件时，业主已经对信号系统有所技术性倾向，使我国信号企业从一开始就不满足准入条件或业绩不达标，导致企业处于被动状态。所以在项目开发阶段或市场开拓阶段，我国总包方应当积极参与到初期工作中去，积极引导业主的需求并与国内支持团队深入研究，提出有效可行的技术方案。 （3）总包企业提高自身行业影响力，主导企业间合作，提高“一站式”集成能力。总包企业积极建设内部铁路设计团队，并依靠自身在市场运作和项目融资等方面优势，主导与制造企业和设计单位的合作，做到优势互补，形成长期的战略合作伙伴关系。建立更加紧密的资源共享、互惠互助、发展共赢合作机制，提高总包方在铁路专业的集成能力与水平。 4.3 信号行业（1）促进我国铁路信号技术标准的完善。目前在CTCS体系里，CTCS-2级和CTCS-3级列控系统的技术已经成熟，2套系统分别对应时速200～250 km和300～350 km的客运线路[5-6]，均依靠轨道电路实现列车占用和移动授权信息的车地传输，造价较高。CTCS-1级列控系统目前由中国铁路总公司牵头，5家信号厂家积极参与，该方案在CTCS-2级列控系统的基础上进行简化，适用于既有线的升级改造，应用于海外市场具有一定优势。CTCS-4级列控系统目前正处于基础研究阶段，近些年在列车定位和测速测距等方面都有突破性进展。列车定位完全由基于卫星定位的多数据融合方式来实现，最大程度降低轨旁设备数量，可降低项目的初期投资成本和后期维护成本，以满足海外项目的特殊情况。 （2）促进中欧高铁技术互联互通的大融合。我国和欧盟都是高铁的主要市场和主要生产制造商所在地，双方高层或行业领军企业可以尝试共同探索出一套中国标准和欧洲标准高速铁路互联互通的解决方案，共同维护和促进世界铁路信号行业的发展。中国标准和欧洲标准在基本原理和接口协议有很多共性，京津城际铁路的信号控制系统目前就是采用中国CTCS-2级列控系统和欧洲ETCS-1级列控系统相结合方式，墨西哥高铁前期也计划将中国CTCS-3级列控系统和欧洲ETCS-2级列控系统结合，从而实现与中欧标准的互联互通。CTCS和ETCS互联互通在技术上是完全可行的，将有利于提高我国铁路信号产业国际影响力和占有率。 参考文献 [1] 胡永祥，王勇，刘文博. 高速铁路信号系统走向海外 市场适用性探讨[J]. 铁道通信信号，2015，51(7)： 7-9，12. [2] 李嘉，郭华真，刘春卉. 海外铁路工程中信号专业的 主要标准和应用[J]. 中国标准化，2015(6)：90-94. [3] 陈源. 中国铁路标准“走出去”适应性研究的思考[J]. 中国铁路，2017(6)：12-16. [4] 管建华. 中国铁路“走出去”面临的困难及应对建议[J]. 铁路通信信号工程技术，2015，12(2)：93-96. [5] 科技运函〔2004〕14号 CTCS技术规范总则（暂行） 和CTCS2级技术条件（暂行）[S]. [6] 铁运〔2008〕73号 CTCS-3级列控系统技术创新总 体方案[S]. |
|
|
