2024年轨道交通信息化行业研究:下游需求出现拐点,有望迎来替换需求高峰

  • 来源:招商证券
  • 发布时间:2024/07/29
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轨道交通信息化行业研究:下游需求出现拐点,有望迎来替换需求高峰。轨交投资迎来拐点景气度提升,同时轨交设备更新换代生命周期催生更换需求,新增与替换需求驱动轨交设备市场空间增长。轨交信号系统为机电设备的重要组成,产品附加值高,铁路信息化推动信号系统增长,其中主要包括列控系统及安防监测系统等,具备资质技术双重壁垒,市场集中度高竞争格局稳定,相关公司有望受益于铁路信息化及设备更新换代需求。轨交投资迎来拐点景气度提升,更新换代生命周期驱动更换需求。2023年我国铁路固定资产累计投资额实现自2020年来首次正增长,城市轨道交通完成投资额实现自2021年来首次正增长,铁路与轨交投资迎来拐点,行业景气度上升。...

一、轨交投资迎来拐点景气度提升,更新换代生命 周期驱动更换需求

铁路与城轨投资迎来拐点,有望驱动轨交设备新增与更换市场增长。2023 年我 国铁路固定资产投资累计达 7645 亿元,同比增长 7.54%,这是 2020 年以来年 度铁路固定资产累计投资额首次实现正增长,铁路投资迎来增长拐点。2024 年 1-5 月铁路固定资产投资额累计达 2285 亿元,同比增长 10.85%。2023 年我国 城市轨道交通完成投资额 5214 亿元,同比增长 19.6%,2021 年至今首次实现 正增长,轨交投资回暖。铁路与轨交投资迎来拐点,行业景气度上升,有望带来 动车组及城市轨道交通招标放量,进而驱动轨交设备新增及更新换代市场增长。

高铁新建里程稳定增长,国铁动车组单次采购量回暖。2023 年,全国铁路营业 里程达 15.9 万公里,其中高铁 4.5 万公里。2023 年,全国铁路投产新线 3637 公里,同比减少 11.29%,其中高铁 2776 公里,同比增加 33.33%,高铁新建里 程稳定增长,占铁路比例持续增长。国铁集团 2024 年计划投产新线 1000 公里 以上。按照十四五规划,预计 2025 年底全国铁路营业里程将达 16.5 万公里左右, 其中高速铁路 5 万公里左右。铁路投资积极性增加推动动车组招标回暖,2024 年 5 月,国铁发布 2024 年第一次动车组招标公告,各编组合计采购 165 组动车组, 超过 2023 年全年采购量 164 组。

城轨新建线路规模保持稳定,25 年末有望达到 13000 公里。2023 年底,中国内 地共有 59 个城市开通城轨交通运营线路 338 条,总长度达 11224.54 公里。2023 年运营线路长度增加 866.65 公里,在建线路总长 5671.65 公里,全年共完成建 设投资 5214.03 亿元,同比下降 4.22%,全年完成车辆购置投资共计 283.72 亿 元,同比增加 12.96%。城轨交通建设进入平稳发展期,预计未来两年新投运线 路与 2023 年基本持平,“十四五”末城轨交通投运线路总规模趋近 13000 公里。

国铁集团发布动车组高级修首次招标公告,共招标 361 组,其中五级修 207 组, 占比高达 57%,相较 2023 年高级修招标 290 组,其中五级修 108 组占比 37%, 高级修数量及五级修占比增加。2024 年 3 月 4 日,中国中车发布 2023 年 12 月 至 2024 年 3 月期间签订合同,其中包括 147.8 亿元动车组高级维修合同。根据 国家铁路局,2011 年-2016 年动车组保有量五年增长 200%,根据动车组五级修 周期为 12 年或 480 万公里计算,2020 年左右陆续进入替换高峰期,由于疫情 影响,替换推迟,2023 年左右五级修进入爆发期。2013-2021 年我国城轨车辆 规模稳步增长,从 1.44 万辆增长至 5.73 万辆 CAGR 为 18.84%,2023-2030 年 将成为存量车辆的维修周期。动车组与城轨车辆密集维修需求将推动轨交设备更 新换代需求。

列控系统生命周期短于列车生命周期,2024 年开始将全面替换。高铁轨道交通 控制系统的生命周期一般在 10-15 年左右,列控系统作为软件,其使用寿命为 8~10 年,更新周期短于部分硬件更新周期和列车全生命周期,在列车全生命周 期内一般需要替换 2-3 次,较列车具备更可观的存量替换市场。上一轮替换周期 为 2013-2015,本轮替换周期为 2020-2025,2020 年受疫情影响替换推迟,预 计 2024-2025 将全面替换。

政策加码,推动轨道交通设备更新换代。2024 年 6 月 13 日,中国城市轨道交通 协会发布《中国城市轨道交通既有线改造指导意见》提出要更换到期(限)设备。 2024 年 6 月 7 日交通运输部等十三部门联合出台《交通运输大规模设备更新行 动方案》提出加快老旧机车淘汰,支持老旧机车淘汰报废。国务院 3 月出台《推 动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》提出到 2027 年交通领域设备投 资规模较 2023 年增长 25%以上,支持交通运输设备更新。政策的支持有望加速 轨交设备更新换代。

二、铁路信息化推动信号系统增长,资质技术双壁 垒竞争格局稳定

1、轨交信号系统产品附加值高,主要受下游轨交投资影响

高速铁路“四电”系统是指高速铁路的通信、信号、电力、电气化 4 个子系统。其 中通信系统指的是高铁运输生产和建设中,利用各种通信方式进行各种信息传送 和处理的技术与设备。信号系统在整个系统中发挥着信息传输以及运行监督的作 用,列车所有信息的接收和调度都由此系统完成。电力系统指的是集生产、输送、 分配消费电能的发电机、变压器、电力线路、各种用电设备联系在一起组成的统 一体,主要包括高压输电线路、变电所和配电所等。电气化系统也叫牵引供电系 统,拖动车辆运输所需电能的供电方式,主要由牵引变电所、馈电线、接触网、 轨道和回流线组成。

轨交信号系统是机电设备的重要组成,产品附加值高。从轨道交通装备产业链看, 上游包括装备设计及原材料供应商,中游包括机械零配件、机电设备及系统及整 车制造厂商,下游为列车运营及安全检测维护厂商。根据立鼎产业研究院,城轨 产业链的成本中 30%至 35%为装备制造,其中信号系统成本占比排第三位,占 装备制造环节总成本的 9%,即在产业链成本占比约 3%。根据对铁路总公司对 高铁总投资的各项构成预算,通信、信号及信息工程、电力及电力牵引供电等占 比为 25%到 40%。

2、列控系统及安防监测系统介绍

通信系统为信息传输的关键系统,包括传输、支撑与业务三个子系统。通信系统 是城市轨道交通传输语音、数据、图像等信息,为运输生产和运营管理提供通信 业务的关键系统,主要包括传输子系统、支撑子系统和业务子系统。传输子系统 是通信系统的核心系统,为各类业务信息提供传输通道,包括有线传输和无线传 输;支撑子系统是维持通信系统及其他相关业务系统稳定可靠运行的保障,包括 时钟、电源、集中录音、集中告警等子系统;业务子系统是为用户提供语音、数 据、图像等通信服务的系统,包括有线调度通信、无线调度通信、乘客信息广播、 视频监视、公务电话等子系统。

信号系统为高速铁路的“大脑和神经中枢”,主要包括列控系统与车站联锁系统。 轨道交通信号系统是指挥列车运行、控制列车运行速度和追踪方式、传递列车相 关控制信息、监督列车运行及各种相关作业情况的总称。由车载和地面两大系统 组成, 进一步又可以分为列车控制系统、车站联锁系统、区间闭塞系统、调度指 挥系统、微机监测系统以及其他安全技术系统等。信号系统作为高速铁路的“大 脑和神经中枢”, 是确保高速铁路安全、高效运营的关键设备。高速铁路信号系统 及其复杂, 这导致信号系统运维难度巨大,一旦某一设备出现故障, 如果不及时 进行运行维护, 极有可能导致其他设备发生连锁故障, 甚至会造成社会和经济重 大损失。因此,信号系统的安全运营极其重要。

1、列控系统

列控系统为信号系统重要组成部分,需要调度中心、列控中心及车站联锁配合工 作。列车控制系统是信号系统的重要部分,其根据列车在铁路线路上运行的客观 条件和实际情况,对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技 术装备。工作原理为:调度中心 CTC 下达运行图至车站 CTC 分机,CTC 分机 实时向车站联锁下发进路命令,向列控中心下达临时限速信息。车站联锁采集轨 道电路的列车占用信息、道岔位置并进行处理,计算机联锁按照 CTC 下达进路 的命令,空置道岔、信号机,排列进路。计算机联锁将进路信息发送给列控中心, 列控中心根据进路信息和临时限速信息:生成轨道电路编码和临时限速报文,轨 道电路编码发送给轨道电路,临时限速报文发送给应答器。车载设备接受到轨道 电路码序和应答器报文信息后,计算生成控制模式曲线,监控列车安全运行。

各国开发了具有本国特色的列控系统,我国主要是 LKJ 列控系统。自 19 世纪铁 路诞生以来,如何保障铁路运输安全就一直是铁路运输业面临的主要课题。1841 年,英国人提出闭塞电报机专利,而后逐渐发展为电话、路牌、路签构成闭塞系 统。19 世纪末,随着采用钢轨作为导体来传递电信号的轨道电路的出现,铁路 区间行车控制进入了基于轨道电路的列车运行控制时代。随着公众对铁路安全重 要性关注度的不断提升、列车运行速度的持续提高,各国都开发了具有本国特色 的列车运行控制系统。在技术上具有代表性并已推广应用的列控系统主要包括法 国 U/T 系统、德国的 LZB 系统、日本新干线的 ATC 系统以及我国的 LKJ 系列 列控系统。

我国列控技术历经起步、发展、成熟阶段,目前已经进入规范发展阶段。起步阶 段时,自动停车装置不能适应我国铁路运输发展的需要。初步发展阶段时,具有 中国特色的 LKJ 系列列车运行控制系统应运而生,JK-2H 装置在各种列控装置中 使用数量最多,成为我国第一代 LKJ 系列列控设备。随后研制的 LKJ-93 装置在 安全性、技术规范、系统可扩性、控制功能、控制精度等方面均有本质性的升级, 实现了普及安装,铁路行车事故发生率显著下降。而后研制的 LKJ2000 装置控 制精度高、对铁路运输效率干扰少、产品适用线路条件广、扩展完善能力强、技 术成熟稳定、产品性价比高,2004 年开始大规模推广应用,覆盖全路所有机车 及时速 200 公里速度级别动车组。2003 年我国制定了《中国列车控制系统(CTCS) 技术规范总则(暂行)》,CTCS 划分为 5 个等级满足不同线路运输需求。

目前我国主要有用于铁路的CTCS系统及用于城轨的CBTC系统两种列控系统, CTCS-4 处于研发阶段。CBTC 多用于城市轨道交通,由欧洲连续式列控系统发 展而来;CTCS 多用于铁路,是由我国自主研发的新型列控系统,主要产品包括 CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3。其中,高铁主要采用 CTCS-2 和 CTCS-3, 在时速 300~ 350km/h 的高铁客运专线上必须采用 CTCS-3 级列控系统,其数据 的传输都是通过铁路通信光缆和 GSM-R 无线网络实现的。在配备 C3 的系统中, 必须配有 C2 系统作为备用系统,当 C3 故障时降级到 C2 模式运行。目前,我国正 在研制 CTCS-4 级列控系统,该系统是完全基于无线传输信息的列车运行控制系 统。地面可取消轨道电路,由无线闭塞中心和列控车载设备共同完成列车定位和 完整性检查,实现虚拟闭塞或移动闭塞。同条线路上可以实现多种应用级别, CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4 可向下兼容。

(1) 铁路列控系统

1)从等级维度分类——CTCS各等级系统

CTCS 系统由车载和地面两个子系统组成。车载子系统可由以下部分组成:CTCS 车载设备、无线系统车载模块。地面子系统可由以下部分组成:应答器、轨道电 路、无线通信网络(GSM-R)、列车控制中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC)。 其中 GSM-R 不属于 CTCS 设备,但是重要组成部分。

CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2 级系统:CTCS-0 级由通用机车信号和列车运行监 控装置组成,为既有系统。CTCS-1 级由主体机车信号及安全型运行监控记录装 置组成,点式信息作为连续信息的补充,可实现点连式超速防护功能。CTCS-2 级是基于轨道电路和应答器传输列车行车许可信息并采用目标距离连续速度控 制模式监控列车安全运行的列控系统,其中轨道电路实现列车占用检查、提供行 车许可及闭塞分区数量,应答器提供临时限速和进路信息、线路允许速度和闭塞 分区长度等,车载设备根据综合轨道电路、应答器信息和动车组参数,自动生成 连续速度控制模式曲线,实时监控列车安全运行。

CTCS-2 级系统结构可以分为车载设备与地面设备。车载设备包括:车载 ATP 设备,包括:车载计算机、轨道电路天线(STM)及接收单元、应答器天线及处 理单元(BTM)、ATP 人机交互设备(DMI)、机车接口单元。地面设备包括: 车站计算机联锁,车站列控中心(TCC),临时限速服务器(TSRS),轨旁电 子单元(LEU)和有源应答器/无源应答器,TCC 驱动采集设备 ZPW2000A 轨道电 路仿真设备。

CTCS-3、CTCS-4 级系统:CTCS-3 级系统是基于 GSM-R 无线通信实现车-地 信息双向传输,无线闭塞中心(RBC)生成行车许可,轨道电路实现列车占用检 查,应答器实现列车定位,并具备 CTCS-2 级功能的列车运行控制系统。相较 CTCS-2 有如下变化:(1)地面设备增加无线闭塞中心 RBC、GSM-R 无线通 信网络。(2)车载设备增加 GSM-R 无线通信单元及天线。(3)RBC 向列车 提供行车许可。(速度曲线)(4)车地实现连续、双向、大容量信息传输。CTCS-4级是完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。地面可取消轨道电路,由 RBC 和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查,实现虚拟闭塞或移动闭塞。

CTCS 不同级别依据线路、传输信息方式和闭塞技术划分。CTCS-1 全面提高了 系统的安全性,点式信息作为连续信息的补充,可称为线路数据全部贮存在车载 设备上的列控系统。CTCS-2 基于轨道电路和点式信息设备传输信息,采用车地一体化系统设计,采取目标距离控制模式,准移动闭塞方式。准移动闭塞即目 标点相对固定,而制动起始点变化,追踪间隔小于固定闭塞。CTCS-3 是基于无 线传输信息(如 GSM-R)并采用轨道电路等方式检查列车占用的列控系统。采 取目标距离控制模式和准移动闭塞方式。CTCS-4 是完全基于无线传输信息(如GSM-R)的列控系统,采取目标距离控制模式,列车按移动闭塞或虚拟闭塞方 式运行,移动闭塞即目标点与制动起始点均变化,列车空间间隔的长度不固定, 其追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。

2)从设备维度分类——LKJ 与 ATP 系统,普速铁路 LKJ,高速铁路 ATP

我国铁路列车运行控制系统主要分为 LKJ 系统和 ATP 系统两大类。LKJ 系统, 全称为列车运行监控系统,是我国自主研制的列车速度控制系统,对应 CTCS-0 级等级列控系统。ATP 系统,是列车超速防护系统的统称,为列车超过规定速度 时为保护驾驶人和乘客安全即自动制动的系统,是对国外列控技术的引进,对应 CTCS-2 级和 CTCS-3 级等级列控系统;同样也是城市轨道交通列控系统的重要 组成部分。 LKJ 为普速铁路主流系统,主要应用于机车及普速动车。LKJ 系统主要应用于我 国全部机车和普速动车组(时速不超过 250km/h),目前仍是国家铁路列车运行 控制系统的主流装备。截至 2023 年末,LKJ 系统应用于 2.24 万台机车和 1,546 列动车组上,存量市场约 3.3 万套,我国合格供应商主要有思维列控、时代电气 和交大思诺 3 家。ATP 系统主要应用于高速动车组和普速动车组,应用于我国 4,000 余列动车组,主要供应商有 4 家。

我国铁路网以普速铁路为主,LKJ 系统将持续占据我国列控系统的主流地位。 截至 2023 年底,全国铁路营业里程 15.9 万公里,其中普速铁路 11.4 万公里, 占比约 72%。根据《新时代交通强国铁路先行规划纲要》,到 2035 年,我国路 网规模达到 20 万公里,其中高速铁路 7 万公里。因此,未来十年,我国铁路网 仍将以普速铁路为主,LKJ 系统仍将占据我国列控系统的主流地位,具备自主知 识产权的 LKJ 列控系统仍将持续发挥重要作用。

LKJ2000 应用最广泛时间最长,第四代产品 LKJ-15 将实现对 LKJ2000 升级换 代。LKJ2000 是我国运用范围最广、使用历史最长的列车运行监控装置,但从系 统安全层面看,其体系架构、安全性设计存在一定的时代局限性,特别是 LKJ2000 未采用安全计算机系统,设备安全等级较低,且软件安全设计及通信接口安全设 计等也存在不足,这与当前铁路对列控装备的安全性要求极不适应。新一代列车 运行监控系统 LKJ-15 于 2017 年 3 月通过了中国铁路总公司组织的技术评审, 具备全路推广的条件。LKJ-15S 系统在采用车载数据控车的同时,兼容地面应 答器信息的接收与处理,能够在 CTCS-2 区段上应用,将实现对既有 LKJ2000 型列控系统的升级换代,并持续适应我国列控技术的发展。思维列控 LKJ-15S 产品处于小批量生产阶段。

LKJ-15 安全等级全面提升,达到 SIL4 级国际安全标准。新一代 LKJ 采用智能 化故障自诊断技术,设备检测与维护更自动化、智能化。同时,可通过车载预存 或地面应答器方式提供线路基础数据,适应不同等级线路上的列车安全控制。符 合“故障-安全”原则,采用安全计算机、可靠的输出表决电路,达到 SIL4 级国际 安全标准,将进一步提升我国铁路运输安全水平。其人机界面、安装空间与 LKJ2000 兼容性好,有利于既有设备的平稳升级,具备全路推广的条件。

思维列控、交大思诺、中车时代电气等具有 LKJ-15 的 CRCC 认证。其中思维 列控于 2018 年 4 月率先获得 LKJ-15S 系统的 CRCC 认证,在 LKJ-15 开发具备 领先地位,如今其 LKJ-15S 系统已开始小批量推广。中车时代电气于 2018 年 8 月获得 LKJ-15C 系统的 CRCC 认证。随铁路总公司的车辆招标恢复增长,投资 金额上升,LKJ-15 的推广有望加速。

(2)城市轨道交通列控系统——CBTC 系统

CBTC 即基于通信的列车自动控制系统,被广泛运用于城市轨道交通运输中,可 以实现车—地之间的双向通信,使用无线双向通信代替轨道电路实现对列车运行 的控制,采取移动闭塞方式,能够有效、安全地提高线路通行能力并缩短行车间 隔。CBTC 主要由 ATP(列车自动保护)、ATO(列车自动运行)、ATS(列 车自动监控)、DCS(数据通信系统)、CI(计算机联锁系统)等子系统构成。

CBTC 的核心为 ATP 与 ATO 两个子系统。ATP 系统负责列车运行间隔控制、 超速防护、车门和站台屏蔽门监督,实现列车安全运行;ATO 系统则利用地面 信息实现对列车牵引、制动的控制,使列车处于最佳运行状态,提高乘客的舒适 度,提高列车准点率,保证列车高效率运行。目前国内大部分信号系统供应商以 及运营线路的 ATP、ATO 系统由外资企业提供,核心设备国产化率低。

目前城市轨交信号系统主要产品有 CBTC、I-CBTC 和 FAO 三种,技术水平依 次提高。CBTC 是城市轨道交通信号系统的主流产品,属国际第 3 代技术水平。 I-CBTC、FAO 均为在 CBTC 技术的基础上发展的升级产品,分别属国际第 3.5 代和第 4 代水平,是目前行业的主流发展趋势和主要技术路线。I-CBTC 是基于 CBTC 的进一步升级,优势是可以为轨道交通用户降低投资和运营成本,提高乘 客出行效率,实现资源共享。FAO 系统即全自动运行系统是一套全功能自动化 运行、无司机在线参与值守的列车运行控制系统,主要优势为实现运行的高度自 动化水平、提升系统的安全性和可靠性、提高运营组织的效率和灵活性。国内外 厂商均已经开始了 I-CBTC、FAO 的研发和工程应用,在行业内更为先进的技术 VBTC 的研发方面,公司与国外企业处于同步研究阶段,未来,自主虚拟编组运 行系统 AVCOS 将成为交通信号系统的发展方向。

FAO 为如今城市轨交信号系统产品主流。国际公共交通协会将列车运行的自动 化水平(GoA)划分为 GoA0 到 GoA4 五个等级,其中 CBTC 系统为 GoA2 级, FAO 为 GoA3 和 GoA4 级。2023 年国内所有新建和延伸全自动运行线路招标 均为 GOA-3、4 等级。

2、铁路监测系统

铁路行车监测系统是对铁路列车及车载设备运行状态全面监测的车载行车安全 系统,是智能化、自动化等技术在铁路行业的具体应用。行车监测系统主要包括 机车车载安全防护系统(简称 6A 系统)、机车远程监测与诊断系统(简称 CMD 系统)、列车运行状态监测系统、铁路车辆安全防范预警系统(简称 5T 系统)、 高速铁路供电安全检测监测系统(简称 6C 系统)等产品。

机车车载安全防护系统(简称 6A 系统),由制动、防火、高压、列供、视频、 走行部子系统及中央处理平台组成。针对机车运行过程中危及安全的重要事项、 重点部件和部位,在前期已有的各分散机车安全设备的基础上,完善功能、综合 集成,形成完整的系统性、平台化的安全防护装置,提高机车防范安全事故的能 力。

机车远程监测与诊断系统(CMD)由车载子系统、数据传输子系统和地面综合 应用子系统组成。CMD 系统规划设计时就从数据采集、传输、存储、运用和管 理等多方面充分考虑数据安全,设机车车载综合信息监测装置(LDP)作为 CMD 系统中的车载子系统,主要负责机车数据采集、处理、存储、传输,设计标准符 合信息系统的安全保护四级要求。数据采集中 LDP 与各类数据采集源(LKJ、6A、 TCMS 等)之间的通信采用特定数据报文格式。数据传输主要有 2 种途径:一种 是借助 3G/4G、北斗、GSM—R 经过铁路信息安全平台(MTUP)进行通信;二 是铁路系统内部通过铁路综合 IT 网(TMIS 网)进行通信。

CMD 系统连接 LKJ、TCMS、6A 等车载系统并进行信息传递。与列车运行安全 相关的机车信息主要包括三类:机车安全信息、机车状态信息和机车监测信息。 其中,机车安全信息主要来源为 LKJ2000、TAX,机车状态信息主要来源为 TCMS, 机车监测信息主要来源为 6A 系统。LKJ2000、TAX、TCMS、6A 系统在具体功 能上处于相互平行的地位,上述系统一般通过 CMD 系统相互连接进行信息传递。 CMD 系统在机务信息化中起到信息化平台的作用,能够实现机车安全信息、机 车状态信息和机车监测信息的采集、传输、地面诊断分析。

列车运行状态检测系统包括 DMS 及 LAIS。动车组上一般都安装了用于监测 ATP 运用状态的动车组列控设备动态监测系统(DMS)以及用于监测 LKJ 设备运用 状态的列车运行状态信息系统(LAIS)。LAIS 系统能够针对列车实现运行速度、 位置、操纵状态的跟踪监视,能够实现 LKJ 设备的远程诊断、报警、实时状态监 测。系统由车载子系统、通信传输、数据处理及服务子系统和应用子系统 4 个部 分组成。DMS 系统对涉及行车安全和效率的信号设备 ATP、应答器、轨道电路 等内容进行实时监测和分析。主要由列控设备动态监测装置、地面数据中心及列 控设备动态监测系统浏览端软件(DMS 查询终端)3 个部分组成。

3、铁路信息化推动列控系统市场增长,市场集中度高竞争 格局稳定

受益于 5G、物联网等技术进步,铁路信息化投资高速增长。十一五期间,我国 铁路建设中信息化投资约占铁路固定资产投资的 2%。随着国家对铁路领域信息 化发展的侧重,以及增加对安全监控方面的投入,“十三五”期间信息化投资占固 定资产投资的比例上升至 6%左右,随着 5G、物联网等技术的不断进步,我国 铁路信息化行业投资规模有望大幅回暖。《“十四五”数字经济发展规划》指出, 到 2025 年数字经济核心产业增加值占 GDP 比重达到 10%,我国铁路信息化行 业市场规模也将迎来快速增长期。根据前瞻产业研究院预测,我国铁路信息化投 资预计将于 2027 年达到 878 亿元。

政策大力支持,铁路信息化建设前景广阔。2023 年 9 月中国国家铁路集团发布 《数字铁路规划》指出到 2027 年,铁路数字化水平大幅提升,重点领域实现智 能化,到 2035 年数字铁路建设取得重大成就,铁路数字化转型全面完成;根据 国家铁路局《“十四五”铁路科技创新规划》,到 2025 年智能铁路成套技术体系 不断完善,北斗卫星导航、第五代移动通信技术(5G)、人工智能、大数据等信息 技术在铁路实现更广泛、成体系应用各种交通方式信息共享水平明显增强。

新一代移动通信系统 5G-R 技术批复,有望带来铁路信息化升级。工业和信息化 部向中国国家铁路集团有限公司批复基于 5G 技术的铁路新一代移动通信系统 (5G-R)试验频率,支持其开展 5G-R 系统外场技术试验。5G-R 系统主要承载 未来铁路特别是高速铁路列车控制、指挥调度通信等铁路核心业务,无线电频率 是铁路无线通信系统车地通信的唯一信息载体。试验频率的批复,有利于加快 5G-R 系统在铁路行业的推广应用,有效解决目前基于 2G 技术的铁路无线通信 系统(GSM-R)面临的诸多现实困难和技术难题,有望带来铁路信息系统升级。

AI 赋能铁路信息化升级。AI 技术可推动铁路全面智能化升级,可以应用在列车 运行板块(智慧调度)、列车状态检测(智能巡检)、车站设备检测(故障预测)、 基础设施维修(智能机器人或远程维修)、站务管理(智慧安检)、智能乘客服 务等。实际应用中,如佳讯飞鸿推出自主研发的“飞鸿安视平台” 通过智能视觉的 平台化,将业务系统与视觉服务分离,实现既有视频的 AI 赋能升级;通过算法 和模型的标准化,实现智能视觉能力的动态管理;推出了国内首个铁路行业大模 型技术产品“铁路知识智能助手”,已在部分铁路路局、地方铁路及城轨开展试用。

列控系统市场准入门槛与技术壁垒高,竞争格局稳定。列控系统是确保我国铁路 运输安全稳定的关键,铁路主管部门对相关企业产品采取了严格的行政许可或认 证制度,并通过一些行业管理政策来管理行业产品的供应,市场准入门槛高。同 时,列控系统为技术密集产业,对精度、运行稳定性方面要求很高果,需要经过 多年的研发以及现场应用验证,才能够保障相关产品可靠性、安全性和适应性, 技术壁垒高。由此形成细分产品竞争企业较少且较为固定的市场竞争格局。目前, LKJ 系统为主流设备,主要有思维列控、时代电气、交大思诺 3 家合格供应商, 其中思维列控市占率第一,2023 年 LKJ 系统市占率超过 49%;ATP 系统主要有 中国通号、和利时、铁科院、时代电气 4 家合格供应商,其中,至 2022 年 6 月, 中国通号在高铁市场综合占有率稳定在65%左右,CTCS-3 产品在时速350km/h 的高铁线路中市占率超 90%。 城轨信号系统市场集中度高。据 RT 轨道交通统计,2023 年城市轨道交通行业 共发布了 42 个信号系统中标项目,中标金额合计超过 115.93 亿元,略高于 2022 年。共 10 家信号企业中标,卡斯柯中标 12 个项目,中标金额达 32.31 亿元,占 全年市场总额的 27.88%;其次是众合科技中标 5 个项目,中标金额达 23.78 亿 元,占全年市场总额的 20.51%;第三是交控科技中标 8 个项目,中标金额为 17.72 亿元,占全年市场总额的 15.29%。前四个企业的中标金额合计占全年市场份额 超过 77%,市场集中度高。

三、行业重点公司

1、中国通号

公司的高速铁路控制系统核心产品及服务所覆盖的总中标里程继续位居世界第 一,自主研发的中国高铁列控系统(CTCS-3、CTCS-2)、中国高铁自动驾驶列 控系统(CTCS-3+ATO)、城际铁路自动驾驶列控系统(CTCS-2+ATO)、城 市轨道交通列控系统(CBTC)打破国外核心技术垄断,各年中标份额约 50%。 公司轨道交通核心业务为:1)设计集成,主要包括提供轨道交通控制系统相关 产品的系统集成服务及为轨道交通工程为主的项目建设提供设计和咨询服务 2) 设备制造,主要包括生产和销售信号系统、通信信息系统产品及其他相关产品 3) 系统交付,主要包括轨道交通控制系统项目施工、设备安装及维护服务。

2023 年公司营收为 370.02 亿元,同比降低 7.96%,其中设备制造、设计集成业 务收入分别为 61.13、117.24 亿元,较上年分别增加 9.64%、20.16%,工程总 承包、系统交付服务板块收入分别为 76.74、114.25 亿元,同比分别减少 28.48%、 18.83%,公司全年营业收入有所下降,但收入结构持续优化。2024 年 Q1 公司 营收为 65.09 亿元,同比降低 13.10%。 2023 年公司归母净利润为 34.77 亿元,同比下降 4.30%;毛利率为 25.76%,同 比增长 2.07pct。2024 年 Q1 公司归母净利润 6.04 亿元,同比下降 10.84%;毛 利率为 27.41%,同比增长 4.73pct。

2、思维列控

公司主营业务涉及普速铁路和高速铁路两大领域,主要包括列车运行控制、铁路 安全防护、高速铁路运行监测与信息管理三大业务,市占率均保持行业领先,为 LKJ 列控系统龙头。在普速铁路领域,列车运行控制与铁路安全防护构成两大核 心业务,主要产品包括 LKJ2000、TAX 装置、LAIS/LMD 系统、6A、CMD 系统、 LSP 系统等。在高速铁路领域,公司主要从事列控动态监测系统及其衍生产品相 关业务,具体由蓝信科技负责,主要产品包括列控设备动态监测系统(DMS 系 统)、动车组司机操控信息分析系统(EOAS 系统)、高速铁路列控数据信息化 管理平台(TDIS 平台)、信号动态检测系统(TJDX)等。

2023 年公司营收为 11.80 亿元,同比增长 10.60%;2024 年 Q1 公司营收为 2.99 亿元,同比增长 8.42%。2023 年公司收入构成主要包括,列车运行控制系统 7.03 亿元,同比增长 20.77%,为该公司主要收入来源;高速铁路列车运行监测系统 2.56 亿元,同比增长 1.78%,实现了恢复性增长,订单增速明显;铁路安全防 护系统 1.90 亿元,同比下降 6.39%,6A、CMD 等老产品受更新延后影响,收入下降,调车安全防护系统(LSP 系统)加速推广,市场占有率持续领先,稳 定铁路安防系统业务。 2023 年公司归母净利润为 4.12 亿元,同比增长 18.97%;毛利率为 63.09%,同 比增长 2.52pct。2024 年 Q1 公司归母净利润 1.00 亿元,同比增长 10.23%;毛 利率为 59.15%,同比增长 3.23pct。公司毛利提升由于列控系统产品结构发生变 化,高毛利的产品销售占比提升,同时公司推进国产化替代,材料成本下降所致。

3、佳讯飞鸿

公司自主研发了大数据平台—“飞鸿数”平台,智能视觉平台—“飞鸿安视”平台、 私有云平台—“飞鸿云”平台、物联网平台—“飞鸿物联”平台等多个基础平台及应 用平台,形成了具有智能感知、智能传输、智慧决策、智慧分析能力的“智慧指 挥调度全产业链”系列产品和解决方案,包括智能融合调度通信系统、军事通信 网通信设备、应急通信系统、综合视频监控系统、智能综合防灾安全监控系统、 智能现场作业管理系统、道岔缺口监测系统、智能监管系统、通信安全监测系统 等系列产品及解决方案,助力行业客户实现智慧化运营、智慧化运维、智慧化管 理。

2023 年公司营收为 11.23 亿元,同比降低 1.88%,其中指挥调度类收入 5.28 亿 元,同比下降 6.76%,智能应用类收入 3.11 亿元,同比增长 4.73%,行业物联 网应用类收入 1.97 亿元,同比下降 0.98%,维保服务类收入 0.70 亿元,同比增 长 9.79%。2024 年 Q1 公司营收为 1.72 亿元,同比降低 1.23%。 2023 年公司归母净利润为 0.67 亿元,同比增长 7.67%;毛利率为 39.99%,同 比下降 0.15pct。2024 年 Q1 公司归母净利润-0.06 亿元;毛利率为 38.62%,同 比增长 1.69pct。

4、交控科技

公司的主营业务是以具有自主知识产权的 CBTC 技术为核心,专业从事城市轨道 交通信号系统的研发、关键设备的研制、系统集成以及信号系统总承包、维保维 护服务及其他相关技术服务等。主要产品有基础 CBTC 系统、I-CBTC 系统、FAO 系统、PB-TACS 系统等,并在信号系统的基础上,将业务范围延伸至城轨云系 统、智能运维系统等。

2023 年公司营收为 19.95 亿元,同比下降 19.17%,归母净利润 0.89 亿元,同 比下降 61.22%,毛利率为 34.02%,同比下降 3.88pct;2024 年 Q1 公司营收为 4.23 亿元,同比增长 43.31%,归母净利润 0.12 亿元,同比增长 22.65%,毛利 率为 30.69%,同比下降 5.03pct。主要由于市场竞争加剧,2020-2021 年中标金 额下降,相关收入在合同签订后第二年和第三年确认,同时部分项目延期收入进 度放缓,导致 2023 年收入下降。

5、交大思诺

公司是行业领先的列控系统关键设备供应商,进行产品的系统设计及软硬件开发 和产品实现的全流程管控。公司专注于应答器系统、机车信号车载设备和轨道电 路读取器(TCR)等列控系统关键设备的自主研发,研制的产品均实现了业界安 全完整性等级中最高的安全等级 SIL4 级。公司提供的主要产品为应答器系统、 机车信号 CPU 组件、轨道电路读取器(TCR)和列车运行监控装置(LKJ), 广泛应用于城轨、普铁、高铁等领域。

2023 年公司营收为 3.60 亿元,同比增长 22.84%,其中应答器业务营收 2.42 亿 元,同比增长 25.32%,主要原因为 2023 年项目开通较多,应答器系统产品的 收入增加较多,机车信号 CPU 组件业务营收 0.63 亿元,同比增长 14.82%,轨 道电路读取器业务营收 0.17 亿元,同比下降 20.56%。2024 年 Q1 公司营收为 0.58 亿元,同比增长 52.13%。 2023 年公司归母净利润为 0.85 亿元,同比增长 129.69%,毛利率为 69.97%, 同比增长 0.64pct。2024 年 Q1 公司归母净利润 0.01 亿元,毛利率为 78.59%, 同比增长 3.55pct。

6、哈铁科技

公司主要产品包括轨道交通安全监测检测类产品、铁路专业信息化产品及智能装 备产品,并形成了与产品相配套的一系列轨道交通专业技术服务,包括运维服务、 先进技术研发与设备试验服务、综合解决方案服务。公司及旗下子公司京天威、 哈威克重点聚焦轨道交通安全监测检测业务,同时京天威还涵盖铁路专业信息化 业务,威克轨道及减速顶重点开展智能装备业务,公司与其各子公司优势互补。

2023 年公司营收为 9.69 亿元,同比增长 6.65%,其中轨道交通产品营收 6.96 亿元,同比增长15.85%,轨道交通专业技术服务营收2.31亿元,同比下降13.60%。 2024 年 Q1 公司营收为 1.01 亿元,同比增长 8.52%。 2023 年公司归母净利润为 1.11 亿元,同比下降 3.95%,毛利率为 38.10%,同 比下降 0.27pct。2024 年 Q1 公司归母净利润 0.04 亿元,毛利率为 45.10%,同 比下降 2.19pct。

7、辉煌科技

公司是国内领先的轨道交通运维设备供应商及运营维护集成化解决方案提供商, 主要客户是国铁集团下属各铁路局集团公司、各地城市轨道交通及大型企业自备 铁路的建设方。产品主要分为监控产品线、运营管理产品线、信号基础设备产品 线、综合运维信息化及运维装备产品线四大系列,上述产品适用于国家铁路(高 速铁路和普速铁路)、城市轨道交通、市域轨道交通等多个制式,并适用于新建 线路、既有线路升级改造、运营维保服务等不同领域。

2023 年公司营收为 7.40 亿元,同比增长 13.55%,主要因为完工项目增加。其 中监控产品线收入 5.39 亿元,同比增长 17.46%,占收入比重为 72.79%。2024 年 Q1 公司营收为 2.07 亿元,同比增长 58.29%。 2023 年公司归母净利润为 1.64 亿元,同比增长 58.08%,主要因为被收购宗地 已公开出让成交且财政决算完成;毛利率为 43.57%,同比下降 4.27pct。2024 年 Q1 公司归母净利润 0.81 亿元,同比增长 239.40%;毛利率为 65.76%,同比 增长 20.35pct。

8、众合科技

公司制定“1+2+N”发展战略。“1”代表数智化业务,涉及算力及算力调度服务、智 能硬件、系统集成及行业解决方案、数据资产运营及服务四大业务模块;“2”是公 司智慧交通和半导体两个基石主业,将进一步依托数智化技术做大做强而;“N” 是数智化赋能的产业场景,也代表公司着眼于长期战略目标布局孵化的产业。其 中智慧交通业务主要聚焦城市轨道交通,主要提供轨道交通信号系统和自动售检 票及清分系统两大机电系统产品。同时,公司依托客户资源和市场地位优势,重 点围绕城市轨道交通的运营、维护和日常管控的数智化展开数智化业务,主要产 品为“一苇数智”大数据平台、“一叶感知”物联感知平台两个平台支撑下的行业数 智化解决方案。

2023 年公司营收为 23.25 亿元,同比下降 9.16%,其中数智化业务营收为 3.49 亿元,同比增长 20.92%;智慧交通业务营收为 16.23 亿元,同比下降 13.73%, 新增订单 26.46 亿元,连续两年新增订单超过 25 亿元,为未来的业绩稳定提供 保障,半导体业务营收为 3.33 亿元。2024 年 Q1 公司营收为 2.53 亿元,同比下 降 26.85%。 2023 年公司归母净利润为 0.58 亿元,同比增长 2.04%,毛利率为 29.22%,同 比增长 1.21pct。2024 年 Q1 公司归母净利润-0.27 亿元,毛利率为 26.65%,同 比增长 3.88pct。

9、世纪瑞尔

公司主营业务为铁路行车安全监控系统、城市轨道交通乘客信息服务系统及铁路 综合运维服务等。公司在铁路行业多次承担开创性的项目建设,防灾安全监控系 统、综合视频系统、综合监控系统、通信监控系统均由公司承担在高速铁路的首 次建设实施。公司在城市轨道交通行业主要产品是地面通信(PA)系统及传统 通信 PIS 领域。在 PA 领域,常年稳居市场第一位,全国占有率较高。在 PIS 领 域,公司是唯一获得全部中车所有主机厂及庞巴迪、阿尔斯通等合资厂合格供方 的 PIS 供应商,并连续多年获得中车优秀供应商称号。

2023 年公司营收为 8.04 亿元,同比增长 13.93%,其中铁路行业中铁路行车安 全监控系统产品营收 2.16 亿元,同比增长 25.61%,铁路综合运维服务业务营收 1.67亿元,同比下降0.69%,铁路通信系统产品营收0.58亿元,同比下降46.83%, 铁路旅服系统产品营收 0.33 亿元,同比增长 83.35%;城市轨道交通行业中城市 轨道交通乘客信息系统产品营收 3.04 亿元,同比增长 36.38%。2024 年 Q1 公 司营收为 0.86 亿元,同比下降 24.87%。 2023 年公司归母净利润为-0.18 亿元,毛利率为 35.72%,同比下降 2.54pct。2024 年 Q1 公司归母净利润为-0.13 亿元,毛利率为 43.70%,同比下降 1.28pct。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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