2024年中国轨道交通有线通信行业发展规模及未来发展趋势预测

报告发布方：中金企信国际咨询《2024-2029年轨道交通有线通信行业全产业结构深度分析及投资战略可行性评估预测报告》

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通信系统设备制造行业是通信设备制造行业的一个分支，主要为基础通信运营商、内容及应用服务商提供通信设备和软件系统，在整个通信产业中起着重要作用。随着5G、云计算、大数据、信息安全、物联网等领域的不断发展，通信系统设备市场需求得到拓展。未来随着5G规模建网扩大，数据中心规模建设持续拉动，通信系统设备行业充满前景，通信系统设备规模将加速增长。

轨道交通细分领域细分行业为轨道交通提供通信设备、系统及服务。行业发展与轨道交通息息相关。21世纪以来，国家高度重视铁路的投资和发展，我国轨道交通迎来建设高速发展期，轨道交通通信系统设备制造行业因此受益。“十四五”时期是开启全面建设社会主义现代化国家新征程的第一个五年期，也是加快建设科技强国、交通强国的关键攻坚期。按照《“十四五”铁路科技创新规划》阐述的对智能铁路发展的新目标，到2025年，我国大力推进北斗卫星导航、5G、人工智能、大数据、物联网、云计算、区块链等前沿技术与铁路技术装备、工程建造、运输服务等领域的深度融合，加强智能铁路关键核心技术研发应用，推进大数据协同共享，促进铁路领域数字经济发展，提升铁路智能化水平。

（1）轨道交通有线通信行业发展历程铁路运行环境复杂，比如经过隧道、城区以及遇见极端恶劣天气等，列车到地面通信要面对独特的挑战。由于轨道交通行业生产模式的特殊性，其高速移动性对生产安全性要求非常高，一直以来轨道交通通信都同时采用有线和无线协同配合的方式进行列车调度和控制。

我国铁路在20世纪前半叶，通信设备比较简单，主要有：办理站间行车的路签、路牌、闭塞电话；脉冲选号式列车调度电话；磁石式共线站间电话、养路电话；扳道电话等。长途传输信道只是用架空明线开通三路载波电话。各铁路局（总局）共同构成其管内的通信系统。新中国成立初期，铁路长途通信一直采用的是以架空明线和电缆为传输媒质的载波通信设备，电话交换大量发展步进制自动交换机及人工长途台，在专用通信方面，全路调度、各站、养路等通信系统改造为直流脉冲选叫方式。进入70年代，随着国外铁路开始应用光纤技术，我国铁路光缆、数字通信也随之进入研究阶段，进入80年代中后期，数字光纤通信已经在多条线上试用成功；90年代数字光纤通信已经在铁路通信中被广泛使用，这一时期除光缆建设迅速发展以外，其他数字通信建设也得到了相应的发展。在交换方面大量采用程控交换设备，90年代末全路长途交换网基本形成，在数据交换方面根据铁路运输管理信息系统（TMIS）、客票预定和发售信息系统及铁路其他信息业务的需要，建设了铁路第一个分组交换数据网，在专用通信方面由于光数字分插设备的应用，区段通信电缆数大幅度增加，中间站通信条件大为提高。调度等共线电话也推广采用了程控共线设备。

进入21世纪以来，铁路通信已由传统单一的语音通信发展为集语音、数据、图像、多媒体、信息化于一体的多功能通信，逐步实现了数字化、集成化、模块化、少维护和免维护的目标，通信容量呈几何级数量剧增，设备基本国产化，通信质量发生了质的改变。不仅如此，有线通信技术已与自动控制、电力、车辆、土木建筑等技术深度融合，并承载其各类数据信息的传送。

（2）轨道交通无线通信行业发展历程：我国铁路无线通信技术是从上世纪50年代开始，经过几十年的发展，取得了举世瞩目的成就。我国铁路无线通信也经历了从传统的单信道模拟通信系统到GSM-R数字移动通信系统的发展路径。

①20世纪80年代以前的早期无线通信时期：在无线技术的应用方面，由于行业特点铁路也是较早开始使用的。20世纪50年代，中国铁路车站值班员和编组场内线路值班员开始使用列车无线调度电话和站内无线电话，采用工作频率为2MHz和40MHz的电子管设备。70年代初，全部改用150MHz和450MHz频段的晶体管设备。80年代初，在编组场上推广应用携带小型的150MHz、450MHz的站内无线电话。铁路沿线维护作业人员的无线电话也相继推广使用。养路、施工的报警无线装置也得到迅速的发展和应用，并进行了山区隧道区段的列车无线调度电话试验。

②450MHz模拟无线列调系统时期：无线列车调度系统起源于上世纪50年代，是频率为150MHz和450MHz的单、双工或单双工兼容的通信系统。从20世纪80年代开始，我国在火车站场应用了便于携带的150MHz、450MHz的站内无线电台，同时根据需要又开发出适应其他岗位的无线应用，使业务迅速得到了推广。进入21世纪，450MHz无线列调系统在原有的机车、车站电台、调度所调度总机的基础上，开发了调度命令传发器、无线车次号接收解码以及编码器等设备，实现了TDCS、调度命令、无线车次号校核等功能。

然而这种传统无线通信系统中的模拟无线列调系统，在并行调度、集中调度、可靠性、安全性和数据传输能力等多个方面存在明显的不足，成为了影响铁路运营效率和铁路业务发展的“瓶颈”。具体来说，这种模拟无线列调系统存在以下几个问题：第一，单频单工，同频干扰严重，语音质量差，存在安全隐患；第二，系统基于民用对讲机技术，技术基础特别是制式落后，FDMA制式性能一般，抗干扰能力弱，可靠性低；第三，功能简陋，无法支持铁路新增业务；第四，没有核心网，无法系统组网，无法切换，业务难以连续等等。

该模拟无线系统所使用的450MHz频段已超期使用，将被工业与信息化部收回，这也导致了该无线产业链加速萎缩，未来的系统维护成为一大难题。因此，对我国既有线所使用的模拟无线系统进行升级换代已经成为必须，而GSM-R网络正是最为理想的替代者。

③GSM-R数字移动通信系统时期：GSM-R系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。它有高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务功能等，并依据铁路通信需求加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。

随着数字移动通信系统技术日趋成熟，2000年我国研究决定将欧洲标准的铁路无线通信技术GSM-R作为国家铁路无线通信技术的发展方向，2006年7月1日青藏铁路的全线通车，标志着GSM-R通信系统正式进入我国铁路运营的历史舞台。经过长期的推广和使用，GSM-R已成为我国铁路全面使用的专用数字移动通信系统，成为铁路通信的重要组成部分。但是另一方面，随着高速铁路的不断发展，GSM-R作为一种窄带通信系统，仍无法满足未来铁路发展对宽带通信的需求，例如列车诊断与维护、视频监控、旅客服务等业务，都需要高速列车与地面之间建立一条宽带数据传输通道。

当前我国高速铁路快速发展，铁路无线系统对物联网、视频监控等业务需求加大，并考虑到GSM系统进入产品生命周期的末期，供货商面临芯片停产、无法供货等问题，铁路原有的移动通信系统GSM-R无法满足未来铁路移动通信系统的发展和业务需求，铁路5G专网应运而生。铁路5G专网区别于运营商5G公网，是在标准5G装备的基础上结合铁路需求的专业应用，在系统架构、行车安全信息承载、调度通信、优先级保障机制等方面均有其特殊需求和创新。未来行业亟需加大5G通信网络、大数据、区块链、物联网等新型基础设施建设，发展下一代铁路移动通信专网，构建更加先进、安全、高效的现代铁路信息基础设施体系，提升智能化水平。

2、行业发展趋势：铁路是国家战略性、先导性、关键性重大基础设施，是国民经济大动脉、重大民生工程和综合交通运输体系骨干，在社会经济发展中发挥至关重要的作用。当下铁路信息化建设正向现代化、智能化方向演进，通过新一代信息技术与铁路行业的集成融合，全面提升铁路行业智能化水平，实现铁路安全、效率、体验的有效结合。受益于铁路行业的良好发展前景，公司所处通信系统设备制造行业也将协同向上发展。伴随着铁路行业《“十四五”铁路科技创新规划》《数字交通发展规划纲要》等政策的推出和居民环保意识的提高，未来通信系统设备制造行业发展趋于智能化、数字化、自动化、绿色化。具体来看：

（1）5G通信技术的应用：当前在国际上比较常见的轨道交通通信系统主要为GSM-R（综合专用数字移动通信系统），可以实现列车调度、监控及管理，也可满足旅客的简单通信要求。但随着智能调度等列车安全辅助系统的应用，系统、技术等方面的全面升级已成为必然选择。5G通信技术下的高速率、低时延和大容量等特点将显著提高网络连接效率，与铁路多种场景融合，优化铁路运输系统。

同时国铁集团先后印发《国铁集团关于加快推进5G技术铁路应用发展的实施意见》《铁路5G技术应用科技攻关三年行动计划》，全面、系统地部署铁路5G技术应用，以及铁路5G-R技术研究和系统研发等工作。2023年9月，工信部无函【2023】258号文发布，工业和信息化部向中国国家铁路集团有限公司批复了基于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，持续推动铁路通信事业高质量发展，更好支持交通强国、网络强国建设。铁路行业将逐步退出450MHz、800MHz频率，并按规划完成5G专网建设后退出900MHz（GSM-R）频率，期间将完成铁路5G专网关键技术攻关和主要专用设备研制，开展安全保障、出行服务等领域急需业务的试验验证、试用考核，完成5G专网主要标准制定，为开展5G专网建设和业务应用奠定基础。在国家各项政策和国铁集团文件的引领下，铁路部门将加快450MHz、800MHz频段相关业务的频率迁移，推进5G-R关键技术攻关、装备研发、标准建设及5G-R试验测试和高速条件下的适用性验证，加快通信网络技术的跃迁，开展面向铁路全场景、全业务、全链接、强安全的铁路新一代移动通信技术研究，提高5G-R技术在行业中的应用水平。

（2）北斗定位技术应用趋于广泛：交通运输行业是北斗系统应用的重要领域，国家颁布了《交通运输部关于在行业推广应用北斗卫星导航系统的指导意见》《北斗卫星导航系统交通运输行业应用专项规划（公开版）》等政策文件，大力推动北斗系统在交通运输行业的应用。未来，行业内将逐渐建成保障能力明显增强、应用环境趋于完善、应用领域更加广泛、创新能力显著提升的北斗系统交通运输行业服务体系，在铁路、公路、水路、民航、邮政等交通运输全领域实现北斗系统应用，其中重点和关键领域率先实现卫星导航系统自主可控。《北斗卫星导航系统交通运输行业应用专项规划（公开版）》中提出，到2025年，建成服务于综合交通的定位、导航和授时（PNT）体系，形成完备、规范、精准、安全的北斗系统交通运输行业应用格局，为国家综合PNT体系建设提供有力支持。行业将充分利用北斗系统高精度时空基准信息，结合信息技术发展趋势，促进北斗系统与轨道交通通信技术的融合。铁路是综合交通运输体系的骨干，是建设现代化国民经济体系的重要支撑，是北斗系统重要的应用市场。我国铁路紧跟世界科技前沿及国家战略发展步伐，坚持创新驱动发展，综合运用新一代移动通信、物联网、北斗系统、GIS、云计算等技术，大力发展智能铁路，通过对作业人员、移动装备、固定设备设施及周边环境主动感知、泛在互联、融合处理和高效决策，实现铁路智能建造、智能运输、智能运维、智能安全管控，打造更加安全可靠、更加经济高效、更加绿色节能的新一代铁路运输体系。

（3）信息化和自动化技术建设逐渐深化：随着信息技术的快速发展，轨道交通通信系统设备制造行业也将朝着信息化方向发展。信息系统设备将更加智能化，能够实现实时监控、数据分析和预测，提供更精准的列车运行信息和乘客服务。同时，信息化建设还将推动轨道交通通信系统设备与其他城市管理系统的融合，实现更高效的城市交通管理。

自动化技术在轨道交通通信系统设备制造中同样得到广泛应用。自动驾驶技术、智能控制系统等可以提高列车运行的安全性和效率，减少人为操作的错误和风险。未来，随着自动化技术的不断发展，轨道交通通信系统设备制造行业将更加注重自动化技术的研发和应用。

（4）绿色、清洁的新能源技术应用前景逐渐广阔：我国地域辽阔，铁路路网纵横全国，沿线的风、光、地热等可再生能源自然禀赋丰富，提供了用地与资产、用电场景与需求等条件，能源化潜力突出。铁路设施组成和运行环境复杂，构建清洁、绿色、弹性的新能源系统有助于提高铁路安全稳定运行能力，也是实现铁路低碳化、绿色自洽发展的必由之路。

铁路与新能源融合的近期目标是着重推动面向沿线灾害监测及预警、异物侵限检测、基础设施病害电气化防控的小型、中型光伏系统的应用规模，这是目前最务实的发展方向。远期目标是推广以机车牵引或全额上网为消纳方式的超大型系统。铁路新能源融合的技术开发方向包括能量捕获和转化成套核心装备、设备直流供电、高容量与高环境耐久性储能装置、铁路新能源系统智慧管理平台、弹性自洽功能等内容。清洁、绿色的新能源技术的应用将成为轨道交通通信系统设备制造行业发展的重要方向。

（5）国际化合作与竞争加剧：随着我国轨道交通建设的不断扩大和技术水平的提升，轨道交通通信系统设备制造行业也面临着国际化合作与竞争的挑战。国内企业需要加强与国际先进企业的合作，引进先进技术和管理经验，提高自身的创新能力和竞争力。同时，也需要加强自主研发和知识产权保护，提高产品的质量和技术水平，争取更多的国际市场份额。