2015年列车运行控制系统发展概况【图】

    1、世界主要国家列车运行控制技术发展情况

    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，并于1851年在英国铁路获得普及应用，以后逐渐发展为电话、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。 《2015-2020年中国轨道交通行业信息化全景调研及发展策略报告》

    20世纪60年代以来，随着公众对铁路安全重要性关注度的不断提升、社会运输组织模式的日趋复杂、列车运行速度的持续提高，铁路运输安全保障技术也进入了新的发展阶段。由于列车安全控制与各国的地理环境、经济发展阶段、社会人口分布、管理体制存在密切的联系，因此，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：

    由于国家之间的基本国情和运输组织特点的差异，不同的列控系统无法在处于不同发展阶段的国家之间简单套用。

    2、我国列车运行控制技术发展历程

    我国列车运行控制技术的发展历经起步阶段、发展阶段、逐步成熟阶段，目前已经进入了规范发展阶段。

    （1）起步阶段：自动停车装置不能适应我国铁路运输发展的需要

    80年代，我国铁路列车运行控制主要通过地面信号向司机提供视觉信号。由于地形和气候条件的影响，司机往往不能在规定的距离上及时瞭望到前方信号机的显示，存在冒进信号的危险。因此，我国开发推广了自动停车装置，当地面停车信号未被司机响应就强迫列车自动停车。

    由于自动停车装置设计简陋、控制模式简单、功能单一，虽然对防止事故起到一定作用，但是在使用、管理和设备质量上存在诸多不足，远远不能适应我国复杂铁路运输环境下的运用要求。

    （2）初步发展阶段：90年代，具有中国特色的LKJ系列列车运行控制系统应运而生

    80年代，我国在郑武线电气化工程引进了法国TVM系统，但是受到我国既有闭塞制式的复杂多样性的基本国情限制，该系统在我国铁路运输实际运用中的安全保障效果并不理想。80年代后期，我国开始致力于立足基本国情、适应我国铁路运输和管理体制特点的列控系统研究。

    90年代初，全国多个铁路局开始组织开发车载列车运行控制装置，有7种型号车载装置试验运行。由于大部分装置功能不一、结构不同、操作方法各异、不能纳入标准化的规章和制度、不适应机车轮乘，虽然具有一定的安全防护作用，但是给全路的管理造成困难，无法实现全路推广。在此背景下，JK-2H装置以其特有的车载线路数据预存储方式、较高的安全性、契合我国铁路管理体制等特点，扭转了长期以来铁路运营安全管理的被动局面、产生了较好的安全效益，在各种列控装置中使用数量最多，并最终实现了在全路推广，成为我国第一代LKJ系列列控设备。

    在JK-2H装置全路推广的基础上，以JK-2H列控技术为基础、铁道部组织、公司参与联合研制的LKJ-93型列车运行监控记录装置于1995年通过了铁道部组织的技术鉴定，在全路大规模推广。相比JK-2H装置，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。

    LKJ系列列车运行控制系统的出现，有效减少了铁路行车事故的发生。“九五”期间，LKJ-93实现了普及安装，铁路行车重大事故发生率和险性事故发生率比尚未大量使用LKJ装置的“八五”期间分别下降32.4%和63.5%；属LKJ装置重点防范的列车冒进信号险性事故，“九五”期间比“八五”期间下降了87.2%。

    LKJ系列列车运行控制系统为保障我国铁路行车安全做出了重要贡献：

列车冒进信号事故（起）

    （3）逐步成熟阶段：21世纪初，确立了LKJ系列列控系统的重要地位

    到“九五”期末，我国研制的LSK系统、LCF系统以及引进的法国TVM系统也陆续投入试运营。由于这些系统不能完全适应当时的铁路线路设施设备条件以及运输组织要求，因此都未能实现推广。LKJ系统在我国铁路列车运行控制实际运用中的作用更加突出。

    2000年底，LKJ-93型列车运行监控记录装置的升级产品——LKJ2000型列车运行监控装置完成了研制工作。以控制模式、车载数据和可扩展结构等核心技术作支撑的LKJ2000型列车运行监控记录装置具有防止列车冒进信号、防止列车运行超速、辅助司机提高操纵能力等功能，其控制精度高、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、技术成熟稳定及产品性价比高等优点受到铁路主管部门的高度认可，并于2004年开始大规模推广应用。

    在全路推广应用过程中，LKJ2000功能不断根据我国经济发展水平和铁路发展阶段完善、优化，并且与众多其他车载设备的发展相契合，成为了我国铁路安全机车设备信息化的基础，同时，铁路管理部门构建了较为完备的LKJ专业管理体系。LKJ系列列控系统在我国铁路列车运行安全车载控制系统领域的重要地位逐步形成。

    目前，LKJ2000已经覆盖全路所有机车及时速200公里速度级别动车组，实现了在我国不同设备设施条件和不同控制需求线路的广泛运用，为保障我国铁路运输组织安全、提升安全信息化水平作出了突出的贡献。

    （4）规范发展阶段：系列化、标准化中国列车运行控制体系的建立明确了我国列控技术发展方向

    为了适应我国铁路行车安全保障技术深化发展的需要，2003年10月，在铁道部主持下，我国制定了《中国列车控制系统（CTCS）技术规范总则（暂行）》（以下简称“CTCS技术规范总则”），为我国列车运行控制技术的自主发展建立了一套基于我国国情的标准。CTCS划分为5个等级，以分级形式满足不同线路运输需求，各速度等级实际应用的列控系统情况如下：

    3、我国列车运行控制系统市场发展现状分析

    LKJ2000作为我国自主列控技术的突出成果，是我国近十余年来列车运行控制系统车载设备的主流装备，并作为我国目前使用范围最广的列车运行控制系统车载设备，已经全面覆盖了全路机车、时速200公里速度级别动车组。截至2014年底，LKJ2000已经完成了在全路2万余台机车、时速200公里速度级别动车组的安装。

    此外，通过对国外列控技术的引进消化，以ATP技术为核心的国产化CTCS-2级、CTCS-3级列控系统（即ATP系统）在我国动车组上也得到了应用。CTCS-2级、CTCS-3级列控系统主要在时速200km/h及以上等级区段承担行车安全控功能。 报告期内 LKJ 系统在我国列控市场的占有率以及公司 LKJ 系统市场占有率情况如下：

    4、列车运行控制系统市场需求变动趋势分析

    列车运行控制系统需求直接受益于新造机车的增长、动车组数量的提升以大规模的既有系统更新换代，预计未来将继续保持稳步增长的态势。

    （1）新造机车的增长直接带动列控系统市场需求

    随着新建线路投入运营和既有机车的加速更新，新造机车需求持续增长，直接加大列车运行控制系统的需求。

    ①新增机车需求直接推动LKJ列控系统市场的扩容

    2007年以来，我国铁路投资加速增长，不断有新的线路投入运营，对新增机车的需求不断增加。根据《铁路“十二五”发展规划》，到“十二五”期末，我国铁路营业里程将增长至12万公里，比2007年增加4.2万公里，预计到“十二五”期末机车保有量将达到25,000台，期间因新线路投入运营而需新增机车达到6,700台。新增机车直接带动LKJ列控系统的市场需求：

    ②既有机车加速更新进一步提升LKJ列控系统的市场空间

    随着铁路运输需求的持续增加，我国铁路运输已经进入快速化、重载化的时代。既有机车已无法满足铁路运速不断提升、运量不断增加的需求，具备速度快、运距长、运力大、成本低、安全程度高等优势的大功率机车更能适应我国铁路运输的发展需要，大功率机车正在取代既有机车成为铁路运输的主流机车。到“十二五”期末，大功率机车保有量预计将达到1.3万台以上。随着大功率机车对既有机车更新的加速，作为机车标配设备LKJ列控系统的市场需求也将随之增长。

    （2）动车组保有量的增长、城际专用动车组的推广将进一步提升列车运行控制系统的需求

    与发达国家相比，我国对于动车组的需求仍处于起步阶段，动车组保有量增长潜力巨大。截至2014年底，我国动车组保有量为1,411列，考虑到200km/h以上速度等级线路的陆续建成、动车组开行密度的加大，预计“十二五期间”动车组保有量将会持续增加，并进一步提升列车运行控制系统需求。

    为满足我国区域经济快速发展和城市群崛起对城际轨道交通的需求，我国自主研制了CRH6A型城际专用动车组，主要用于中短途城市之间、区域城郊之间的通勤和商旅。作为我国列车运行控制系统研发单位之一，公司参与了CRH6A型城际列车列控系统的研发，目前该系统已正式投入试运营。城际动车组的推广为LKJ列控系统开拓了新的市场。

    （3）LKJ2000更新换代需求稳定增长

    从行车安全的角度考虑，铁路主管部门规定LKJ列控系统使用寿命为6-8年。2004年开始，LKJ2000大规模推广。从2012年开始，现有机车已安装的LKJ2000已逐步达到更新年限。截至2014年末，我国机车、动车组保有量合计为22,607台，LKJ2000更新需求稳定增长。

    此外，列控系统需要持续的换代升级，以满足铁路安全需求不断发展的需要。每一次换代升级将较大幅度的提升列控产品销售价格，从而带动企业规模、效益提升至新的平台。

    综上所述，LKJ2000作为为我国铁路管理“量身定制”的列车运行控制系统车载设备，应用范围最广，因此LKJ2000（包括其升级换代产品）仍将占据未来车载设备市场的重要地位。