2023年世界智慧鐵路行業(yè)特點

• 袁靜美 2023年10月30日 來源：中研網(wǎng) 390 18
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世界智慧鐵路行業(yè)特點

智慧鐵路是將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)鐵路運輸相結(jié)合，通過建設(shè)智能化的鐵路系統(tǒng)，實現(xiàn)對列車運行、安全監(jiān)測、設(shè)備維護(hù)和乘客服務(wù)等方面的全面管理和控制。另一方面，通過人工智能和大數(shù)據(jù)分析算法的不斷優(yōu)化，智慧鐵路將更加精準(zhǔn)和智能化，例如在列車運行過程中根據(jù)交通狀況進(jìn)行智能調(diào)度，合理安排車次和次序，最大限度地提高鐵路運輸?shù)男屎捅憷浴?/p>

隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，智能化已經(jīng)逐漸融入到人們生活的各個方面。智慧鐵路作為現(xiàn)代交通領(lǐng)域的重要組成部分，以其安全、高效、智能的特點，受到了廣大人民群眾的熱切關(guān)注和期待。

智慧鐵路是將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)鐵路運輸相結(jié)合，通過建設(shè)智能化的鐵路系統(tǒng)，實現(xiàn)對列車運行、安全監(jiān)測、設(shè)備維護(hù)和乘客服務(wù)等方面的全面管理和控制。通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法的應(yīng)用，智慧鐵路可以更加精確地把握列車的準(zhǔn)點運行、線路的安全狀態(tài)、設(shè)備的故障情況等，并及時采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整和處理。這不僅提高了鐵路運輸?shù)男屎推焚|(zhì)，也極大地提升了乘客的出行體驗。

目前，智慧鐵路主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先是智能調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用。通過對列車運行情況的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，智慧鐵路可以精確預(yù)測列車的到達(dá)和離開時間，并進(jìn)行合理的車次安排和優(yōu)化，有效緩解了鐵路擁堵問題，提升了列車的準(zhǔn)點率和運行效率。其次是智能安全監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)。智慧鐵路在鐵路線路、車輛和設(shè)備上都設(shè)置了大量的傳感器，可以實時監(jiān)測軌道的溫度、車輛的運行狀態(tài)、設(shè)備的工作情況等，并及時發(fā)出預(yù)警和報警信息，確保鐵路的安全運行。此外，智慧鐵路還注重提升乘客服務(wù)水平，通過智能售票系統(tǒng)、智能導(dǎo)航系統(tǒng)和智能服務(wù)機(jī)器人等手段，為乘客提供更加便捷、準(zhǔn)確的服務(wù)。

世界智慧鐵路行業(yè)動態(tài)

5G作為新一代通信技術(shù)，具有高速率、低時延和海量連接等優(yōu)點，將對各行業(yè)的效率提升、流程再造、業(yè)態(tài)重塑產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。隨著5G商用步伐的不斷加快，以美、德、法、日、韓為代表的科技大國，紛紛加快5G戰(zhàn)略和政策布局，通過制定發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)布5G頻譜計劃、資助5G產(chǎn)業(yè)、支持5G技術(shù)試驗、建設(shè)5G平臺等方式搶占領(lǐng)先優(yōu)勢。

國外鐵路目前使用的GSM-R通信技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于公眾移動通信技術(shù)，難以支持鐵路新技術(shù)和新業(yè)務(wù)的發(fā)展。5G技術(shù)能夠支持增強(qiáng)型移動寬帶(eMBB)場景、大規(guī)模機(jī)器類通信(mMTC)場景和高可靠低時延通信(uRLLC)場景，可以有效滿足鐵路對大容量數(shù)據(jù)傳輸、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、自動駕駛等方面的需求，近年來得到國外鐵路行業(yè)的廣泛關(guān)注。國際鐵路聯(lián)盟(UIC)牽頭開展了未來鐵路移動通信系統(tǒng)(FRMCS)的研究工作，歐洲、日本、韓國等國家和地區(qū)的鐵路運營商聯(lián)合通信企業(yè)規(guī)劃開展多個針對鐵路5G技術(shù)應(yīng)用的研究項目，挖掘5G對鐵路新技術(shù)發(fā)展的重要價值。

隨著5G技術(shù)的快速發(fā)展，歐盟、日本等國家和地區(qū)的鐵路運營商結(jié)合自身發(fā)展需求開展了鐵路5G技術(shù)的規(guī)劃研究，諾基亞、泰雷茲等通信企業(yè)也從5G與鐵路相結(jié)合的角度出發(fā)，對可能的鐵路5G技術(shù)應(yīng)用場景進(jìn)行了研究?？傮w上看，5G在鐵路領(lǐng)域的應(yīng)用主要分為2類，一類是列控系統(tǒng)、調(diào)度指揮等可能對列車運行造成影響的關(guān)鍵性通信需求，將主要通過部署5G專網(wǎng)來實現(xiàn);另一類是乘客服務(wù)、工作人員移動通信等非關(guān)鍵性通信需求，將主要借助公網(wǎng)來實現(xiàn)。從鐵路各專業(yè)領(lǐng)域來看，5G技術(shù)的應(yīng)用將遍及通信信號、工程建設(shè)、運營維護(hù)、運輸服務(wù)等各個領(lǐng)域，并促進(jìn)各專業(yè)之間的深度融合，以實現(xiàn)鐵路降本增效、節(jié)能減排等發(fā)展目標(biāo)。

據(jù)統(tǒng)計，2022年全球鐵路設(shè)備市場規(guī)模約9390億元，預(yù)計未來將持續(xù)保持平穩(wěn)增長的態(tài)勢，到2029年市場規(guī)模將接近12904億元，未來六年CAGR為4.3%。全球鐵路設(shè)備(Railway Equipment)主要廠商有CRRC、Alstom、Siemens、Hitachi、Wabtec等，全球前五大廠商占有超過30%的市場份額。

目前中國是全球最大的鐵路設(shè)備市場，占有大約30%的市場份額，之后歐洲和美國市場，占有超過40%的份額。就產(chǎn)品而言，機(jī)車車輛是最大的細(xì)分市場，占有率超過50%。就應(yīng)用而言，最大的應(yīng)用是機(jī)車，其次是電動動車組。

鐵路設(shè)備的價格也受到多種因素的影響，如品質(zhì)、功率、型號等等因素。目前市場上的鐵路設(shè)備主要分為內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車等多種類型，不同類型的價格也存在差異。一般來說，知名品牌的鐵路設(shè)備價格相對較高，而普通品牌的鐵路設(shè)備價格則相對較低。此外，一些高端配置的鐵路設(shè)備價格也會更高。

鐵路設(shè)備廣泛應(yīng)用于鐵路運輸領(lǐng)域。特別是在高速鐵路的建設(shè)和發(fā)展的背景下，對高速、高效的運輸服務(wù)的需求不斷增加，對鐵路設(shè)備的需求也隨之增加。此外，隨著人們對環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識不斷提高，鐵路設(shè)備在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。

在全球和中國市場上，鐵路設(shè)備市場呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。未來幾年內(nèi)，隨著鐵路交通的發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步以及對高效運輸和環(huán)保的需求不斷增加，鐵路設(shè)備市場將迎來更大的發(fā)展機(jī)遇。

隨著鐵路數(shù)字化進(jìn)程不斷深入，智能建造、智能裝備、智能運營等領(lǐng)域的新技術(shù)和新業(yè)務(wù)急劇增長，對鐵路移動通信系統(tǒng)的帶寬、時延、可靠性、安全性等方面都提出了更高的要求。5G作為目前在先進(jìn)性、成熟度、適用性等方面綜合條件最優(yōu)的移動通信技術(shù)體系，已經(jīng)成為下一代鐵路移動通信系統(tǒng)的必然選擇，加快5G專網(wǎng)建設(shè)、推動GSM-R向5G專網(wǎng)演進(jìn)已成為國外鐵路發(fā)展的重要趨勢。以UIC為代表的國外鐵路行業(yè)正在有序推進(jìn)5G專網(wǎng)的構(gòu)建及性能測試，預(yù)計將在2025年推出首個基于5G的FRMCS系統(tǒng)版本，并在各個國家逐步開展試點應(yīng)用。

國外鐵路下一代高速列車的設(shè)計速度將達(dá)到400km/h，磁懸浮和低真空管道等顛覆性技術(shù)有望實現(xiàn)更高的運輸速度。在高速移動場景下，信息傳輸面臨多普勒頻移、頻繁切換、穿透損耗等問題，在5G主流的高頻率頻段下實現(xiàn)鐵路全方位覆蓋則更加困難，需要重點開展站點規(guī)劃與布局、系統(tǒng)切換重疊區(qū)域設(shè)計、頻率糾偏等研究，以滿足高速移動條件下的信息傳輸需求。目前，歐洲、日本等陸續(xù)開展了相關(guān)試驗，證明了5G在高速條件下的可行性，未來還將開展更多的示范應(yīng)用研究，進(jìn)一步驗證5G傳輸?shù)姆€(wěn)定性，以支撐鐵路各類應(yīng)用場景的大規(guī)模應(yīng)用。

5G通信正在推動鐵路自動駕駛、車-車通信、運程監(jiān)測、智能建造等技術(shù)的快速發(fā)展與革新，將促使鐵路工程建設(shè)、行車組織、養(yǎng)護(hù)維修等環(huán)節(jié)向更智能的模式轉(zhuǎn)變。

數(shù)字化時代的信息安全問題日益突出，5G作為新一代通信技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)的開放和互聯(lián)等方面得到了新的提升，這也意味著5G在數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、使用和共享等方面面臨更多安全風(fēng)險。除了需要滿足通用的安全性要求外，為了支撐設(shè)備設(shè)施互聯(lián)以及5G網(wǎng)絡(luò)切片差異化服務(wù)等技術(shù)應(yīng)用，必須解決大量設(shè)備的接入認(rèn)證、差異化的安全機(jī)制等問題，從而在安全得到保障的前提下真正發(fā)揮出5G技術(shù)的優(yōu)勢。歐盟在2022年3月發(fā)布的報告中指出，歐洲5G網(wǎng)絡(luò)的推出將繼續(xù)延遲，其中5G網(wǎng)絡(luò)安全問題是重要因素之一。

國外鐵路行業(yè)近年來圍繞5G在鐵路領(lǐng)域的應(yīng)用開展了大量規(guī)劃研究和項目試驗，一方面研究和部署鐵路5G專網(wǎng)，另一方面推進(jìn)5G與鐵路各專業(yè)的融合發(fā)展。下一階段，國外鐵路將進(jìn)一步加快鐵路5G專網(wǎng)建設(shè)，重點解決設(shè)備設(shè)施由GSM-R向5G專網(wǎng)遷移以及5G信息安全等問題，深化5G在鐵路沿線、隧道等條件下的高速移動場景應(yīng)用，推動鐵路工程建設(shè)、行車組織、養(yǎng)護(hù)維修等環(huán)節(jié)向更智能的模式轉(zhuǎn)變。

2020年8月，中國國家鐵路集團(tuán)有限公司出臺了《新時代交通強(qiáng)國鐵路先行規(guī)劃綱要》，其中明確指出，鐵路是國家戰(zhàn)略性、先導(dǎo)性、關(guān)鍵性重大基礎(chǔ)設(shè)施，在交通強(qiáng)國建設(shè)中應(yīng)當(dāng)好先行者。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，科技創(chuàng)新已然成為交通強(qiáng)國的第一動力，國家也在不斷出臺政策加速5G技術(shù)與鐵路的“碰撞”，從 “和諧HXD3D”型402號大功率電力機(jī)車首次搭載5G設(shè)備，到實現(xiàn)5G信號覆蓋的廣深港高鐵正式投入春運，越來越多的新技術(shù)正在鐵路運輸行業(yè)生根壯大。

2021年中華人民共和國工業(yè)和信息化部等10部門印發(fā)《5G應(yīng)用“揚帆”行動計劃(2021—2023年)》，提到聚焦“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展重點行業(yè)，打造典型應(yīng)用場景，是推進(jìn)新時代鐵路高質(zhì)量發(fā)展、實現(xiàn)交通強(qiáng)國鐵路先行的重要領(lǐng)域和重要基礎(chǔ)，有利于推動鐵路通信技術(shù)升級換代及提升鐵路安全水平和信息化智能化水平，有利于提升鐵路服務(wù)品質(zhì)和效率效益，鞏固我國鐵路世界領(lǐng)先優(yōu)勢，有利于促進(jìn)5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展、加快5G全國鐵路布局推廣。

中國鐵路廣州局集團(tuán)有限公司(簡稱廣州局集團(tuán)公司)期望在貨運編組站緊密圍繞鐵路現(xiàn)狀及智能化需求，充分利用以5G技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、北斗技術(shù)等為代表的新興信息技術(shù)，在編組站建設(shè)一套共享的智能化服務(wù)平臺及各項智能化業(yè)務(wù)應(yīng)用，實現(xiàn)新興技術(shù)與鐵路業(yè)務(wù)的高效融合，達(dá)到優(yōu)化運輸服務(wù)質(zhì)量、增強(qiáng)安全水平、提高組織效率、降本增效、提高經(jīng)營效益的目標(biāo)。

欲了解更多行業(yè)的未來發(fā)展前景，可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2023-2028年中國智慧鐵路行業(yè)發(fā)展前景及投資戰(zhàn)略分析報告》。

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