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摘要：我国城市轨道交通持续保持大力发展趋势，目前整体仍处于超常规发展阶段，城市轨道交通规划、建设、运营规模以及投资额均保持高位增长。城市轨道交通的超常规发展，短期内迅速缓解了各大城市轨道交通发展滞后的欠账问题，极大地支持了我国快速城市化发展进程，对提升城市公共交通供给质量和服务效率、引导优化城市空间和产业结构布局、促进城市经济高速增长具有直接推动作用。基于此，本文主要分析了城市轨道交通信号系统发展展望。
关键词：城市轨道交通；信号系统；发展展望
引言
新一代信息技术的发展给传统城市轨道交通建设、运营、服务方式带来了冲击，同时也带来新的发展契机。在此时代背景下，城市轨道交通建设领域推行信息化管理与数字化转型是必然发展趋势，也是时代与社会发展的要求。利用AI、物联网、云计算等技术，对建设过程中关键因素进行精细化管控，促进传统行业与互联网技术有机融合，以此推动传统行业技术手段进步与管理模式变革，衍生出的新业务模式，是使传统行业焕发生机的内生动力。
1我国城市轨道交通网络发展现状
作为一种便捷的交通方式，城市轨道交通能够在最大限度上缩短沿线居民通勤所需时间。在我国一些城市结构整体较宽的地区建设城市网络时，需要深入考虑通勤模式。如我国的长江三角洲地区建设轨道交通较为合理，此处人口密集，导致其土地资源以及空间资源缺乏，轨道交通这种大容量密集型交通网络显得十分方便和适用。在进行智能城市空间建设时，轨道交通是其重要部分，此工程建设所需要用到的资金较为庞大，实际的工程建设有较大的复杂性，在城市化建设过程中，轨道交通工程建设有较高的准入门槛。通过对一些资料和数据的调查可以发现，智能城市空间规划必须设置入门前提，即为了在城市内部建设轨道交通，必须满足城市居住人口不小于100万。在一些城市人口大于200万的地区，应建设地铁交通作为辅助，通过这种建设形式保障智能城市空间结构规划具有较高的质量[1]。
2城市轨道交通信号系统的概念阐述
2.1系统定义
对于城市轨道交通信号系统而言，其指的是对列车运行与监管、行车指挥与控制的技术集合，主要作用是提高交通运输效率，为行车安全提高保障。通常来说，轨道交通有着速度快、站距短、密度高以及间隔少等特点，这也为交通保证系统提出了更深层次的要求，其不但要有着良好的安全性能，而且还应有着较高的自动化、可靠性以及抗干扰能力。如今的轨道交通信号系统的主题信号为车在信号，这对以往以地面信号来指挥行车的模式形成了巨大的冲击，而在科技飞速发展的背景下，以计算机为道路选择和行进控制的轨道交通信号系统技术愈发成熟并且逐步向着无人驾驶方向迈进。
2.2系统的组成
城市轨道交通信号系统的发展经历了3段历程：以模拟轨道电路为基础的自动控制系统、以数字轨道电路为基础的自动控制系统、以通信技术为基础的运控系统。当前的城市轨道交通信号系统由ATS、ATO、ATP组成，分别代表列车自动监控系统、列车自动运行系统及列车自动防护系统，其通过信息交换的方式形成一个闭环系统，从而实现中央控制与现地控制、车上控制与地面控制相结合[2]。
2.3系统作用
第一，安全保障。在轨道交通信号系统的功能作用中，安全保障作用永远处在首位，该系统是确保列车运行顺畅以及安全的重要设备。第二，运行效率。当前，很多城市轨道交通都已经应用了先进性的信号系统，这也大大缩短了列车运行的间隔，具体来说可达到2分钟甚至2分钟以内，这也使得列车的行车密度得到有力提升，站停时分被减少，以信息技术为支撑的信号系统，能够设定精准的列车运行时刻表，实现列车安全、自动化地按信号图运行[3]。
3城市轨道交通信号系统发展展望
3.1城市轨道交通信号系统互联互通
城市轨道交通互联互通是指不同厂商车载设备的列车可以在不同厂商的线路上运行，其目的在于改变传统一对一的运营模式，打通整个城市轨道交通网，实现数据和资源共享。要实现这个目标，首先要实现信号系统标准化，各厂商采用统一的标准和规范，主要包括系统功能和架构、互联互通接口规范、轨旁设备设计和安装原则、人机界面等的一致性。现阶段，我国城市轨道交通CBTC系统以国外进口为主，由于各大厂商所生产的CBTC系统存在接口标准不统一的问题，加大了互联互通的难度。随着我国社会经济的不断发展，我国对城市轨道交通发展提出诸多新的要求，为了实现城市轨道交通信号系统互联互通，必须建立标准规范的信号系统，应实行统一的系统功能定义；实行统一的互联互通接口规范；实行统一的系统架构及功能分配；实行统一的轨旁设计原则及设备装置原则；实行统一的人机界面及操作方式，为工作人员共享提供便利[4]。
3.2以车-车通信为前提的CBTC系统
现阶段，我国城市轨道交通信号系统普遍推广的是车地通信的CBTC系统，伴随科技的不断进步，这一系统将逐步为车-车通信的CBTC系统所代替。相较传统CBTC系统，以车-车通信为前提的CBTC系统具备轨旁设备更少、车载设备集成度更高、系统复杂度更低等优点，不仅可确保列车的安全运行，还可城市轨道交通运营提供多样丰富运输方案，所以，车-车通信的CBTC系统是城市轨道交通信号系统技术的重要发展方向。不同于车-地通信的CBTC系统，车-车通信的CBTC系统无须计算机联锁子系统CI，精细对轨旁信号机、站台门等设备开展控制，同时在通信问题上，主要是借助VOBC进行信息吸收[5]。
3.3全自动驾驶关键技术
相较于CBTC系统，FAO系统设置备用控制中心，主备中心服务器及接口设备应热备冗余；车站增设车辆监控与乘客服务功能服务器，增设车载专业FEP，与站台门通信；车辆段设置人员防护开关，检修库内增设休眠唤醒应答器，车辆基地内增设无源应答器；车载设备增设辅助运行单元，测速及定位系统头尾冗余。通过架构上的升级确保系统稳定安全运行。全自动驾驶FAO的关键技术主要有以下几种。（1）联动功能。TIAS高度集成ATS、CCTV、广播联动、站台门、时钟等系统，实现整个地铁运营系统的监控和程序联动。（2）自动化功能。在传统CBTC系统基础上新增设备，实现自动化功能。实现列车运行全流程自动化，包括自动唤醒与休眠、自动出入库、自动对标停车、自动调车、自动折返、自动库门防护、有人区与无人区隔离、自动车辆监测与数据上报等各项操作。（3）冗余技术。全自动驾驶相关设备全部按照冗余的方式配置，包括速度传感器、计轴设备等车载设备，轨旁联锁、继电器等地面设备。（4）软件系统升级。全自动驾驶的功能性更强，较传统的ATO更复杂，为保证系统的高效运行，需要更成熟稳定的软件系统[6]。
结束语
当今的时代是信息化的时代，智能化、自动化技术发展迅速，被广泛运用于各行各业，随着我国城市轨道交通的不断发展，人们对于城市轨道交通的关注逐渐由规划建设向运行效率、行车安全、运营成本转移。所以在城市轨道交通的规划建设中，要顺应时代的需要，不断发展新技术，充分利用计算机信息技术，全力推进城市轨道交通的智能化、自动化发展进程。
参考文献：
[1]雷锡绒.城市轨道交通信号系统新技术发展应用前景[J].铁道运营技术，2019，25（4）：60-62，65.
[2]孙守胜.城市轨道交通信号系统新技术发展前景[J].电子技术与软件工程，2019（24）：33-34.
[3]王卓然，贾学祥.我国城市轨道交通信号系统的发展方向[J].交通世界，2019（12）：158-159.
[4]王国富，王洪臣，刘海东.城市轨道交通AFC系统新技术应用及展望[J].都市快轨交通，2017，30（1）：4144.
[5]王卓然，贾学祥.我国城市轨道交通信号系统的发展方向[J].交通世界，2019（12）：158-159.
[6]刘剑.新一代城市轨道交通信号系统研究[J].城市轨道交通研究，2019（7）：71-74.