作者：林瑜筠
出版社：中国铁道出版社
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城市轨道交通信号(第三版)试读：
前言
城市轨道交通（包括地下铁道和轻轨交通）具有运量大、速度快、安全可靠、污染轻、受其他交通方式干扰小等特点，对改变城市交通拥挤、乘车困难、行车速度下降、空气污染是行之有效的。因此，城市轨道交通是现代化都市所必需的。20世纪90年代以来，我国城市轨道交通加快了建设步伐，尤其是进入21世纪，迎来了城市轨道交通建设的高潮。除北京、天津、上海、广州已建成规模和档次不同的地铁和轻轨并进行扩展和延伸外，深圳、南京、大连、长春、武汉、重庆也已开通运营地铁或轻轨，还有成都、青岛、沈阳、西安、杭州、哈尔滨、苏州、无锡、宁波、福州、南昌、长沙、昆明、郑州等已在建设，其他一些城市也正在筹建。我国城市轨道交通呈现着十分广阔的发展前景。
在城市轨道交通的各项设备中，信号设备是非常重要和关键的设备，具有不可替代的作用。城市轨道交通的安全、速度、输送能力和效率与信号系统采用的设备密切相关。信号系统不仅是城市轨道交通安全运行的保证，而且实际上已成为城市轨道交通调度指挥和运营管理的中枢神经。选择合适的信号系统可以带来较好的经济效益和社会效益。因此，采用ATC（列车自动控制系统）已成为城市轨道交通的共同选择。
城市轨道交通信号系统的技术含量高，具有网络化、综合化、数字化、智能化的现代化系统的技术特征。要使更多的信号工作人员掌握现代化信号系统的基本知识和基本技能，提高广大信号工作人员的技术水准，以充分发挥现代化信号系统的作用，是城市轨道交通信号发展中亟须解决的问题。为满足城市轨道交通发展对技术培训的需要，满足从事城市轨道交通信号工作的人员和相关院校城市轨道交通信号专业的学生学习的需要，我们于2008年编写了本书，并于2010年进行了修订，突出了CBTC部分。本次进一步进行了修订，删除已淘汰的设备，增加了国产的CBTC系统。
城市轨道交通因其运营条件相对较好，以及具有运行密度高、站间距离短、列车运行速度相对不太高等特点，其信号系统与铁路相比，有相当的区别。本书密切结合城市轨道交通的实际情况，介绍各项信号设备。为节省篇幅，与铁路信号设备相同的，本书未做详细介绍，如需要可参阅有关书籍。
全书分城市轨道交通信号设备概述、信号基础设备（信号机、转辙机、计轴器、应答器、轨道电路）、联锁设备、ATC四部分（共八章）进行介绍。
第一部分概述，较全面地介绍城市轨道交通信号设备的概况及发展方向，帮助读者建立对于城市轨道交通信号系统的清晰概念。
第二部分信号基础设备，简要介绍信号机、转辙机、计轴器、应答器的基本概况，着重介绍各种轨道电路的结构和工作原理。继电器、电源屏因采用铁路所用，未予以介绍，可分别参阅《铁路信号基础（第二版）》（中国铁道出版社，2014年版）、《铁路信号电源》（中国铁道出版社，2006年版）、《铁路信号智能电源屏》（中国铁道出版社，2006年版）。欲了解信号机和转辙机的详细情况，可参阅《铁路信号基础（第二版）》（中国铁道出版社，2014年版）。
第三部分联锁设备，将正线所用的和车辆段所用的合在一起介绍，讲述联锁设备的特点，以及我国城市轨道交通所用的各种计算机联锁，包括国产的和引进的。国产计算机联锁未做详尽介绍，需进一步了解，可参阅《计算机联锁（第三版）（中国铁道出版社，2013年版）。
第四部分ATC系统，它是城市轨道交通信号系统的核心和关键，也是本书的重点。先介绍了ATP（列车自动防护）、ATO（列车自动运行）、ATS（列车自动监控）的基本原理，再介绍我国城市轨道交通所用的各种ATC系统，包括最新的CBTC系统。
由于城市轨道交通信号系统制式纷杂，且各具特色，尤其是ATC，尽管我们尽量涵盖，但不可能面面俱到。各地各校在组织学习时，可根据实际需要予以选用和适当补充。
本书由南京铁道职业技术学院林瑜筠主编，北京地铁公司赵炜主审，上海地铁公司朱宏、王伟，东莞地铁公司丘庆球、南京地铁公司堵建中、华东交通大学涂序跃、卡斯坷信号有限公司汪小勇副主编。林瑜筠编写第一章，武汉铁路局电务处董加良、南京铁道职业技术学院任远编写第二章，朱宏、林瑜筠编写第三章，堵建中、林瑜筠编写第四章，王伟、丘庆球、涂序跃、汪小勇、林瑜筠编写第五章、第六章、第七章、第八章，北京全路通信信号研究设计院孙吉良、华东交通大学涂序跃参加了第三章、第五章的编写，南京铁道职业技术学院冯洪高编写附录。南京铁道职业技术学院曹峰、赵德生、王文波、邓丽敏、孔筱筱参加了编写。
由于我国城市轨道交通信号系统，尤其是ATC，引入多国技术，制式众多，资料难以搜集齐全，再加上编者水平所限，时间仓促，书中不免有错误、疏漏、不妥之处，恳望读者批评指正，以不断提高本书水平，为我国城市轨道交通信号事业的发展尽绵薄之力。
编者2015年8月第一章城市轨道交通信号设备概述
城市轨道交通信号设备是城市轨道交通的主要技术装备，它担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务。现代化的城市轨道交通要求城市轨道交通信号设备的现代化。第一节城市轨道交通信号设备的特点
城市轨道交通（包括地铁和轻轨）是现代化都市的重要基础设施，它安全、迅速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客，最大限度地满足市民出行的需要。在城市各种公共交通工具中，具有运量大、速度快、安全可靠、污染低、受其他交通方式干扰小等特点，对改变城市交通拥挤、乘车困难、行车速度下降是行之有效的。城市轨道交通是现代化都市所必需的交通工具。我国北京、天津、上海、广州、深圳、南京、武汉、重庆、大连、长春、成都、沈阳、佛山、西安、哈尔滨、杭州、苏州、无锡、宁波、长沙、昆明、郑州以及香港、台北、高雄已建成规模不同的轨道交通并进行扩展和延伸，青岛、福州、厦门、南昌、南宁、贵阳、兰州、乌鲁木齐、济南、石家庄、徐州、常州、南通、洛阳、呼和浩特、合肥、太原、东莞等正在建设。我国城市轨道交通出现了建设高潮，前景十分广阔。
城市轨道交通系统的安全、速度、输送能力和效率与信号系统密切相关，以速度控制为基础的列车自动控制系统已成为城市轨道交通信号系统的共同选择。信号系统实际上已成为城市轨道交通调度指挥和运营管理的中枢神经，选择合适的信号系统，可以带来较好的经济效益和社会效益。
一、城市轨道交通的特点
1.城市轨道交通有别于城市道路交通的特点
城市轨道交通具有城市道路交通无可比拟的优势：（1）容量大
地铁单向每小时运送能力可达30000～70000人次，轻轨在10000～30000人次之间，而公共汽车、电车为8000人，在客流密集的城市建设城市轨道交通可疏散公交客流。（2）运行准时、速达
城市轨道交通有自己的专用线路，与道路交通相隔离，不受其他交通工具的干扰，不会出现交通阻塞而延误运行时间，可保证乘客准时、迅速地到达目的地。（3）安全
城市轨道交通或于地下或高架，即使在地面也与道路交通相隔离，与其他交通工具无相互干扰，如果不遇到自然灾害或发生意外，运行安全有充分的保障。（4）利于环境保护
城市轨道交通噪声小，污染轻，对城市环境不造成破坏。（5）节省土地资源
城市轨道交通多建于地下或高架，即使在地面其占地也有限，充分利用了城市空间，节省了日益宝贵的土地资源。
但是城市轨道交通也存在一定的局限性，如建设费用高，建设周期长，技术含量高，建设难度大；一旦遇有自然灾害尤其是火灾，乘客疏散困难，容易造成人员伤亡。
城市轨道交通系统建成后就难以迁移和变动，不像地面公共交通可以机动地调整路线和设置站点，以满足乘客流量和流向变化的需要，其运输组织工作远比地面公共交通复杂。
2.城市轨道交通有别于铁路的特点
城市轨道交通虽然和铁路同为轨道交通，但和铁路有不少不同之处。（1）运营范围
城市轨道交通运行范围是城市市区及郊区，往往只有几十千米，不像铁路那样纵横数千千米，而且连接城乡。（2）运行速度
城市轨道交通因在城市范围内运行，站间距离短，且站站须停车，列车运行速度通常不超过80km/h。而铁路的运行速度比较高，许多线路在120km/h以上，高速铁路在/以上。（3）服务对象
城市轨道交通的服务对象单一，只有市内客运服务，不像铁路那样客、货混运。（4）线路与轨道
城市轨道交通大部分线路在地下或高架通行，均为双线，各线路之间一般不过线运营。正线一般采用9号道岔，车辆段采用7号道岔，这些都与铁路有异。另外城市轨道交通还有铁路没有的跨坐式和悬挂式。（5）车站
城市轨道交通一般车站多为正线，多数车站也没有道岔，换乘站多为立体方式，不像铁路那样车站有数量不等的道岔及股道，有较复杂的咽喉区，换乘也为平面方式。（6）车辆段
城市轨道交通的车辆段不同于铁路的车辆段，只有车辆检修的功能，而是类似于铁路的区段站，要进行车辆检修、停放以及大量的列车编解、接发车和调车作业。（7）车辆
城市轨道交通采用电动车组，没有铁路那样的机车和车辆的概念，也没有铁路那样众多类型的车辆。（8）供电
城市轨道交通的供电包括牵引供电和动力照明供电。城市轨道交通均为直流电力牵引，没有非电气化铁路的说法。城市轨道交通的动力、照明供电尤为重要，一旦供电中断，将陷入整体瘫痪状况。（9）通信信号
城市轨道交通列车密度高，行车间隔短，普遍采用列车自动监控和列车自动运行的方式。城市轨道交通为了迅速、准确、可靠地传递信息，建有自成体系的独立完整的内部通信网，还包括广播和视频监控。（10）运营管理
城市轨道交通运营条件十分单纯，除了进、出段和折返外，没有越行，没有交会，正线上一般没有调车作业，易于实现自动监控。
二、城市轨道交通对信号系统的要求
城市轨道交通，尤其是地下铁道因其固有的特点，对其信号系统提出如下要求：（1）安全性要求高
因城市轨道交通尤其是地下部分隧道空间小，行车密度大，故障排除难度大，若发生事故难以救援，损失将非常严重，所以对行车安全的保证，即对信号系统提出了更高的安全要求。（2）通过能力大
城市轨道交通一般不设站线，进站列车均停在正线上，先行列车停站时间直接影响后续列车接近车站，所以要求信号设备必须满足通过能力的要求。另一方面，不设站线使列车正常运行的顺序是固定的，有利于实现行车调度自动化。（3）保证信号显示
城市轨道交通虽然地面信号机少，地下部分背景暗，且不受天气影响，直线地段瞭望条件好，但曲线地段受隧道壁的遮挡，信号显示距离受到限制，所以在非ATP/ATO控制情况下保证信号显示也是一个重要的问题。（4）抗干扰能力强
城市轨道交通均为直流电力牵引，要求信号设备对其有较强的抗电气化干扰能力。（5）可靠性高
由于城市轨道交通隧道净空小，且装有带电的牵引接触网或接触轨，行车时不便下洞维修和排除设备故障，所以要求信号设备具有高可靠性，应尽量做到平时不维修或少维修。（6）自动化程度高
城市轨道交通站间距短，列车密度大，行车工作十分频繁，而且地下部分环境潮湿，空气不佳，没有阳光，工作条件差，所以要求尽量采用自动化程度高的先进技术设备，以减少工作人员，并减轻他们的劳动强度。（7）限界条件苛刻
城市轨道交通的室外设备及车载设备，受土建限界的制约，要求设备体积小，同时必须兼顾施工和维护作业空间。
三、城市轨道交通信号系统的特点
城市轨道交通的信号系统沿袭铁路的制式，但由于其自身的特点，与铁路的信号系统有一定的区别。城市轨道交通信号系统的特点是：（1）具有完善的列车速度监控功能
城市轨道交通所承担的客运量巨大，对行车间隔的要求远高于铁路，最小行车间隔达到90s甚至更小，因此对列车运行速度监控的要求极高。（2）联锁关系较简单但技术要求高
城市轨道交通的大多数车站没有配线，不设道岔，甚至也不设地面信号机，仅在少数有岔站及车辆段才设置道岔和地面信号机，故联锁设备的监控对象远少于铁路车站的监控对象，联锁关系远没有铁路复杂。除折返站外全部作业仅为乘客乘降，非常简单。通常一个控制中心即可实现全线的联锁功能。
城市轨道交通信号自动控制最大的特点是把联锁关系和ATP编/发码功能结合在一起，且包含一些特殊的功能，如自动折返、自动进路、紧急关闭、扣车等，增加了技术难度。（3）车辆段独立采用联锁设备
城市轨道交通的车辆段类似于铁路区段站的功能，包括列车编解、接发列车和频繁的调车作业，线路较多，道岔较多，信号设备较多，一般独立采用一套联锁设备。（4）自动化水平高
由于城市轨道交通的线路长度短，站间距离短，列车种类较少，行车规律性很强，因此它的信号系统中通常包含自动排列进路和运行自动调整的功能，自动化强度高，人工介入极少。第二节城市轨道交通信号系统组成
自城市轨道交通问世以来，其安全程度和载客能力不断得到提高，信号系统也不断完善和得到发展。随着经济的发展，世界各国城市人口急剧膨胀，对城市轨道交通的载客能力提出了越来越高的要求，最重要而有效的措施就是缩短列车运行间隔。在这种情况下，随着计算机技术的飞速发展，城市轨道交通信号技术日趋成熟，成为城市轨道交通不可缺少的组成部分。
城市轨道交通的信号系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段/停车场（以下统述为车辆段）信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成了一个高效的综合自动化系统，如图1-1所示。
图1-1 城市轨道交通信号系统框图
一、列车运行自动控制系统
列车运行自动控制系统（ATC）包括列车自动防护（ATP）、列车自动运行（ATO）及列车自动监控（ATS）三个系统，简称“3A”。系统需设置行车控制中心，沿线各车站设计为区域性联锁，其设备放在控制站（一般为有岔站），列车上安装有车载控制设备。控制中心与控制站通过有线数据通信网连接，控制中心与列车之间可采用无线通信进行信息交换。ATC系统直接与列车运行有关，因此ATC系统中的数据传输要求比一般通信系统的安全性、可靠性、实时性更高。ATC地面设备分布如图1-2所示（不同制式的ATC设备组成可能不同，本图以基于轨道电路的ATC为例）。
主要名称代号对照表
图1-2 城市轨道交通ATC地面设备分布
1.ATP子系统
ATP子系统的功能是对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输入，与ATS、ATO及车辆系统接口并进行信息交换。
ATP子系统不断将从地面获得的前行列车位置信息、线路信息、前方目标点的距离和允许速度信息通过轨道电路等传至车上，由车载设备计算得到当前所允许的速度，或由控制中心计算出目标速度传至车上，由车载设备测得实际运行速度，依此来对列车速度实行监督，使之始终在安全速度下运行，以缩短列车运行间隔，保证行车安全。
采用轨道电路传送ATP信息时，ATP子系统由设于控制站的轨旁单元、设于线路上各轨道电路分界点的调谐单元和车载ATP设备组成，并包括与ATS、ATO、联锁设备的接口设备。
2.ATO子系统
ATO子系统主要实现“地对车控制”，即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制，包括列车自动折返，根据控制中心的指令使列车按最佳工况正点、安全、平稳地运行，自动完成对列车的启动、牵引、惰行和制动，传送车门和屏蔽门同步开关信号。
使用ATO后，可使列车经常处于最佳运行状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速和减速，因此明显提高了乘客的舒适度，提高了列车正点率并减少了能量消耗和轮轨磨损。
ATO子系统包括车载ATO单元和地面设备两部分。地面设备有站台电缆环路、车地通信设备（TWC）以及与ATP、联锁系统的接口设备。
3.ATS子系统
ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制，辅助调度人员对全线列车进行管理，其功能包括：调度区段内列车运行情况的集中监视与控制，监测进路控制、列车间隔控制设备的工作，按行车计划自动控制轨旁信号设备以接发列车，列车运行实迹的自动记录，时刻表自动生成、显示、修改和优化，运行数据统计及报表自动生成，设备运行状态监测，设备状态及调度员操作记录，运输计划管理等，还具有列车车次号自动传递等功能。
ATS子系统包括控制中心设备和ATS车站、车辆段分机。控制中心ATS设备有中心计算机系统、工作站、显示屏、绘图仪、打印机、UPS等。每个控制站设一台ATS分机，用于采集车站设备的信息和传送控制命令，并实现车站进路自动控制功能。车辆段ATS分机用于采集车辆段内库线的列车占用情况及进/出车辆段的列车信号机的状态。
此外，在ATC范围内的各正线控制站各设一套联锁设备，用以实现车站进路控制。联锁设备接收车站值班员和ATS控制。考虑到运用的灵活性，正线有岔站原则上独立设置联锁设备，当然也可以采用区域控制方法。
二、车辆段联锁设备
车辆段设一套联锁设备，用以实现车辆段的进路控制，并通过ATS车辆段分机与控制中心交换信息。
车辆段联锁设备前期曾采用继电联锁，近来均采用计算机联锁。
先进的车辆段信号控制系统的特点是信号一体化，包括联锁系统、进路控制设备、接近通知、终端过走防护和车次号传输设备等。这些设备由局域网连接并经过光缆与调度中心相通。列车的整备、维修与运行相互衔接成一个整体，保证了城市轨道交通的高效率和低成本。
车辆段内试车线设若干段与正线相同的ATP和ATO地面设备，用于对车载ATC设备进行静、动态试验。第三节城市轨道交通信号系统的地域分布
按地域城市轨道交通信号设备划分为五部分：控制中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车线设备、车载ATC设备。
一、控制中心设备
控制中心设备属于ATS子系统，是ATC的核心。其设备组成如图1-3所示。
控制中心设备主要包括中心计算机系统、综合显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作站、培训/模拟工作站、绘图仪和打印机、维修工作站、UPS及蓄电池。其中综合显示屏、调度员及调度长工作站设于主控制室。控制主机、通信处理器、数据库服务器、维修工作站设于设备室。运行图工作站设于运行图室。绘图仪和打印机设于打印室。培训/模拟工作站设于培训室。UPS设于电源室，蓄电池设于蓄电池室。
1.中心计算机系统
中心计算机系统包括控制主机、通信处理器、数据库服务器、局域网及各自的外部设备。为保证系统的可靠性，主要硬件设备均为主/备双套热备方式，可自动或人工切换。系统能满足自动控制、调度员人工控制及车站控制的要求。
2.综合显示屏
综合显示屏设于控制中心的控制室，用来监视正线列车运行情况及系统设备状态，由显示设备和相应的驱动设备组成。
图1-3 控制中心设备
3.调度员及调度长工作站
调度员及调度长工作站用于行车调度指挥。
4.运行图工作站
运行图工作站用于运行计划的编制和修改，通过人机对话可以实现对运行时刻表的编辑、修改及管理。
5.培训/模拟工作站
培训/模拟工作站配有各种系统的编辑、装配、连接和系统构成工具以及列车运行仿真的软件。它可与调度员工作站显示相同的内容，有相同的控制功能，能仿真列车在线运行及各种异常情况，而不参与实际的列车控制。实习操作员可通过它模拟实际操作，培养系统控制和各种情况下的处理能力。
6.绘图仪和打印机
彩色绘图仪和彩色激光打印机，用于输出运行图及各种报表。
7.维修工作站
主要用于ATS系统的维护、ATC系统故障报警处理和车站信号设备的监测。
8.UPS及蓄电池组
控制中心配备在线式UPS及可提供30min后备电源的蓄电池组。
近年来，新建轨道交通，如北京地铁亦庄线和上海轨道交通10号线设主、备控制中心，它们的设备配置相同，可互相切换。
二、车站及轨旁设备
车站分集中联锁站和非集中联锁站。集中联锁站一般为有道岔车站，也可能是无道岔的车站。非集中联锁站一般为无道岔的车站。有道岔车站根据需要和可能也可以由邻近车站控制，而成为非集中联锁站。采用基于轨道电路的ATC的车站信号设备组成如图1-4所示。图中TWC即车地通信。采用CBTC的车站信号设备详见第七章各节。
图1-4 车站信号设备组成示意图
1.集中联锁站及轨旁设备
集中联锁站设有ATS车站分机、车站联锁设备、ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终端、紧急关闭按钮，以及信号机和发车指示器、转辙机。（1）ATS车站分机
集中联锁站设一台ATS分机，用于采集车站设备的信息，接收控制命令，实现车站进路的自动控制。（2）车站联锁设备
车站设计算机联锁，能接收车站值班员和ATS系统的控制，用以实现车站进路的自动控制。（3）ATP/ATO系统地面设备
ATPATPATSATO、联锁设备的接口，用于实现列车占用的检测和发送ATP信息，实现列车运行超速防护。
ATO地面设备包括：站台电缆环路，TWC设备，以及与ATP、联锁设备的接口设备，用于发送ATO命令，实现列车最佳控制或列车自动驾驶。（4）电源设备
集中联锁车站配备一套适用于联锁设备、ATS、ATP、ATO设备的在线式UPS及可提供15min后备电源的蓄电池组。（5）维修终端
维修终端设维修用彩色显示器、键盘及鼠标，显示与控制用显示器相同的内容及必要的维修信息，并能对信号设备进行自动、手动测试，但不能进行控制。（6）紧急关闭按钮
紧急关闭按钮用于在遇到紧急情况危及行车安全时，关闭信号，使列车停车。（7）信号机及发车指示器
正线上防护信号机设于道岔区段，线路尽头设阻挡信号机，用于指示列车运行，防护列车进路。
在正向出站方向的站台侧列车停车位置前方设置发车指示器，指示列车出站。（8）转辙机
转辙机用于转换道岔。对于直尖轨道岔，采用单机牵引；对于AT道岔，采用双机牵引。可采用外锁闭装置，也可采用内锁闭方式。当前采用的转辙机为电动转辙机或电动液压转辙机，有直流、交流两种类型。
2.非集中联锁站及轨旁设备
非集中联锁站的设备只有发车指示器、紧急关闭按钮。无道岔的非集中联锁站轨旁仅有轨道电路的耦合单元等。有道岔的非集中联锁站除了轨旁的耦合单元外，还有防护信号机和转辙机。
三、车辆段设备
车辆段信号设备包括ATS分机、车辆段终端、联锁设备、维修终端、信号机、转辙机、轨道电路、电源设备，其构成如图1-5所示。
1.ATS分机
车辆段设一台ATS分机，用于采集车辆段内存车库线的列车占用及进/出车辆段的列车信号机的状态，以在控制中心显示屏上给出以上信息的显示。
2.车辆段终端
车辆段派班室和信号楼控制台室各设一台终端，与车辆段ATS分机相连。
3.联锁设备
车辆段设一套联锁设备，实现车辆段的进路控制，并通过ATS分机与控制中心交换信息。联锁设备只受车辆段值班员人工控制。
图1-5 车辆段设备示意图
4.维修终端
设备室内设维修用彩色显示器、键盘及鼠标，显示与控制室相同的内容及维修、监测有关信息，并能对信号设备进行自动或手动测试，但不能控制进路。
5.信号机
车辆段入口处设进段信号机，出口处设出段信号机，存车库线中间进段方向设列车阻挡信号机，段内其他地点根据需要设调车信号机。
6.转辙机
车辆段内每组道岔设一台电动转辙机或电动液压转辙机。
7.轨道电路
车辆段内轨道电路多采用50Hz相敏轨道电路，检查列车的占用和空闲。
8.电源设备
车辆段信号楼内设置适合于联锁设备、ATS设备的UPS及蓄电池。
四、试车线设备
试车线上设若干段与正线相同的ATP/ATO地面设备，用于对车载ATC设备的试验。试车线设备室内设置用于改变试车线运行方向和速度的控制台。试车线设备室配备一套适合于ATP/ATO设备的UPS，不设蓄电池、电源屏。
五、车载ATC设备
车载设备包括ATP和ATO两部分，用来接收轨旁设备传送的ATP/ATO信息，计算列车运行曲线，测量列车运行速度和走行距离，实行列车运行超速防护以及列车自动运行，来保证行车安全和为列车提供最佳运行方式。第四节城市轨道交通信号系统的功能及其实现
城市轨道交通信号系统的功能与铁路一样，主要包括联锁、闭塞、列车控制和调度指挥四个方面，由ATC系统和车辆段联锁设备完成。
一、联锁及其实现
联锁是车站范围内进路、信号、道岔之间互相制约的关系，它们之间必须建立严密的联锁关系，才能确保行车安全。
联锁的基本内容是：（1）进路上各道岔位置必须正确且被锁闭，进路空闲，敌对进路未建立且被锁闭在未建立状态，防护该进路的信号机才能开放。（2）信号机开放后，它们防护的进路上的各道岔不能转换，与该进路敌对的所有进路不能建立。
联锁由联锁设备完成，目前均采用电气的方法实现集中联锁，对信号机和转辙机进行自动控制和远距离控制。联锁设备现主要采用继电逻辑电路或计算机逻辑判断的方法完成，前者称为继电联锁，后者称为计算机联锁。建设较早的城市轨道交通，曾采用过继电联锁，近年均采用计算机联锁。
正线上的集中控制站包括本站及其所控制的非集中站的道岔和信号机由设于该站的联锁设备控制，其除了实现联锁关系外，还将其联锁的有关信息传送至ATP/ATO系统，并接收ATS系统的命令。
车辆段的信号机和道岔由车辆段的联锁设备控制。
二、闭塞及其实现
两站之间的线路称为区间，通常区间分为若干个闭塞分区。列车在区间运行，必须在运行前方闭塞分区空闲的情况下，而且必须杜绝其对向和同向同时有列车运行的可能，即必须从列车的头部和尾部进行防护。这种为确保列车在区间运行安全而采取一定措施的方法称为行车闭塞法，简称闭塞。用以实现闭塞作用的设备称为闭塞设备。在双线单方向运行时，闭塞作用主要是保证列车之间的安全间隔。
在城市轨道交通中，闭塞作用均由列车运行自动完成，故为自动闭塞，由于采用了ATC系统，各个闭塞分区均可不设通过信号机，而由车载ATP系统予以显示。闭塞作用由ATP系统完成，没有铁路那样专门的闭塞设备。
按照闭塞实现的方式，城市轨道交通ATP设备的闭塞制式可分为固定闭塞、移动闭塞和介于两者之间的准移动闭塞。
1.固定闭塞
固定闭塞将线路划分为固定的区段，前、后列车的位置间距都是用固定的地面设备（如轨道电路等）来检测的。其控制模式是阶梯式的。
固定闭塞，通过轨道电路判别闭塞分区占用情况，并传输信息码，需要大量的轨旁设备，维护工作量较大。此外，固定闭塞还存在众多缺点。
固定闭塞方式无法满足提高系统能力、安全性和互用性的要求。
2.准移动闭塞
准移动闭塞（也可称为半固定闭塞）对前行列车的定位仍沿用固定闭塞的方式，而后续列车的定位则采用连续的或称为移动的方式。它的速度控制模式，必然采用曲线型的分级控制模式，既是连续的，又是分级的。
为了使后续列车能够根据自身实时测定的位置，计算其最大允许速度，必须用报文向其提供前方线路的各种参数以及前行列车处在哪个区段上的信息。所以从信息传输的角度来说，设有地对车单向安全数据通信是准移动闭塞的基本技术特征。
3.移动闭塞
移动闭塞的特点是前、后两列车都采用移动式的定位方式。
而基于通信的列车控制（Communications Based Train Control，简称CBTC）则是实现这种闭塞制式的最佳技术手段。采用这种方法以后，当列车和地面一开始通信，地面就能得知所有列车的位置；而且，车载设备和轨旁设备的安装也相对较容易；另外，这种系统可以大大减小列车运行间隔。因此，移动闭塞的使用可以使线路的运输能力大大提高。移动闭塞可借助感应环线或无线通信的方式实现。
CBTC克服了固定闭塞的缺点，它实现了车地间双向、大容量的信息传输，在真正意义上实现了列车运行的闭环控制。CBTC可以根据列车的实际速度和相对速度来调整闭塞分区的长度，尽可能缩小列车运行间隔，提高行车密度。
根据需要，城市轨道交通也可实现自动站间闭塞行车方式。通过地面设备自动检查站间空闲，人工办理站间闭塞手续。在规定的人工驾驶模式下，列车根据信号指示离站后，若站间闭塞手续不取消，即可自动构成站间闭塞的行车方式为自动站间闭塞，其闭塞范围可为站间区间或包括运行前方车站的站台。
三、列车控制及其实现
列车控制包括列车进路控制和列车速度控制，列车进路控制由联锁设备实现，列车速度控制由ATC系统实现。ATC系统分为ATP和ATO两个技术层次。
ATP，即列车运行超速防护或列车速度监督系统，其主要功能是对列车运行进行超速防护，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行。ATP子系统不断将来自联锁设备和操作层面上的信息、线路信息、前方目标点的距离和允许速度信息等从地面通过轨道电路，或感应环线，或无线等传至车上，由车载设备计算得到当前所允许的速度，或由控制中心计算出目标速度传至车上，由车载设备测得实际运行速度。当列车速度超过ATP装置所指示的速度时，ATP的车上设备就发出制动命令，使列车自动地制动。
ATO，即列车自动运行，它不仅对列车进行制动的控制，而且对列车进行驱动控制，使列车经常处于最佳运行状态。
此外，检测列车位置、停车点防护、临时限速、自动折返、车门控制、记录司机操作等也由ATP/ATO系统实现。
四、行车调度指挥及其实现
行车调度指挥主要包括列车跟踪、列车运行实迹的自动记录、时刻表管理、自动排列进路、列车运行自动调整，这些都由ATS系统实现。
ATS系统在ATP和ATO系统的支持下，根据运行时刻表完成对列车运行的自动监控，可自动或由人工监督和控制正线（车辆段、试车线除外），以及向调度员和外部系统提供信息。
此外还有列车运行和设备状态自动监视、调度员操作与设备状态记录、运行数据统计及报表自动生成、运输计划管理、输出及统计处理、实现沿线设备及列车与控制中心之间的通信、列车车次号自动传递、车辆修程及乘务员管理、系统故障复原处理、列车运行模拟及培训、乘客向导信息显示等，也由ATS系统实现。第五节我国城市轨道交通信号技术的发展
我国城市轨道交通信号，其发展大致经历了三个阶段：初创阶段、过渡阶段和发展阶段。
一、初创阶段
我国的地铁信号系统是随北京地铁兴建而起步的。1965年7月1日，我国第一条地下铁道——北京地铁一期工程动工兴建，1971年通车。根据当时的国情，决定全部设备由国内自己研制，同时要求设备必须具有较高的技术水平。信号项目主要为双线自动闭塞（包括机车信号和自动停车）、调度集中、列车自动驾驶和继电联锁。通过这几项技术实现行车集中调度、集中监控和列车运行自动化。
信号设备包括继电联锁、移频自动闭塞、机车信号和自动停车、单轨条轨道电路，以及与此配套的信号电源屏、扼流变压器、信号机、转辙机等。同时还研制了配套的调度集中成套设备，以及ATP、ATO设备等。整个系统的研制在起步阶段接近国际先进水平。但调度集中、自动驾驶等，由于工艺及质量问题，很难正常使用，乘客向导系统只有有线广播，没有与列车到发时刻连接，性能较差。（1）自动闭塞
轨道电路采用的是我国自行开发并首次应用的由电子元器件制成的移频轨道电路。采用的是“红、红、黄、绿”的双红灯带保护区段的三显示方式，按照90s行车间隔设计。移频轨道电路采用了7种信号频率，能够向列车传送7种信息，是当时同类信号设备所无法比拟的。（2）调度集中（CTC）
1971年在北京地铁1号线全线及古城车辆段开通使用我国自行开发的直流脉冲制调度集中系统。1984年进行了大修，并继续使用到1996年。（3）列车自动驾驶（ATO）
列车自动驾驶从1969年10月起在北京地铁一期线路上试运行达4年之久。
主要设备包括：地面信息接收子系统、双通道测速子系统、控制逻辑和比较子系统、轮径补偿子系统、定点停车控制曲线发生子系统、地面传感器子系统、与车辆的接口系统，设备主要采用磁放大器、晶体管、小规模集成电路和函数发生器等。
由于国内各种器件供应比较困难，且当时车辆的性能也不够完全和稳定，导致该列车自动驾驶系统没有得到全面采用和推广。（4）继电联锁
鉴于北京地铁车站线路简单，为简化设备配置，各车站采用了非定型继电联锁，车辆段则采用6502继电联锁。
就当时而言，技术起点还是比较高的，完全独立自主地为中国第一条地铁提供了一整套装备，并确保了随后20多年的安全运营。当然，由于历史条件所限，某些规章制度难以落实，非定型产品又多，的确给日后的运营和维修带来了困难和麻烦。
二、过渡阶段
1.早期自主开发的行车指挥与列车运行自动化系统
1971年，北京地铁二期工程即2号线开始进行建设，要求采用“行车指挥与列车运行自动化”系统，即ATC系统。该系统由两部分组成，一部分是行车指挥自动化系统，也就是ATS系统，由控制计算机子系统和调度集中子系统组成，继电联锁为其终端执行设备；另一部分是列车运行自动化系统。
ATS控制计算机软、硬件的设计，进行了为期三年左右的技术攻关，终因当时我国电子元器件的问题无功而返。
列车运行自动化系统以IC组件为主体，ATP与ATO一体化，取得了较好的现场试验效果。
调度集中子系统采用调相制传输，由半导体分立元件组成。从1974年开始，经一个总机三个分机的功能样机试验，并经铁道部鉴定，于1984年9月开通使用直至1990年。
1986年，北京地铁通过引进消化，研制出一套机车信号系统，从而提高了车载设备的可靠性。
北京地铁2号线建于1984年，其信号控制系统大多采用国产设备。最终应用的是由SSC 型电子调度集中、国产移频自动闭塞（包括机1车信号与自动停车）和国产继电联锁构成的当时中国最为先进的信号系统。
2.北京地铁2号线调度集中技术改造
1990年北京地铁对2号线调度集中进行了技术改造，研制“微机调度集中系统”，并于1993年开通使用。
微机调度集中的控制中心计算机系统由一主多从的分布式微机网络构成，主机为双机待机方式。除主机外，按功能划分为6个工作站。车站计算机系统采取主、从热备方式工作。通道构成方式为二主机各自享有4线式独立通道并共用接口。
主要功能有：辅助行车调度员调整运行计划；计划运行图和实迹运行图的显示及打印；显示全线线路和设备状况；车次追踪与显示；故障报警和检测；调度操作自动记录；系统自检；在线机故障自动复零启动。
进路控制分二级，调度员集中控制各站进路，也可下放各站自控。
该调度集中的功能和技术指标已经超出传统CTC系统很多，距现在普遍采用的ATS的性能只有一步之遥。
3.新型ATP车载子系统的研制与生产
1998年对北京地铁2号线车载设备进行改造，自主开发LCF-100DT型ATP车载项目。1999年通过了北京市科委主持的技术鉴定。并于2000年在北京地铁2号线进行批量运用。该设备的最大特点是通用性高、兼容性强，可以接收北京地铁2号线的移频轨道电路信息和1号线FS-2500轨道电路信息。2001年，对LCF-100DT型ATP车载设备进行软件的修改和与车辆接口的重新设计。2001年底，LCF-100DT型ATP车载设备与WG-21A型无绝缘轨道电路在大连快轨3号线中标，共10组车20套设备。
4.国际先进信号系统的引进
由于我国地铁建设速度较慢，使得国产信号设备技术水平较低，系统的研制条块分割，不能提供一体化的完整系统。因此，当进入20世纪90年代，随着我国改革开放的深入，经济的快速发展，城市人口的膨胀，开始了建设城市轨道交通的高潮，而在这种情况下，没有合适的国产地铁信号系统可用。再加上建设地铁向外国贷款，利用外资的附加条件是必须购买贷款国设备，因此纷纷引进国外先进的地铁信号设备。
随着地铁客流量的增长，北京地铁1号线将5min间隔缩短到2min，传统的信号系统已不能满足高密度行车的要求，存在诸多问题，亟须改造。于是1989年从英国西屋公司引进ATC系统（包括ATP、ATO、ATS），FS-2500无绝缘轨道电路，联锁采用国产6502电气集中，实现了自动排列进路、列车超速防护等功能，运行间隔2min，将4辆编组扩大到6辆编组。信号机、转辙机及车辆段轨道电路为国产设备。
鉴于北京复八线与1号线既有线路贯通运营，复八线信号系统必须与1号线既有信号系统兼容，复八线仍采用英国西屋公司的列车自动控制系统（ATC）（包括ATS、ATP、ATO）。另外，配套了国产的计算机联锁设备和信号微机监测设备等。
上海地铁1号线1989年引进阿尔斯通美国公司（原美国GRS公司）的ATC系统，包括ATP、ATO、ATS三个子系统，无绝缘轨道电路，数字调幅方式，有8种不同调制码率，采用阶梯式速度控制方式，追踪间隔2min。ATS中心由以太网构成双局域网结构，热备方式，中心与车站通信采用DTS数据传输系统。为节省投资，在正线道岔联锁区域和车辆段采用国产6502继电联锁。
ATC系统的引进拉近了我国地铁信号装配水平与国际上的差距，取得了较好的效果：（1）首次采用无绝缘轨道电路，既省去了大量切割钢轨和装设绝缘节的麻烦，避免了许多由绝缘不良带来的故障，提高了轨道电路的可靠性，又可向车载设备提供更多信息，提高了行车的安全性和可靠性。（2）首次采用双套智能型ATP车载装置，大大增强了车载设备的功能和可靠性，在我国首次实现了司机按车载信号而不是按地面信号行车，有效地保障了列车运行的安全。（3）首次实现了由小型计算机系统自动调度列车运行及自动排定列车进路，大幅度提高了调度工作的效率和列车运行的效率。（4）首次实现了列车自动驾驶，为进一步完善相关软件以实现最佳化列车运行铺平了道路。
由于ATC系统的采用，中国地铁的整个技术水平上了一个台阶，列车运行呈现出全新的面貌，实现了2min的运行间隔，大大提高了地铁列车的运行效率和运输能力。此后不久，对部分设备实施国产化，取得了较好的效果。
三、发展阶段
从1994年至今，我国城市轨道交通建设进入了快速发展期，伴之而来的是信号设备的大规模引进。广州、上海、深圳、重庆和南京等轨道交通项目的信号系统先后采用了德国西门子公司、美国US&S公司、法国阿尔斯通公司和日本信号公司等各具特色的ATC系统。这些ATC系统具有以下特点：（1）首次采用报文式数字轨道电路，可向车载设备传送更多信息。（2）数字轨道电路可以不断传送大量信息，因而运行中的车载设备能够根据这些不断更新的信息随时计算与前行列车的距离，从而确定本身的追踪速度。与传统方法即根据前行列车轨道电路数量来确定本车追踪速度相比，有了很大的区别和改进，构成准移动闭塞。（3）ATS采用计算机及其网络，任务按工作站分配，其局部网络均为高速以太网，中心与车站之间则采用由通信专业提供的高速传输网，信息出入均经多位CRC校核，因而进一步确保了整个系统的可靠性和安全性。
上海地铁2号线引进美国US&S公司的ATC系统，包括ATP、ATO、ATS、AF-904数字轨道电路。列车检测和ATP信息主要靠AF-904实现。追踪间隔100s，按8节编组设计。信号机、转辙机以及车辆段的计算机联锁和电缆为国产设备，其余全部采用进口设备。天津滨海轻轨也采用这一ATC系统。
上海轨道交通3号线采用了法国阿尔斯通公司的ATC技术。轨道电路采用DTC921-1型无绝缘数字轨道电路。DTC921-1可分别采用8个不同的载频进行信息传输，用MSK方式进行调制，支持双向传输，仅用了地到车通信。联锁采用ASCV（VPI2）计算机联锁系统，为双机热备系统。ATC采用SACEM系统，地面设备为三取二系统，车载设备头、尾主/备双重配置，基于目标距离控制方式。
上海轨道交通5号线采用了德国西门子公司的设备。轨道电路采用FTGS音频无绝缘轨道电路，用S-bond（S棒）电气隔离接头进行分割，轨道电路具有4个频率。系统经数据传输点（轨道耦合线圈）点式向车载设备传输信号和线路信息，也可用环线进行连续传输。联锁采用SIMIS计算机联锁系统，三取二工作方式，并采用了分散式设备接口模块。ATC采用点式发码非连续式地对车通信，车载设备为二取二方式，系统基于目标距离控制方式。
广州地铁1号线引进德国西门子公司的ATC系统，包括ATP、ATO、ATS及正线SICAS计算机联锁，FTGS数字轨道电路。ATP采用连续追踪控制单元，电码有效长度136位，速度控制为速度距离模式曲线控制方式。追踪间隔90s。ATO系统由车地通信系统、精确停车同步环线和车载设备组成。ATS中心由以太网构成分布式计算机系统，采用双机热备方式，中心与车站通信采用OTN开放传输网。车辆段联锁、信号机、转辙机、控制中心模拟屏、直流电源及电缆为国产设备。广州地铁2号线、深圳地铁1号线、南京地铁1号线也采用这一ATC系统，只是车辆段不再采用6502继电联锁，而采用国产计算机联锁。
重庆单轨较新线采用跨坐式单轨交通方式。其信号系统由列车自动防护（ATP）及列车位置检测（TD）子系统、计算机联锁（CBI）子系统和列车自动监控子系统三部分构成。ATP/TD系统引进具有实际运营经验和成熟技术的日本单轨交通ATP/TD系统。它采用基于轨道环线的感应技术，实现列车运行超速防护和列车在线位置检测。CBI系统采用国产TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统。
2002年和2003年，武汉轻轨1号线与广州地铁3号线相继从阿尔卡特公司引进采用移动闭塞方式的ATC系统（SelTrac MB），是基于感应环线通信的移动闭塞系统。车辆控制中心（VCC）通过敷设于轨道上的交叉感应环线电缆与车载控制设备（VOBC）进行数据通信，某列车与前一列车之间的安全间隔是根据列车当前运行速度、制动曲线以及列车在线路上的位置而动态计算得出的。武汉轻轨1号线一期工程信号系统在车辆段采用国产计算机联锁，正线采用SelTrac MB，完成列车自动防护、列车自动运行和列车自动监控功能。
2005年后，各地竞相引进基于无线通信的CBTC，有西门子、泰雷兹、阿尔斯通USSI、庞巴迪的CBTC，使我国城市轨道交通信号系统达到国际先进水平。
采用引进设备后，大大缩短了运行间隔，提高了安全程度和通过能力，但引进的ATC系统在我国的应用效果不像在国外那么好，原因是多方面的，如国内电源的质量、道岔的结构、轨道的施工工艺等。而且，国外引进的设备带来诸多问题：①造价昂贵，耗资巨大，同时要花费大量资金用于设备维修和更新，很难产生良好的经济效益和社会效益，也难免受制于人。②返修渠道不畅，维修成本太大，备品备件得不到保证，维修十分困难。③制式混杂，给线网的扩展、管理带来极大的困难。
照此发展下去，必将严重阻碍我国城市轨道交通的发展，同时不符合国家的产业政策，必须走国产化的道路，对引进的先进技术消化吸收，移植铁路成熟的信号技术，结合我国城市轨道交通的特点，需要自主开发研究，尽快提供国产化的成套ATC技术。这是我国城市轨道信号技术发展的必由之路，也必将使设备的造价降低，促进城市轨道交通发展。
我国从1999年初开始推行城市轨道交通设备的国产化政策。其主要目的在于降低建设投资，使国家及地方在财力上能够承受。另一个目的是充分吸收借鉴国外的先进技术，同时研制开发具有自主知识产权的城市轨道交通相关技术并进行本土化生产制造，大大提升中国城市轨道交通行业的技术水平并逐步减少对国外产品的依赖。
国产化政策实施以来，不少国外供货商审时度势，纷纷与中国本地厂家进行携手，出现了中外厂商合资或合作生产的局面。但这种合资或合作生产的产品多属于低端产品，并未涉及较为核心的技术，特别是软件。但随着中国经济的持续快速增长及中国城市轨道交通市场的成熟和不断扩大，这种局面一定会有所改变。
应该看到，我国已经引进了不同制式、不同水平的多种ATC系统，但要在短期内全面掌握并生产这些设备还有一定困难。因此，信号系统的引进仍会继续。
大连快速轨道3号线信号系统则为全国产化信号系统，包括调度集中系统、列车自动防护及计算机联锁系统、试车线信号系统、道口信号系统、车辆段计算机联锁系统。调度集中（CTC）系统，包括控制中心设备和车站RTU（CTC分机）设备。列车自动防护采用LCF-100DT型ATP车载设备。正线采用WG-21A型无绝缘轨道电路。道岔区段采用50Hz电子相敏轨道电路，用ATP速度码发送环线连续向车载ATP发送速度信息。采用点式应答器，作为车载电子地图校核设备，以提高司机驾驶精度和全线旅行速度。正线车站采用DS6-11型计算机联锁，车辆段采用TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统。
2010年，北京地铁亦庄线使用交控科技有限公司研制的具有自主知识产权的CBTC，这是首次采用国产的CBTC，打破了国外信号企业对于中国城市轨道交通市场的垄断，也使中国成为世界上掌握CBTC核心技术的少数国家之一。交控科技研制的LCF-300ATP/ATO和卡斯柯信号有限公司的ATS以及计算机联锁，组成完备的CBTC系统。继北京地铁后，又在重庆、成都、长沙等地铁投入运用。
卡斯柯信号有限公司研制的CBTC称为iCMTC系统，其中的iLOCK、iTS、iDCS、iMSS为该信号有限公司的既有成熟产品。iTC是其研发的移动闭塞控制系统，除iDMI外，其余的车载控制子系统iCC、车载人机界面iDMI、轨旁区域控制子系统ZC和轨旁线路控制子系统LC均基于CASCO自主研发。iCMTC系统首先运用于埃塞俄比亚的亚的斯亚贝巴轻轨，国内准备首次运用于上海地铁17号线。
铁道科学研究院通号所研制的MTC-Ⅰ型CBTC包括FZy型ATS子系统、TYJL-Ⅲ型计算机联锁（CBI）子系统、TYJL-ZC1型区域控制器子系统、TKCG-08型车载ATP子系统、ATO子系统、CSM-YH型综合监测与维护子系统、DCS子系统，准备首次运用于广州地铁7号线。第六节城市轨道交通信号系统的发展趋势
近20多年来，在城市轨道交通市场激烈竞争的压力下，各发达国家的系统供货商为实现超前领先技术，争夺有限市场份额，积极采用新技术，大量投入已研发的新型系统设备，大幅度提高了城市轨道交通信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。
一、城市轨道交通信号技术发展趋势
1.故障—安全技术的发展
随着计算机技术、微电子技术和新材料的发展，“故障—安全”技术得到了飞速发展。高可靠性、高安全性的“故障—安全”核心设备出现了“二取二”、“二乘二取二”和“三取二”等不同结构形式，其同步方式有软同步和硬同步。西门子公司、阿尔斯通公司、日本京山公司、日本日信公司等都推出了不同类型的采用硬件同步方式的安全型计算机。“故障—安全”技术的提高为高可靠和高安全的城市轨道交通信号系统的发展打下坚实的基础。
2.高水平实时操作系统开发平台的应用
实时操作系统RTOS（Real Time Operation System）是当今流行的嵌入式系统的软件开发平台。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等，这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的，也就是RTOS的应用程序接口API（Application Programming Interface）。在轨道交通等安全性要求很高的系统中引入RTOS，可以有效地解决系统的安全性和嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。在这种情况下，如何保证系统的容错性和故障—安全性成为一个亟待解决的难题。基于RTOS开发出的程序，具有较高的可移植性，可实现90％以上设备独立，从而有利于系统故障—安全性的实现。另外一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会，嵌入式软件的函数化、产品化能够促进行业交流以及社会分工专业化，减少重复劳动，提高知识创新的效率。
在城市轨道交通这种复杂工作环境下的计算机控制系统，对系统安全性、可靠性、可用性的要求更高，必须使用安全计算机，以保证系统能安全、可靠、不间断地工作。而安全计算机系统的软件核心就是RTOS。
采用实时操作系统可以满足以下需求：
①提高系统的安全性。
②满足系统实时性的要求。
③缩短了新产品的开发周期。
充分发挥实时操作系统可移植性、可维护性强等优势。采用
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