城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、引言：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的價(jià)值錨點(diǎn)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)作為保障行車(chē)安全、提升運(yùn)輸效率的核心系統(tǒng)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建與落地直接關(guān)系到城軌網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)營(yíng)、跨線(xiàn)互聯(lián)互通及智能化升級(jí)。從CBTC（基于通信的列車(chē)控制）系統(tǒng)的規(guī)模化應(yīng)用到全自動(dòng)運(yùn)行（GoA4）場(chǎng)景的拓展，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅是設(shè)備研發(fā)、工程建設(shè)的“技術(shù)契約”，更是行業(yè)技術(shù)迭代、產(chǎn)業(yè)協(xié)同的“底層邏輯”。本文基于系統(tǒng)工程視角，梳理信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的核心構(gòu)成、關(guān)鍵規(guī)范及實(shí)施要點(diǎn)，為工程實(shí)踐與標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)提供參考。二、核心系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分層解析（一）子系統(tǒng)功能與性能規(guī)范1.列車(chē)自動(dòng)防護(hù)（ATP）系統(tǒng)ATP作為信號(hào)系統(tǒng)的“安全中樞”，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圍繞安全完整性與控車(chē)精度展開(kāi)。依據(jù)GB/T____（等效EN____），車(chē)載與軌旁ATP設(shè)備需滿(mǎn)足SIL4（安全完整性等級(jí)4）的安全認(rèn)證要求，故障導(dǎo)向安全（FDS）機(jī)制需覆蓋“設(shè)備故障-通信中斷-軌旁單元失效”等全場(chǎng)景。控車(chē)性能方面，GoA2及以上等級(jí)系統(tǒng)的ATP需支持≤200米的移動(dòng)授權(quán)（MA）動(dòng)態(tài)更新，緊急制動(dòng)觸發(fā)響應(yīng)時(shí)間≤200毫秒，確保列車(chē)最小行車(chē)間隔壓縮至90秒以?xún)?nèi)（高密度運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景）。2.列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行（ATO）系統(tǒng)ATO的標(biāo)準(zhǔn)聚焦節(jié)能精準(zhǔn)停車(chē)與多場(chǎng)景適配性。在全自動(dòng)運(yùn)行場(chǎng)景（GoA4）中，ATO需支持“休眠-喚醒-全自動(dòng)折返”的全流程無(wú)人干預(yù)，停車(chē)精度需控制在±300毫米（正線(xiàn)）與±50毫米（存車(chē)線(xiàn)）范圍內(nèi)。針對(duì)不同編組（4/6/8節(jié)）、不同車(chē)型（A型/B型）的適配性，標(biāo)準(zhǔn)要求ATO系統(tǒng)具備“編組自適應(yīng)”算法，通過(guò)車(chē)載與軌旁的協(xié)同標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)牽引/制動(dòng)曲線(xiàn)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，能耗降低率需≥15%（對(duì)比人工駕駛）。3.列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控（ATS）系統(tǒng)ATS作為運(yùn)營(yíng)調(diào)度的“神經(jīng)中樞”，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)資源調(diào)度效率與系統(tǒng)可靠性。在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景中，ATS需支持“多線(xiàn)協(xié)同調(diào)度”，具備跨線(xiàn)列車(chē)的進(jìn)路自動(dòng)排列、沖突檢測(cè)（含施工區(qū)域防護(hù)）功能。人機(jī)界面（HMI）設(shè)計(jì)需符合“最小認(rèn)知負(fù)荷”原則，報(bào)警信息的分級(jí)（緊急/重要/提示）與響應(yīng)機(jī)制需滿(mǎn)足《城市軌道交通運(yùn)營(yíng)技術(shù)規(guī)范》要求，系統(tǒng)可用性（MTBF）需≥1000小時(shí)，故障恢復(fù)時(shí)間（MTTR）≤30分鐘。4.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CI）系統(tǒng)CI系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)核心是進(jìn)路安全邏輯與冗余架構(gòu)?；贕B/T____（等效EN____），CI需采用“二乘二取二”或“三取二”的安全冗余結(jié)構(gòu)，進(jìn)路建立的邏輯校驗(yàn)需覆蓋“道岔位置-信號(hào)機(jī)狀態(tài)-區(qū)段占用”的三維驗(yàn)證，故障時(shí)的倒機(jī)時(shí)間≤200毫秒。針對(duì)復(fù)雜站型（如換乘站、多岔區(qū)站），CI需支持“進(jìn)路預(yù)排-分段解鎖”功能，避免進(jìn)路交叉沖突導(dǎo)致的效率損失。（二）系統(tǒng)間接口與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)系統(tǒng)并非孤立存在，其與綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）、站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)（PSD）、車(chē)輛系統(tǒng)的接口標(biāo)準(zhǔn)直接影響系統(tǒng)協(xié)同性：與ISCS的接口：采用“服務(wù)化接口”（如RESTfulAPI）或“消息隊(duì)列”（如MQTT），傳輸“列車(chē)位置-設(shè)備狀態(tài)-報(bào)警信息”等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)更新頻率≥10Hz，時(shí)延≤500毫秒，確保運(yùn)營(yíng)調(diào)度的“全域感知”。與PSD的接口：基于“安全繼電器+以太網(wǎng)雙鏈路”冗余設(shè)計(jì)，PSD的“開(kāi)門(mén)允許”信號(hào)需與ATP的“停車(chē)精度驗(yàn)證”聯(lián)動(dòng)，關(guān)門(mén)防護(hù)時(shí)間≤3秒，避免列車(chē)帶門(mén)啟動(dòng)的安全隱患。與車(chē)輛系統(tǒng)的接口：車(chē)載信號(hào)設(shè)備與牽引/制動(dòng)系統(tǒng)的通信采用“硬線(xiàn)+以太網(wǎng)”混合冗余，制動(dòng)指令的傳輸需滿(mǎn)足“安全相關(guān)數(shù)據(jù)”的完整性要求（如采用CRC校驗(yàn)），牽引切除響應(yīng)時(shí)間≤100毫秒。三、關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范的落地要求（一）安全與RAMS標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)需融合EN____（RAMS）、EN____（軟件安全）、EN____（系統(tǒng)安全）的要求，國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)化為GB/T____、GB/T____等標(biāo)準(zhǔn)。工程實(shí)踐中，需通過(guò)“安全計(jì)劃-危害分析-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估-安全驗(yàn)證”的全流程管理，確保：系統(tǒng)級(jí)RAMS指標(biāo)：可靠性（MTBF）≥10?小時(shí)，可用性≥99.9%，可維護(hù)性（MTTR）≤1小時(shí)（關(guān)鍵設(shè)備）；軟件安全等級(jí)：車(chē)載ATP軟件需達(dá)到SIL4，ATS軟件達(dá)到SIL3，開(kāi)發(fā)流程需通過(guò)CMMIL3或ASPICECL3認(rèn)證。（二）互聯(lián)互通與兼容性規(guī)范隨著城軌網(wǎng)絡(luò)的“跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)”需求增長(zhǎng)，信號(hào)系統(tǒng)的互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)（如《城市軌道交通CBTC系統(tǒng)互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范》）成為關(guān)鍵。標(biāo)準(zhǔn)要求：設(shè)備層：不同廠(chǎng)商的ATP/ATO設(shè)備需支持“同平臺(tái)通信協(xié)議”（如CBTC的CTCS-3級(jí)或國(guó)內(nèi)自主的DCS協(xié)議），軌旁設(shè)備的“位置編碼”（如應(yīng)答器、信標(biāo)）需兼容多廠(chǎng)商車(chē)載設(shè)備的解碼邏輯；系統(tǒng)層：ATS的“運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)模型”需統(tǒng)一（如列車(chē)ID編碼、進(jìn)路編號(hào)規(guī)則），跨線(xiàn)列車(chē)的“權(quán)限認(rèn)證-進(jìn)路預(yù)約-沖突消解”需通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口實(shí)現(xiàn)。（三）電磁兼容性（EMC）要求城軌環(huán)境存在牽引回流、無(wú)線(xiàn)干擾（如5G、WiFi）等復(fù)雜電磁環(huán)境，信號(hào)設(shè)備的EMC標(biāo)準(zhǔn)需滿(mǎn)足GB/T____（等效EN____），重點(diǎn)管控：輻射發(fā)射：車(chē)載設(shè)備的輻射干擾需≤30dBμV/m（150kHz-1GHz），避免影響車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信（如LTE-M）；抗擾度：軌旁設(shè)備需通過(guò)“浪涌（±2kV）-靜電放電（±8kV）-脈沖群（±2kV）”測(cè)試，確保在雷擊、設(shè)備插拔等場(chǎng)景下的穩(wěn)定運(yùn)行。四、實(shí)施與驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)化流程（一）設(shè)計(jì)階段：合規(guī)性審查工程設(shè)計(jì)需開(kāi)展“標(biāo)準(zhǔn)符合性審查”，針對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的“功能需求-性能指標(biāo)-接口協(xié)議”，對(duì)照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T____、TB____）進(jìn)行逐項(xiàng)驗(yàn)證。例如，在GoA4線(xiàn)路設(shè)計(jì)中，需審查“站臺(tái)門(mén)與信號(hào)的聯(lián)動(dòng)邏輯”“休眠列車(chē)的喚醒機(jī)制”是否滿(mǎn)足《全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，避免后期改造風(fēng)險(xiǎn)。（二）測(cè)試與驗(yàn)證：全周期覆蓋1.工廠(chǎng)測(cè)試（FAT）：設(shè)備出廠(chǎng)前需完成“功能測(cè)試-性能測(cè)試-安全測(cè)試”，如ATP的“緊急制動(dòng)曲線(xiàn)驗(yàn)證”需在“動(dòng)態(tài)仿真平臺(tái)”（模擬不同坡度、載重的列車(chē)工況）中完成，測(cè)試用例覆蓋率需≥100%（含邊界場(chǎng)景）。2.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試（SAT）：軌旁設(shè)備安裝后，需進(jìn)行“靜態(tài)調(diào)試（如道岔定反位校驗(yàn)）-動(dòng)態(tài)調(diào)試（如列車(chē)限速驗(yàn)證）”，重點(diǎn)驗(yàn)證“車(chē)地通信時(shí)延”（≤100毫秒）、“移動(dòng)授權(quán)更新頻率”（≥2Hz）等指標(biāo)。3.聯(lián)調(diào)聯(lián)試：信號(hào)系統(tǒng)需與車(chē)輛、PSD、ISCS等系統(tǒng)開(kāi)展“聯(lián)合測(cè)試”，驗(yàn)證“全自動(dòng)折返-站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)-應(yīng)急場(chǎng)景響應(yīng)”等全流程功能，測(cè)試時(shí)長(zhǎng)需覆蓋“早高峰-平峰-低峰”全時(shí)段，確保系統(tǒng)在復(fù)雜工況下的穩(wěn)定性。（三）驗(yàn)收與運(yùn)維：標(biāo)準(zhǔn)落地閉環(huán)驗(yàn)收階段需依據(jù)《城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》，通過(guò)“文檔審查（如安全認(rèn)證報(bào)告、測(cè)試報(bào)告）-現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操（如故障模擬測(cè)試）-運(yùn)營(yíng)評(píng)估（如試運(yùn)行3個(gè)月的可靠性數(shù)據(jù)）”三階段驗(yàn)收。運(yùn)維階段需建立“標(biāo)準(zhǔn)化維護(hù)規(guī)程”，包括：設(shè)備巡檢：采用“狀態(tài)監(jiān)測(cè)+定期巡檢”結(jié)合，通過(guò)傳感器采集ATP/CI的“溫度-電流-通信丟包率”等數(shù)據(jù)，預(yù)判故障；故障處理：制定“分級(jí)響應(yīng)機(jī)制”，SIL4設(shè)備故障需在30分鐘內(nèi)定位，2小時(shí)內(nèi)恢復(fù)，故障記錄需納入“全生命周期管理平臺(tái)”，為標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。五、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)方向（一）全自動(dòng)運(yùn)行（GoA4）的標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)隨著GoA4線(xiàn)路的規(guī)模化建設(shè)，信號(hào)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)需向“無(wú)人化安全保障”演進(jìn)：安全標(biāo)準(zhǔn)：新增“休眠列車(chē)的安全防護(hù)”“遠(yuǎn)程應(yīng)急接管的權(quán)限認(rèn)證”等規(guī)范，確保無(wú)人場(chǎng)景下的故障導(dǎo)向安全；性能標(biāo)準(zhǔn)：列車(chē)定位精度需從“米級(jí)”向“分米級(jí)”升級(jí)（如采用UWB或視覺(jué)定位輔助），支持“全自動(dòng)洗車(chē)-休眠喚醒”的全流程無(wú)人干預(yù)。（二）智慧城軌與數(shù)字孿生的融合數(shù)字孿生技術(shù)在信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用需建立標(biāo)準(zhǔn)：數(shù)字孿生模型的“精度規(guī)范”：軌旁設(shè)備的三維建模精度需≤1厘米，列車(chē)動(dòng)力學(xué)模型的誤差需≤5%；虛實(shí)聯(lián)動(dòng)的“測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)”：通過(guò)數(shù)字孿生平臺(tái)模擬“道岔故障-通信中斷-極端天氣”等場(chǎng)景，驗(yàn)證信號(hào)系統(tǒng)的魯棒性，測(cè)試結(jié)果需與現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)調(diào)數(shù)據(jù)比對(duì)，誤差≤10%。（三）自主可控與開(kāi)源生態(tài)的規(guī)范為突破“卡脖子”技術(shù)，國(guó)內(nèi)信號(hào)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)需支持“自主可控技術(shù)”的落地：芯片與操作系統(tǒng)：車(chē)載ATP設(shè)備的處理器需通過(guò)“國(guó)密認(rèn)證”，操作系統(tǒng)需采用“安全增強(qiáng)型Linux”或國(guó)產(chǎn)RTOS，其安全認(rèn)證需符合GB/T____；開(kāi)源生態(tài)：鼓勵(lì)建立“城軌信號(hào)開(kāi)源社區(qū)”，制定“開(kāi)源組件的