高速铁路信号系统介绍

高速铁路信号系统介绍（通用7篇）

高速铁路信号系统介绍 篇1

近年来,我国高速铁路建设取得了迅猛发展,截至2011年底,高速铁路营业里程达7 531 km(不包括台湾地区),在建高速铁路1万多千米,已成为世界高速铁路运营速度最高,运营里程最长、在建规模最大的国家.铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的,它的第一使命是保证行车安全,没有铁路信号,就没有铁路运输的安全.随着列车运行速度的提高,完全靠人工望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了,当列车提速到200km/h时,紧急制动距离将达到2 km(常用制动距离超过3 km),因此,国际上普遍认为当列车速度大于时速160 km时,必须装备列车运行控制系统(简称列控系统),以实现对列车间隔和速度的自动控制,提高运输效率,保证行车安全.要实现列车自动控制,需要解决许多关键技术问题,例如:车-地之间大容量、实时和可靠信息传输,列车定位,列车精确、安全控制等,需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统.高速铁路装备了列控系统后,提高了列车运行速度和行车密度,同时对中国铁路信号技术还具有积极的促进作用,但由于发展速度太快,设备、标准、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足.本文作者简要阐述了中国列车运行控制系统为我国铁路发展所产生的促进作用,也对现有系统存在的若干问题进行了分析,在分析的基础上,针对今后中国列车运行控制系统的建设提出了改进建议.中国列车控制系统（CTCS）

2003年,铁道部参照欧洲列车运行控制系统(ETCS)相关技术[3],根据中国高速铁路建设需求制定了5中国列车运行控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)6,以分级的形式满足不同线路运输需求.CTCS系统由车载子系统和地面子系统组成.地面子系统包括:应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM-R)、列控中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC).车载子系统包括:CTCS车载设备、无线系统车载模块等.CTCS依次分CTCS-0~CTCS-4共5个等级, 以满足不同线路速度需求.CTCS0级为既有线的现状;CTCS1级为面向160 km/h以下的区段;CTCS2级为面向干线提速区段和200~250 km/h高速铁路;CTCS3级为面向300~350 km/h及以上客运专线和高速铁路;CTCS4级为面向未来的列控系统.TCS-2级列控系统[5]是基于轨道电路和点式应答器传输列车运行许可信息,并采用目标-距离模式监控列车安全运行的控制系统.地面一般设置通过信号机,是一种点-连式列车运行控制系统.在CTCS-2级列控系统中,用轨道电路实现列车占用及完整性检查,并连续向车载设备传送空闲闭塞分区数量等信息.用应答器向车载设备传输定位、线路参数、进路参数、临时限速等信息.列控中心具有轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制、站间安全信息传输等功能.同时,列控中心根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息,产生行车许可,并通过轨道电路及有源应答器将行车许可传递给列控车载设备.列控车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息,结合动车组参数,按照目标-距离模式生成控制速度,监控列车安全运行.CTCS-3级的列控系统[6]是基于无线通信网GSM-R传输列控信息并采用轨道电路检查列车占用的连续式控制系统.CTCS-3级列控系统采取目标距离控制模式和准移动闭塞方式,地面可不设通过信号机,司机凭车载信号行车,同时具有CTCS-2级功能.CTCS-3级列控系统地面设备包括:无线闭塞中心、列控中心、轨道电路、点式应答器、GSM-R通信接口设备等.车载设备包括:车载安全计算机、GSM-R无线通信单元、轨道电路信息接收单元、应答器信息接收模块、列车接口单元等.在CTCS-3级列控系统中,无线闭塞中心根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可,并通过

高速铁路信号系统介绍 篇2

1高速铁路信号系统安全评估的研究意义

高速铁路信号系统是铁路路况、行车信号等数据的采集、 处理中心,也是整个铁路运输系统的控制枢纽,它涉及电子、通信、计算机和控制技术等多个领域,与整个铁路运输系统的安全和效率紧密相连。铁路信号设备发生故障或铁路信号系统出现错误,都会影响列车的正常运行,甚至导致事故,造成经济损失和人员伤亡。这就要求在高速铁路前期规划、整个建设过程、运营和维修中都要考虑信号系统的安全性能。如何在系统的整个生命周期对其进行安全检测和评估是一项复杂的任务, 因此,研究铁路信号系统的安全评估问题意义重大。

安全评估,又称安全分析、安全评价、危险评价或风险评价。顾名思义,安全评估是以实现系统、工程安全为目的,运用一定的方法评价和预测拟建或者已有系统、工程可能存在的危险以及可能产生的后果,这是其广义的内涵。狭义的安全评估则是对系统固有的潜在危险及严重程度进行分析和预测并作出定量评估。根据安全评估指标,对系统的有害因素、薄弱环节进行判别,从而采用改进技术,制定相应的防范措施,尽量降低系统的失效率,提高可靠性。

2高速铁路信号系统安全评估的方法

1)预先危险性分析(PHA)

在项目初期,通常对系统的潜在危险没有全面的把握,在这种情况下预先危险性分析(PHA)是一种比较合适的方法。 PHA适用于小规模系统,是在项目设计、试验、生产或施工之前,预先对系统进行全面细致的分析,识别其中可能出现的危险、安全隐患和产生危险的条件,同时对其严重性即危险等级进行预测。针对PHA的分析结果就可以制定相应的措施以最大限度地避免潜在危险的发生。

2)专家评估法

专家评估法,顾名思义,就是由一群工作经验丰富、专业知识扎实的专家来完成评估工作。由于我国高速铁路信号系统的发展速度非常快,在安全评估中存在许多无法确定的因素 (如系统工作的人员管理问题),这些难以量化的因素就必须依靠专家分析法来解决。通常的方式有表决法、评分法和安全检查表(Safety Check List,SCL)法。

3)故障模式与影响分析(FMEA)

故障模式和影响分析(Failure Modes and Effects Analysis, FMEA)将系统划分为多个子系统,也可按实际需要将子系统细分到设备元件,分析这些独立的评估单元可能产生的故障类型和故障影响[1]。通过FMEA可以分析出元件、设备的故障类型以及可能对系统产生的影响,同时辨别出单一故障和系统故障。进而根据结果采取措施减少或避免这些影响,提高设备的可靠性。FME是故障树分析的基础,通常采用故障树分析法评估时都要先进行故障模式分析。

4)事件树分析(ETA)

事件树分析(Event Tree Analysis,ETA)是一种时序逻辑的事故分析方法,它按事故发展的时间顺序由初始事件推出可能产生的后果,以此实现危险源的识别[2]。由于事故的发生通常是多个原因事件相继发生的结果,部分事件以另一些事件的发生作为前提条件,又可能引起其它事件。因而它们之间存在因果逻辑关系。ETA以树枝状图来表示事件之间的关系,以一个初始事件为起点,依据事故的发展顺序,分阶段一步一步进行分析,每一事件可能的后续事件取完全对立的两种状态[3](如成功或失败、安全或危险、正常或故障等)。通过ETA,可以进行故障诊断、分析系统的薄弱环节、实现系统的优化设计等。因而ETA在风险评价中使用较为普遍。

3基于层次分析法和灰色理论的安全评估

1)层次分析法

层次分析法是美国运筹学家萨蒂应用网络系统理论和多目标综合评价方法提出的一种层次权重决策分析方法。AHP将要评价的对象层次化,根据问题性质和目标将其分解为不同的组成元素[4],按照各因素间的相互关系和隶属关系将其分层组合形成一个多层次结构模型。即通过被评价对象的影响因素及各因素的重要程度来决定评价结果。它建立在一定的主观判断基础上。最终归结为最底层(指标、措施、方案等)相对于最高层(总目标)相对重要度的权值或相对优劣次序问题[5]。 主要分为建立层次结构模型、构造判断矩阵、计算权重、最大特征根法、一致性检验、层次总排序五个基本步骤。

2)灰色理论

灰色系统理论包括灰色预测法、灰色关联度分析等多种研究方法。而在本论文中,主要用到灰色系统中的“灰数”这一概念以及灰数的白化方法。灰数,指的是对于一个研究对象,只知其大致范围却不知道其确切取值的数。灰数的白化,就是将不明确的灰数进行清晰化和确切化。在此过程中要用到白化权函数。该函数是直角坐标中的一条三折线或S曲线,用来定量地描述某一评估对象隶属于某个灰类的程度[6]。常用的白化权函数有左升右降的连续典型白化权函数、下限级白化权函数、上限级白化权函数和三角白化权函数。

3)灰色层次法的评估过程及在安全评估中的应用

灰色层次分析法就是将灰色理论应用于层次分析法中,用不同的灰色统计数来表示不同指标对各评价等级的隶属度。 “隶属度”指的是一个指标属于某一个等级的程度。区别于清晰集合里面“非此即彼”的界定性质,模糊数学通过“隶属度”这一概念将其扩展为“亦此亦彼”的界定方式,用“属于程度”来替代“属于”和“不属于”,同时把定性评价转化为定量分析。例如假设我们认为人的身高x(cm)达到180则为高个子,并且给定如下的隶属度函数:

若有一个人身高为117755ccmm,则ff(xx)== 00..7755,即这个人以0.75的隶属度属于高个子。

在安全评估的应用中,将灰色理论和层次分析法结合,根据灰色评价矩阵和权重向量计算各准则下指标的风险矩阵,再根据准则权重向量和各准则下指标的风险矩阵计算隶属度矩阵。将系统属于各安全等级的隶属度矩阵与灰类等级分值矩阵相乘,得到系统的风险。根据最大隶属度原则及灰类分值得出系统所处的风险等级。在理论分析的基础上,选取高速铁路信号系统中的计算机联锁系统,将系统分为目标层、准则层和指标层进行分析。在专家评价样本矩阵和两两判断矩阵的基础上,根据评价流程得出分析结果。

4结束语

本文在阐述高速铁路信号系统安全评估意义的基础上,结合常用的安全评估方法,对各方法的选择依据进行分析。又通过在层次分析和灰色理论中,通过对层次分析法和灰色理论的分析,提出并阐述了灰色层次分析法的评估过程。

摘要：近年来,我国高速铁路发展迅猛,由此各国高铁事故频频发生,且许多事故与信号系统未能充分发挥作用、无法满足安全要求有关,对于信号系统的安全评估研究迫在眉睫。该文对我国铁路信号系统的安全评估方法进行分析,提出并探讨了其安全评估方法的选择和采用层次分析和灰色理论相结合的方法对高铁信号系统进行风险分析。

高速铁路信号系统介绍 篇3

关键词：高速铁路信号；施工技术管理；要点

目前，我国铁路建设飞速发展，列车的运行速度也不断加快，人们越来越关注铁路运行安全。铁路信号设备是铁路的主要技术设备，在保证行车安全、提高运输效率和传递行车信息等方面起着不可替代的作用。高速铁路信号系统是集中了传统铁路信号、计算机和通信等技术的系统，采用了一种新型行车指挥和综合控制与管理的系统，其列车最高运行速度范围在200-350KM/H。铁路信号施工安装的好坏直接影响铁路运输的效率与安全，随着新技术、新设备、新工艺不断涌现，给铁路信号施工技术管理提出了更高的要求。

一、高速铁路信号系统概述

高速铁路信号系统是保证列车运行安全、提高运行效率的重要技术设备。它以有效可靠的技术手段对列车运行速度、追踪间隔距离进行实时监控和超速防护。其包括调度集中系统、闭塞系统、列车运行控制系统、计算机联锁系统、微机监测系统、电源系统、道岔融雪系统等，列车运行控制系统采用CTCS2或3级制式，满足高速设计要求；计算机联锁系统采用2*2取2的硬件安全冗余结构，满足有关运营要求；运输调度指挥系统采用分散自律调度集中系统（CTC）系统，实现对各车站的调度集中控制，设置信号集中监测系统，对列控设备、联锁设备、信号基础设备及LEU断线等进行实时监测。综述信号系统是一个以中心设备为龙头，车站设备为基础，通信网路为骨架，集行车调度指挥、列车运行控制、设备监测和信息管理等功能于一体的综合控制系统。

二、高速铁路信号施工技术管理要点

（一）接口管理。高速铁路建设涉及多个技术领域的复杂且庞大的系统组合，各系统间衔接极为复杂，整体性要求高，尤其是站前站后工程的施工接口和各系统间的技术接口管理工作量大、技术复杂、涉及面广。信号工程作为列车运行控制的核心工程，与相关专业的接口多，几乎覆盖了工程全部专业和整个施工过程。专业间接口管理不到位，会直接影响工期目标的实现和工程质量的控制。尤其是无砟轨道的路基、桥梁和隧道工程作为永久性结构。因此要高度重视接口管理工作，从工程进场就要依据设计说明、施工图等资料，编制工程接口方案，认真开展接口检查。对室外接地端子逐点测试确认，对预留的过轨手孔、锯齿孔、电缆槽道，房建室内预留的沟槽管线进行逐点核对，会同建设、监理单位盯控落实，为信号施工创造条件，赢得主动。

（二）首件定标管理。高速铁路信号工程涉及了室内机柜及室外信号机、道岔、轨道电路、应答器等设备的安装，涉及安装的种类多且由于信号专业点多线长的特点，如何保证设备安装的标准化、规范化、统一化，确保施工安装的质量成为一个重要课题。而首件定标就是解决此问题的一个重要且有利的控制手段。工程实施过程中，首先要把做好预想和谋划作为切入点，组织技术人员结合积累的问题库和其他建设经验，提前制定措施，其次充分听取运营接管单位建议，制定标准、优化方案，编制工程施工工艺标准及作业指导书。再次根据制定的标准选取某站或某段开展首件的实施，通过实施及综合评估审查，确定施工工艺标准及作业程序，制作统一的施工模板工具。最后标准确定后，分为两步进行推广和强化，一是组织作业人员分批到定标车站进行集中学习，重点强调，反复灌输，确保理解充分。二是开展实操培训考核，提高操作水平，将样板引路落到实处。

（三）基础数据测定管理。车载ATP目标距离模式曲线生成的基础数据来源主要有两方面，一是动车自生的各种参数，二是地面线路的基础数据。因此基础数据对于动车的安全运行起着极其重要的意义。信号工程施工的基础数据主要包括信号点的里程、区段长度、信号机里程、道岔的岔尖里程、机械绝缘节里程、应答器里程等，在信号施工中必须对基础数据测定准确。为了准确测定信号点我们一般采用相对参照物测量与正向计算测量相结合对比的方式保证测量的准确性。如：每一个信号点都有一个DK里程，通过站前单位提供的线路里程信息（桥梁地段主要参考桥墩里程、CPIII 里程；路基地段主要参考CPIII 里程、电气化杆基础里程；隧道地段主要参考CPIII 里程）测量确定位置并做好标记，然后用钢卷尺或者激光测距仪根据图纸区段的长度进行测量确定下一个信号点的位置并做好标记，然后再用站前单位提供的基准点里程测出本信号点的位置，比较两个位置的偏差值，如果无偏差表示信号点里程正确，测定完成。在测定过程中对于现场特殊情况信号点需要移动位置的要做好记录，并及时上报设计院确认，保证列控数据编制的正确性。

综上所述，接口管理、首件定标管理、基础数据测定管理是高速铁路信号施工技术管理的关键及难点，在工程建设过程中要高度重视，加强过程控制，确保得到落实，保证信号工程施工质量，为高速列车运行提供可靠保障。

参考文献：

高速铁路信号系统介绍 篇4

“闭塞”二字，按词典上解释，即与外界隔绝也。在轮轨交通中，用铁路上行车人话说，为保证列车在线路上运行安全，在空间上或在时间上隔离的技术。但后者安全性极差，一般情况下已弃用。只有前者空间隔离的技术最安全、最先进。

铁路上，将车站与车站间这段铁路线，即列车运行线称为区间，一般为10公里左右。而当列车进入区间后，必须使之与外界隔离起来，区间两端车站都不再向这一区间发车，以防止列车相撞和追尾。这段隔离区间，铁路上称“闭塞”，是铁路信号的专用名词。为其所设置的设备称为闭塞设备。随着列车速度的提高，为提高运输能力，铁路上又将10公里左右的长区间，划分为若干闭塞分区,以不同的信号表示该分区或前方分区是否被列车占用等状态,列车则根据信号显示运行。

我国传统铁路当前釆用的闭塞方法，主要有两种：一是半自动闭塞，需人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机的进行显示发车，但列车出发后，出站信号机能自动关闭，所以叫半自动闭塞。采用半自动闭塞时，列车占用区间的凭证是出站信号机（线路所是通过信号机）的进行显示。出站信号机不能任意开放，它受半自动闭塞机的控制。只有当区间空闲，经过办理手续后，出站信号机才能开放。还应注意，出站信号机既要防护列车区间运行的安全，又要防护出发列车在站内运行安全。所以它既要受闭塞机的控制，又要受到车站联锁设备的控制。釆用半自动闭塞法时称为半自动闭塞区段。

二是自动闭塞，首先要装置由运行中的列车能自动完成闭塞任务的一种自动闭塞设备。通过列车运行及闭塞分区的情况，随着列车的运行，通过以色灯信号机为主的自动闭塞设备，自动变换显示、自动控制、不需要人工操纵，这种完全是自动进行的闭塞，故叫自动闭塞。

目前，我国传统铁路上采用的自动闭塞主要有单线双向自动闭塞（在线路两侧均设有通过色灯信号机）和双线单向自动闭塞（每条线仅一侧设信号机）。

当基本闭塞法不能使用时，根据列车调度员命令所采用代用闭塞方法称电话闭塞。在使用时，有严格规定和注意事项，在这里暂不详述了。总之，不论采取何种信号显示制式,列车间都必须有一定数量的空闲分区作为列车安全间隔。一个区间（闭塞分区）内，同一时间只允许一列车占用。无论在铁路、在地铁谈闭塞，闭塞设备又必须和信号系统紧紧相连，一起成长发展。

随着计算机及通讯技术的发展，随着高速铁路、城市轨道交通蓬勃掀起发展，传统的固定自动闭塞系统又出现不能适应高速发展的运输交通需求，必须向准移动闭塞系统和移动自动闭塞系统变化、发展。移动自动闭塞信号系统已经成为一种现代无线通信技术、计算机技术和控制技术的智能化的列车间隔控制系统，已成了代表21世纪铁路、轨道交通信号发展的方向。

传统的固定闭塞就是前面说到的将线路划分为固定位置、某一长度的闭塞分区。一个分区只能被一列车占用，两列车间以若干分区为安全间隔。列车信号控制系统采用模拟轨道电路判断分区占用情况，通过列车轮轴传感器加点式或环线传输传递信息，信息量较小。在传统的固定闭塞制式下,列车信号控制系统无法知道列车在闭塞分区内的具体位置,因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。为充分保证安全,必须在两列车间增加一个防护区段,并是固定不变的，一旦固定就必须按照最坏情况去设定，但是车辆性能良莠不齐，都按一种方式对待，这迫使得列车间的安全间隔较大,影响了线路的使用效率。

准移动闭塞在控制列车的安全间隔上比固定闭塞安全间隔，但列车信号控制系统通过采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断闭塞分区占用并传输信息,信息量大，可以告知后续列车继续前行的距离,后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动,列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点,从而可改善列车速度控制,缩小列车安全间隔,提高线路利用效率。但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方,因此，它并没有完全突破轨道电路的限制。准移动闭塞在当今轨道交通的信号项目中采用得较多，上海地铁2、3、4号线，广州地铁1、2号线、深圳地铁61号线、南京地铁1号线和天津滨海轻轨都采用这种技术。

铁路信号系统新技术的发展趋势 篇5

近20多年来，在运输市场激烈竞争的压力下，各国铁路，特别是发达国家铁路为实现提速、高速和重载运输，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。

一、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铁路信号系统的发展打下坚实的基础。

二、高水平的实时操作系统开发平台

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,A lication Programming Interface）。在铁路、航空航天以及核反应堆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。

在铁路这样恶劣工作环境下的计算机系统，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。目前，英国的西屋公司（Westinghouse）已经在列车运行控制系统中采用了RTOS，瑞典也有很多铁路通信和控制系统采用OSE实时操作系统。

采用实时操作系统可以满足如下性能或特性：

提高系统的安全性。实时操作系统可以成为整个软件系统的中间件，即实时操作系统通过驱动程序与底层硬件相结合，而上层应用程序通过API和库函数与实时

操 作系统相结合。实时操作系统完成系统多任务的调度和中断的执行，这样系统的安全模块和非安全模块将会得到有效的隔离，RTOS可以很好地解决硬件冗余模块 的同步问题。

满足系统实时性的要求。列车运行控制系统要求的是硬实时响应，实时性要求非常高，如果在系统中选用实用操作系统开发该系统的软件，会对该系统的实时性指标的提高有很大帮助。

缩短了新产品的开发周期。由于RTOS提供了系统中的多任务调度、管理等功能，在此基础上用户只需开发与应用对象相关的应用程序，所以缩短了新产品的开发周期，降低了设备的成本。RTOS还具有开发手段可靠、检测手段完善等特点。

充分发挥实时操作系统可移植性、可维护性强等优势。

采用RTOS后，一旦系统需要升级，只需改动力量程序，而不像以前系统需要重新进行设计，体现出RTOS再开发周期短，升级能力强的优点。

三、数字信号处理新技术的应用随着铁路运输提速、重载的发展，基于分立元器件和模拟信号处理技术的传统铁路信号设备越来越满足不了铁路运输安全性和实时性的要求。

因此，全面引进计算机技术，利用计算机的高速分析计算功能，来提高信号设备的技术水平已非常紧迫。数字信号处理技术（D ,Digital Signal Proce ing）的出现为铁路信号信息处理提供了很好的解决方法。

与模拟信号处理技术相比较，数字信号处理技术具有更高的可靠性和实时性。数字信号处理的频域分析和时域分析的两种传统分析方法有着各自的优缺点。频域分析 的优点是运算精度高和抗干扰性能好，而缺点是在强干扰中提取信号时容易造成解码倍频现象，例如将移频的低频11Hz误解成22Hz；时域分析的优点是定型 准确，而缺点是定量精确地剔除带内干扰难度大。

随着数字信号处理技术的新发展，在铁路信号处理中引入了新的实用技术，如ZFFT（ZOOM-FFT）、小波信号处理技术、现代谱分析技术等。

目前，我国的轨道电路的信号发送、接收以及机车信号的接收普通采用了数字信号处理技术，日本的数字ATC和法国UM2000数字编码轨道电路也都采用了数字信号处理技术。

四、计算机网络技术的发展随着计算机网络技术的飞速发展，实施企业网络化管理已成为企业实现管理现代化的客观要求和必然趋势。

铁路信号系统网络化是铁路运输综合调度指挥的基础。在网络化的基础上实现信息化，从而实现集中、智能管理。

网络化。现代铁路信号系统不是各种信号设备的简单组合，而是功能完善、层次分明的控制系统。系统内部各功能单元之间独立工作，同时又互相联系，交换信息，构成复杂的网络化结构，使指挥者能够全面了解辖区内的各种情况，灵活配臵系统资源，保证铁路系统的安全、高效运行。

信息化。以信息化带动铁路产业现代化，是铁路发展的必然趋势。全面、准确获得线路上的信息是高速列车安全运行的保证。因而现代铁路信号系统采用了许多先进的通信技术，如光纤通信、无线通信、卫星通信与定位技术等。

智能化。智能化包括系统的智能化与控制设备的智能化。

系统智能化是指上层管理部门根据铁路系统的实际情况，借助先进的计算机技术来合理规划列车的运行，使整个铁路系统达到最优化；控制设备的智能化则是指采用智能化的执行机构，来准确、快速地获得指挥者所需的信息，并根据指令来指挥、控制列车的运行。

近年来，我国铁路行业已成功地推广应用了原TMIS和DMIS（现称TDCS）等系统，在利用信息技术方面取得了长足的进步。具有代表性的列车调度指挥系统TDCS，以现代信息技术为基础，综合运用通信、信号、计算机网络、多媒体技术，建立了新型现代化运输调度指挥系统（铁道部、铁路局、基层信息采集网）。

五、通信技术与控制技术相结合随着计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）和控制技术（Control）的飞跃发展，向传统的以轨道电路作为信息传 输媒体的列车运行控制系统提出了新的挑战。综合利用3C（Computer、Communication、Control）技术代替轨道电路技术，构成新 型列车控制系统已成必然。用3C技术代替轨道电路的核心是通信技术的应用，目前计算机和控制技术已经渗透到列控系统中，称为“基于通信的列车运行控制系统 ”（CBTC，Communication Based Train Control）。

如上所述，世界发达国家陆续试验的CBTC系统有ATCS、ARES、ASTREE、CARAT、FZB等。所有上述各类系统，均具有两个基本特点：列车与地面之间有各种类型的无线双向通信。可分为连续式和点式的。其中又可分为短距离传输（指1m以内）和较长距离传输（远至几公里至几十公里）的移动 通信。它们仍然保留闭塞分区，其中最简易方式CBTC仍采用固定的闭塞分区，但是闭塞分区的分隔点不是用轨道电路的机械绝缘节或电气绝缘节（如无绝缘轨道电 路），而是用应答器或计轴器，或其他能传送无线信号的装臵构成分隔点，这种简易形式仍然保留固定长度的闭塞分区（FAS，Fixed Aotoblock System），简称为 CBTC—MAS。

在CBTC中进一步发展的闭塞分区不是固定的,而是移动的(MAS,Moving

Autoblock System),简称CBTC-MAS。被欧洲联盟采用的ERTMS/ETCS的2级和3级是当前CBTC的代表。

ERTMS/ETCS经过多个试验项目的测试和认证后，进行了商业项目的建设，德国铁路计划到2021年在所有的高速铁路装备ETCS2级设备。表1-2给出了其他欧洲国家铁路正在建设或已投入商业运营的ERTMS/ETCS商业项目。通信技术与控制技术的结合重新规划了铁路信号系统的结构与组成，为列车运行控制的未来发展开辟了新开地。

六、通信信号

一体化随着当代铁路的发展，铁路通信信号技术发生了重大变化，车站、区间和列车控制的一体化，铁路通信信号技术的相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破了功能单

一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路通信信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。

从铁路信号系统纵向发展看，德国已经形成从LZB、FZB发展到ERTMS的发展趋势。LZB利用轨道电缆环线传输列车运行控制系统行车指令和速度指令机 车信号，取消地面闭塞信号机，保留闭塞分区，列车按固定闭塞方式（即FAS）运行。FZB是基于无线的列车运行控制系统，是新一代移动自动闭塞系统（即 MAS），其目的是实现低成本、高性能的列车运行控制系统，并已加入ETCS。ERTMS/ETCS（欧洲铁路运输管理系统/欧洲列车控制系统）是欧盟支 持的统一的行车控制系统，采用GSM—R作为传输系统，其成功应用将进一步推动铁路通信信号的技术进步，加快实现铁路通信信号一体化的进程。

从信号系统的横向发展来看，日本新干线在1995年成功开发和投入运行的COSMOS系统，则是通信信号一体化的又一个成功案例。该系统包含运输计划、运 行管理、维护工作管理、设备管理、集中信息管理、电力系统控制、车辆管理、站内工作管理等8个子系统，以通信信号一体化技术，实现中心到车站各子系统的信 息共享，并使系统达到很高的自动化水平。

另外成功地应用了安全光纤局域网，使之成为联锁系统、列车运行控制系统的安全传输通道，达到通信技术与信号安全技术的深度结合，实现了通信信号一体化。

通信信号一体化是现代铁路信号的重要发展趋势，铁路信号技术发展所依托的新技术，如网络技术，与通信技术的技术标准是一致的，属于技术发展前沿科学，为通信信号一体化提供了理论和技术基础。在借鉴世界各国经验的基础上，结合中国国情、路情，我国已制定了中国统一的CTCS技术标准（暂行）。

七、安全性与可靠性分析

保证铁路运输的安全，要求铁路信号系统具有高可靠性和高安全性。安全评估理论的建立与推广为定量评估铁路信号系统的可靠性和安全性提供了重要手段。

在故障—安全理论的发展上，20世纪90年代初，IEC（International

Electrician Committee，国际电工委员会）将故障—安全的概念进行了量化，制定了安全相关系统的设计和评估标准IEC61508。该标准提出了安全相关系统的 “安全完善度等级（SIL,Safety Integrity Level）”的概念，它是一个对系统安全的综合评估指标。

IEC61508对安全系统提出了如下要求：

功能性（Functionality），包括容量和响应时间；

可靠性和可维护性（Reliability and Maintainability）；

安全（Safety），包括安全功能和它们相关的硬件/软件安全完善度等级（SIL）；

效率性（Efficiency）；

可用性（Usability）；

轻便性（Portability）。

随后欧洲和日本相应地以IEC61508标准为基础，制定了相关的信号系统的设计评估标准以及安全认证体系。

欧洲电工标准委员会（CENELEC）基于IEC61508标准为基础，附加列车安全控制系统的技术条件制定了一些安全相关系统开发和评估的参考标准。这些标准包括：

EN50126铁路应用：可信性、可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）规范和说明；EN50129铁路应用：

信号领域的安全相关电子系统；

EN50128铁路应用：铁路控制和防护系统的软件；

EN50159-1铁路应用：在封闭传输系统中的安全通信；

EN50159-2铁路应用：在开放传输系统中的安全通信。

1996年3月，日本铁道综合技术研究所颁布了“列车安全控制系统的安全性技术指南”，该标准也是以IEC61508为基础，并吸收了日本计算机控制的铁道信号系统的经验而制订的。

八、信号系统的规范化和标准化

随着全球经济一体化的发展，铁路信号系统市场也出现了全球一体化，主要体现在技术规范和安全规范的全球化，如ERTMS/ETCS。

“统一规范、统一标准”是铁路信号系统的发展方向。信号系统的规范化和标准化的制定（如欧洲铁路运输管理系统ERTMS规范），体现了以下的优势：

新产品开发费用低；

由于规范化和标准化的制定考虑了系统的连续性，所以新产品能与老系统兼容；

规范明确定义所有接口（机械、电器、逻辑）标准，系统实现了模块结构，从而实现设备的互通互连；

高速铁路信号系统介绍 篇6

我国目前运用的轨道信号主要是交流计数信号(解调时间大于4 s,且抗干扰性能很弱)、移频信号(频点设置不合理,不满足正交条件,占用频带宽,抗干扰能力弱,大部分频率解调难度大,解调时间长,存在倍频信号的隐患)、UM71信号、ZPW2000A信号(频点不满足正交条件,16.9 Hz以下的调制频率的调制系数大,对上下边频的漂移敏感,存在倍频的隐患)、数字编码信号(设备复杂昂贵,解调时间2.5 s-3.0 s)。但这些轨道信号存在的缺点,导致其完全不能适应当前国内高速铁路的需要,因此急需研制新型国产轨道信号系统。新型轨道信号必须适应列车提高运行速度和运行密度的需要,适应重载运输的需要,适应电气化铁路发展的需要。同时还不能脱离现有的基础,要尽量利用现有的轨道电路信道,即在现有轨道电路的基础上设计新型轨道信号。为此本文讨论了自主开发的适应于高速铁路的改进型数字编码信号和正交化FSK信号,并研究了一套能够模拟以上两种高速铁路信号发送和解调过程的硬件平台。

1 系统分析

通过对原有的铁路轨道信号进行国产化改进,提出了适合中国高速铁路的改进型数字编码和正交化FSK信号,并开发了以TMS320C6722浮点DSP为数据处理核心的高速铁路信号的发送与接收模拟系统。该系统为通用型系统,不但可以实现改进型数字编码和正交化FSK信号的发送和解调,而且预留了更多的扩展接口,可以应用于研究创新实验。

本系统按其主要功能分为信号发送和信号解调两部分,系统的整体结构图如图1所示。

1.1 信号发送单元

信号发送单元主要实现信号的产生和发送,同时还可在信号中混入噪声,进行实际轨道信号的模拟。信号发送由上位机控制,上位机选择发送信号的幅度、载频、调制频率等参数,并选择是否添加噪声,然后通过USB传输到硬件系统控制DDS发码单元发送相关制式铁路信号。在发送过程中,上位机界面可以实时显示信号的发送参数和相应波形。

1.2 信号解调单元

信号解调单元负责接收信号,对其进行时域和频域分析。通过对载频信息的检测完成对各种制式的确定,然后按照不同制式的解调算法进行解调。信号解调过程首先由A/D采集DDS发送的轨道信号,然后采集数据送入DSP处理器,DSP判断信号制式进行相应解调,解调后的数据通过双口RAM送入ARM协处理器,ARM控制液晶显示信号制式、载频、调制频率等,并通过USB传输解调信息到上位机实时显示。

2 系统硬件分析

系统的硬件整体框架图如图2所示[2]。

2.1 双CPU单元

采用TI公司的浮点DSP处理器TMS320C6722作为整个系统的核心,应用其出色的运算能力和数据处理速度快、精度高等优点,完成系统的数据处理任务。控制单元采用CORTEX-M3为内核的ARM芯片STM32F103ZET6作为核心,其强大的控制能力,满足了整个系统的控制要求;其丰富的外设配置,为系统的扩展和升级提供了很大的空间[3,4]。

2.2 主要外围电路单元

DDS发送单元以AD9831为核心,配合相应算法及程序发送正交化FSK信号和数字编码信号。由于AD9831频率寄存器切换选择线(FSELECT)需由定时器的输出脉冲控制,以实现多频之间切换,而DSP芯片定时器未设置定时器的外部引脚,故DDS的控制由协处理器STM32F103ZET完成。

信号采集单元以MAX1322为核心,通过并行数据线与TMS320C6722相连,AD_EOC#连接C6722的外部中断引脚,读写及片选由CPLD逻辑译码产生。

2.3 通信单元

系统中DSP和ARM之间采用双口RAM (IDT70V24)通信。该芯片配有两套完全独立的数据线、地址线、读/写控制线,允许主从控制器对双端口存储器的同一单元进行同时存取。两套完全独立的中断逻辑用来实现两个CPU之间的握手控制信号;两套独立的“忙”逻辑,保证两个CPU同时对同一单元读/写操作的正确性;读/写时序与普通单端口存储器完全一样,存取速度完全适合高速、实时的通信系统。

PC和ARM之间采用USB或RS-232串口通信。

2.4 CPLD模块

采用ATMEL公司的CPLD芯片ATF1508AS完成对整个系统的时序控制和硬件接口逻辑。它可以把DSP芯片进一步解放出来集中完成数据处理工作,提高DSP芯片的使用效率;它还实现复位控制、输出时钟的功能。

3 轨道信号的改进方案

如果以目前的轨道电路为基础对现有铁路轨道信号进行改进,将大大降低改造成本,而且改造容易,可以迅速普及。以下提出的方案基于目前的轨道电路[5]。

3.1 正交化高速高可靠轨道信号

FSK信号是用数字调制信号的正负来控制载波的频率,即频移键控信号。目前国内使用的UM71轨道信号,虽然有占用频带窄、不容易受到干扰、解调相对容易、反应时间快等优点,但是其调制频率的设置仍不满足正交条件,16.9 Hz以下调制频率的调制系数偏大,对上下边频的漂移敏感,也存在倍频信号的隐患,UM71频谱集中在中心载频附近,当调制频率较低时,调制系数偏大,尤其是10.3 Hz时,其能量分布除了在中心载频处有最大值外,它的次高谱线、次次高谱线处的能量也较大,不利于解调的可靠性。针对这些缺点,对其进行正交化改造。

根据最佳接收系统的条件,如果移频键控信号FSK的两个频率f1和f2满足相互正交,则该信号系统的接收检测可以达到最佳,进而保证系统的可靠接收,提高系统的稳定性。通过推导可证明FSK信号的正交条件为两频率之差是其调制频率的整数倍。由FSK信号的频谱可知,其谱结构是以载频为中心、以调制频率为间隔的离散谱。因此调制频率越小,谱线越集中,信号频带越窄。正交化轨道信号采用调制系数0.5,不仅可以得到较窄的带宽,还有很好的功率谱结构,方便可靠解调。改造方案大体如下:

(1)采用原ZPW2000A信道,载频设置上行2 000 Hz、2 600 Hz,下行1 700 Hz、2 300 Hz。这样可以利用原轨道电路。

(2)调制频率设置满足正交性,且正交系数为1,调制系数0.5。

(3)不同的调制频率对应不同的频偏,形成自适应频偏体系。

(4)特征谱一次边频分量的相对幅度为1/3。

(5)避开了50 Hz的谐波干扰。频带控制在正负40 Hz以内。

(6)调制频率的选择避免倍频的可能。

(7)解调速度提高到0.4 s～0.6 s。

所以将调制频率设计为从16.4 Hz～31.6 Hz,间隔为0.8 Hz递增,避开了倍频的可能,从而可以增加到20个调制信号。

3.2 新型数字编码信号

TVM430数字编码信号有27个信息位,信息量远高于国内原有轨道信号。但是其最大缺陷在于信号解调周期长,信号可靠确定时间长,大大超过国产移频信号和UM71信号。此外该轨道信号系统运行成本昂贵,性价比低,且应用中信息位存在冗余,理论上若信息位降低,解调周期必定会减少。针对以上问题,对TVM430信号进行国产化技术改造,在保证信息量的同时降低信息位,使之成为一种具有较高信息传送能力、解调周期短、适合中国国情的数字轨道信号系统。

经过对铁路现场的调研和分析,提出了改进方案。改进的TVM430数字编码信号被命名为新型数字编码信号。新型数字编码信号在满足我国铁路的实际情况的前提下,相比于原信号减少了低于4.08 Hz的低频信息,从而提高了信号的抗干扰能力和解调速度。新型数字编码信号去掉了路网码,信息位共20 bit,其中坡度码3bit、闭塞分区长度码4 bit、速度码5 bit、循环冗余校验码6 bit、奇偶监督码1 bit、占用码1 bit。1 bit奇偶监督码专门用于速度码的检测。为了提高解调速度,在不同的信息码之间添加0码,即不同信息码连接处的频率间隔为1.28 Hz。载频沿用TVM430信号的1 700 Hz、2 000 Hz、2 300 Hz、2 600 Hz四个载频。

4 系统主要软件设计

本系统软件设计主要包括:系统的整体控制、正交化FSK信号的发送和解调、数字编码信号的发送和解调。铁路轨道信号发送和解调过程主流程图如图3、图4所示。

4.1 正交化FSK信号发送与解调

4.1.1 信号的发送

上位机控制界面选择要发送信号的各项参数,包括制式、载频、调制频率、频偏等,通过USB传输信号信息发送到ARM,ARM根据信号信息设置定时器参数,发送DDS频率参数,完成FSK信号的发送。

4.1.2 信号的解调

正交化FSK信号的解调过程中,采用了频域解调方法。频谱识别法能准确直观地找到特征功率谱,从而得出载频和调制频率。在正交化FSK信号中,调制频率和频偏存在倍数关系,可通过载频和调频计算出上下边频,即上下边频=载频+调频/2。

4.2 新型数字编码信号发送与解调

4.2.1 信号的发送

新型数字编码信号码字共19 bit,该信号是由多个低频信号叠加形成的多音频调制信号,信号频谱中有很多的交叉调制项,通过DDS发送时,采用调相的方式实现。首先根据数字编码信号的特点建立相位表,然后初始化ARM的定时器,设置ARM定时器的中断频率为16 384 Hz。当每次中断发生时查表将相位表中的一个值写入AD9831的相位偏移寄存器,重复发送相位表的值即可完成信号的发送。

4.2.2 信号的解调

解调方法采用脉冲解调原理。根据数字编码信号的特点,其频谱以载频为对称轴,载频两侧有两条占用码形成的对称的谱线,这三条谱线在频谱中幅值较大。根据这一特征,对采样信号求功率谱,找出其中的五条幅值较大的谱线按频率排序,然后按照相应规则判断载频是否存在。如果存在则继续解调,否则重新采样。原信号通过高通滤波器后量化处理,在幅值正过零处形成脉冲序列,低通滤波后得到调制信号。对调制信号加Hamming窗截断后进行FFT变换,就得到了调制信号的频谱结构。新型数字编码信号的调制频率的间隔为0.64 Hz。为了能准确地识别出不同的调制频率,采用了ZFFT技术得到0.031 25 Hz的频谱观察分辨率。得到的低频信息还需进行CRC校验以检测解码的正确性。CRC校验的优先权高于奇偶校验,若CRC校验不通过,再对速度码进行奇偶校验,如果速度码正确,则对信息码循环纠错,直到通过CRC校验,解码结束[6]。

4.3 USB通信设计

本系统的USB通信部分实现ARM和上位机之间的通信。系统采用全速USB2.0标准进行批量数据传输。STM32F103ZET自带USB2.0全速设备外设固件接口,即USB固件库。可以用此库进行USB宏单元简化开发。通过USB的高、低优先权中断处理函数USB_HPI()与USB_LPI(),响应相关的批量传输中断。

4.4 上位机软件设计

由于所发送信号参数复杂,如果用硬件实现信号的发送控制,必将造成面板设计复杂,而且显示的信息量也不多,因此采用PC机作为主控制端,在PC上用Borland C++Builder 6开发相关发送、接收界面。

基于TMS320C6722 DSP浮点处理器的轨道信号模拟系统,能够模拟高速铁路信号的发送和解调过程。该系统在实现轨道信号的实时发送过程中,能够随时添加单频干扰或双频干扰。本系统经过测试,性能稳定,解调结果正确,各项指标符合铁道部要求,达到了预期的要求。该系统可为国内高速铁路信号系统提供可行的解决方案,也可为教学和实验提供演示,具有很好的应用前景。

摘要：介绍一套高速铁路轨道信号模拟系统,讨论了系统的硬件和软件设计方法。系统以TMS320C6722浮点DSP为数据处理核心,ARM协处理器为控制核心,能够模拟自主开发的、适合中国高速铁路的改进型数字编码和正交化FSK轨道信号的发送和解调过程。

关键词：高速铁路信号,浮点DSP,发送,解调

参考文献

[1]李开成,卜长堃,毛俊杰,等.国外铁路通信信号新技术纵览,第一版[M].北京:中国铁道出版社,2005.

[2]杜普选,马庆龙.实时DSP技术及浮点处理器的应用[M].北京:清华大学出版社及北京交通大学出版社,2007.

[3]Texas Instruments Incorporated.TMS320C672x CPU and instruction set reference guide[EB/OL].2006.

[4]STMicro Electronics Incorporated.STM32F1O3x data sheet [EB/OL].2001.

[5]杜普选.铁路信号培训教材[R].北京交通大学内部讲义.

高速铁路信号系统介绍 篇7

市场规模

近年来随着国民经济的快速增长，中国铁路也进入了飞速发展的时代，根据Frost & Sullivan的预测， “十二五”期间中国铁路的投资将达到人民币3.5万亿元以上，到2020年，中国铁路营运里程将达到12万公里以上。由于未来铁路建设将包含比较高比重的高速铁路建设，铁路信息化投资的比将由2008年之前的1%逐步上升到4%以上，而这个数字在发达国家，如欧洲是15%。铁路信息化的核心是实现调度指挥智能化和建立行车安全保障体系。在信息化的总投资中，铁路安全信号系统的投资占到5%-8%左右。

Frost & Sullivan运用360度全视角研究模型，着眼于全球，综合应用行业、科技技术发展、经济、竞争环境、和行业用户等多项模块，对铁路信号联锁系统市场进行全面研究。

如上图所示，2009年中国铁路信号联锁系统市场规模达到近2亿美元，较2008年增长超过30%。Frost & Sullivan预测，到2015年，中国铁路信号联锁系统市场规模将达到近10亿美元。2007~2015年的年均复合增长率会达到近35%。 据估计，我国目前国有铁路有6000个左右的火车站，信号联锁系统技术上沿用了前苏联的继电联锁技术，逻辑模式较为简单，已经难以适应当前的运输特点，未能对列车行车安全提供更确切的保障，对于列车调车效率也存在一定的影响，必须加以升级改造，目前只有约2000个站点进行了计算机联锁系统的改造，加上未统计的工矿企业铁路和未来新建城市轨道交通站，未来市场空间巨大。

市场影响因素

驱动因素

事实上，早在2006年国家政府就在《信息产业科技发展"十一五"规划和2020年规划纲要》中将智能交通系统，“建立一个数据采集、收发、处理的综合交通信息系统平台，开发综合交通信息系统建立和系统整合技术、交通实时数据采集、融合、处理和控制技术、运载工具定位技术与智能导航技术、紧急救援管理系统技术等，提高交通系统的能力、效率和安全性。”作为发展的重点，并在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》中进一步指出，“应重点研究开发高速轨道交通控制和调速系统，发展交通系统信息化和智能化技术，安全高速的交通运输技术。”由此看来，轨道交通安全系统朝着信息化发展是必然的趋势。

抑制因素

中国铁路信号联锁系統市场相对集中，整个市场只有四家企业获得政府授权提供信号联锁系统，它们的业务主要集中在国有铁路领域，其他的一些竞争者主要为私营企业铁路提供设备，这一块市场产品便宜，规模小很多。授权的限制和高集中度阻碍了潜在的竞争者参与到市场中来，不利于行业的发展和市场规模的扩大。

面临的挑战

在嵌入式系统的开发过程中，安全与可靠性是很重要的一个衡量标准，对于铁路信号联锁系统来说更加是这样，然而考虑到现在的系统技术的复杂度，在多数情况下，有限的时间和预算内设计出来的产品不可能完全满足客户方的需求，随着中国高铁建设进程飞速发展，对于铁路信号联锁系统的安全性要求也更加严格，目前国内的供应商开发和引进技术消化进度很难跟上高铁建设的步伐，其主要的核心技术主要来自日本和美国。

发展趋势

目前国际上通行的安全标准是IEC61508，铁路信号系统的评定标准是按照系统各功能的安全关键程度而分配相应的安全完整性等级（SIL，Safety Integrity Level），铁路信号联锁系统指定为SIL4（最高级别）。

从技术上来讲，铁路信号系统经历了机械联锁，电气装置联锁(继电联锁)两个阶段，随着计算机、微处理器系统的飞速发展，以及容错理论和技术的逐渐完善，使得计算机联锁系统成为适应今后铁路发展方向的新一代安全信号系统。伴随着铁路信号系统朝着智能化、多功能化的方向发展，整个系统的复杂度也呈指数级的增长，如何保证系统安全，难度也越来越大，为了适应此变化趋势，技术上出现了诸如2取2，2X2取2，和3取2等不同结构的冗余容错模式。随着我国铁路朝着高密度，高速方向的发展，既有的车站铁路信号联锁系统已经无法适应铁路信号对可靠性和安全性方面更高的要求，未来将会出现更先进的系统。

目前，信号系统的国产化率在列车智能化系统的各类当中是最低的，2009年信号系统的国产化率仅为55%，至今我国没有一整套完全国产化的信号系统，主要的供应商通常选择和外资公司合作开发，如：阿尔斯通，阿尔卡特、CSEE、西门子、GE、Nippon Signal, 还有 Kyosan Electric 等等。未来我国还将会引进并消化更多国外先进的技术，以满足铁道部不断提高的对于高铁建设的要求。