ATC信号设备是控制机车车辆(地铁)的重要设备，车载系统与车辆的控制电路系统紧密联系，之间存在许多电气接口和信息接口。由于车载ATC信号设备与车辆属于两个系统，系统之间联合调试工作受时间、场地等诸多因素影响，而目前还没有能单独检测车载板卡内部开关量功能的设备,缺少专用工具对中大修后的板卡进行功能验证，在静态检修后的试车线动调时存在安全风险。研究一种替代车辆专业设备的调试装置，该装置与int连接器母头相连，列车静态条件下通过电脑OMAP软件强制驱动板卡内部开关量，从而测试板卡内部接点是否正常工作，在列车动态测试前就能精准定位故障件，提升列车动态调试效率，进一步提高检修质量与标准。

AFC智能化管控系统（AFC2.0）采用两层架构模式，改变了传统票卡以上从终端设备（SLE）到车站计算机（SC），到线路中心（LC/MLC），到清分中心（ACC）的4层结构体系，即由云化AFC中心系统直接连接和控制终端设备。在业务上简化系统层架，数据统一由中心系统纳管，避免了传输层的数据差异化带来的业务纠纷；同时，设备直连中心，极大提升了系统的数据响应效率，为融合互联网平台，支持多种非现金支付业务场景提供了支撑；在缩减原有系统建设成本的同时，借助云计算、大数据、人工智能等先进技术，提供智慧化的增量服务，系统运营效率得到了极大的提升，为智慧城市的建设提供了良好的交通行业示范应用。

国内核心都市圈的发展规划同时承担拉开城市框架的市域铁路建设提速，市域铁路信号系统的选型需求也日益迫切。结合信号系统行业现状和技术规范，市域铁路信号系统选型主要是CTCS-2+ATO系统、CBTC系统等。地铁CBTC制式和国家铁路CTCS制式的选择与融合需充分讨论。结合车载架构、地面设备、系统软硬件、通信协议等方面两套系统需综合考虑。从市域铁路信号选型的需求出发讨论CTCS-2和CBTC两种方案互相融合及互联互通的可能性。将从CTCS-2和CBTC互相完全融合，互联互通，双套切换的3种不同方案提出相关设计并分析可行性。特别是针对互联互通的需求，对互联互通方案、接口、切换区域和切换流程等进行研究分析，给出详细的方案。互联互通方案比完全融合方案可行性更高。

结合联锁系统的发展历程，分析全电子联锁和计算机联锁的系统架构，然后根据城市轨道交通联锁系统的使用现状，对两种联锁系统的应用特点进行对比分析，阐述全电子联锁系统的占用空间小、施工周期短、接口配线简单、维护方便等优点，克服计算机联锁系统存在的问题。最后，提出全电子联锁系统现阶段的问题以及展望在未来市场中的应用前景。

5G具有大带宽、高可靠、低时延、海量连接等优势，已成为智能高铁不可或缺的重要信息基础设施。分析GSM-R系统的应用现状，指出GSM-R系统存在的问题。对5G在智能高铁中的应用需求进行分析，并针对智能高铁的各种业务需求提出相应的应用模式。以5G、云计算、大数据、人工智能、物联网为标志的新一代通信信息技术在铁路行业的融合应用，将有效提高铁路运输服务质量、安全可靠性和运营管理效率。

综合考虑列车性能、线路条件、信号系统、运输作业等影响列车追踪间隔时间的因素，深入分析列车追踪间隔时间的构成，将其分解为列车性能运行时间、线路条件附加运行时间、信号附加运行时间和其他附加运行时间，给出各运行时间及其对列车追踪间隔时间贡献率的定义。以CR400BF型动车组及其运行参数为例，采用仿真计算软件计算不同运行速度、不同坡度、不同闭塞分区长度等组合条件下各运行时间对列车追踪间隔时间的贡献率，定量分析各因素及其组合对不同列车追踪间隔时间的影响。对于区间追踪间隔时间和通过追踪间隔时间，运行速度较低时主导因素为信号系统，运行速度较高时主导因素为列车性能；对于出发追踪间隔时间和到达追踪间隔时间，主导因素为线路条件。

新建高速铁路与既有线交叉并线难以避免，线路条件也更加复杂。介绍近期开通的湖杭高铁、张吉怀高铁等线路典型交叉并线和连续隧道区段的GSM-R系统设计和网络优化方案，对遇到的多径干扰、电平不一致、无线干扰引起质差的相关情景，给出具体的无线设计解决措施。总结工程经验，并对类似区段铁路方案提出合理化工程建议。

应答器传输系统是列车运行控制系统的重要组成部分，其安装位置处的电磁环境复杂，实际运行中因电磁干扰导致的BTM故障频发，给列车安全运行造成隐患。为提高应答器传输系统的电磁兼容性能，研究分相区应答器传输系统的电磁干扰并提出相应的防护方案。对分相区弓网放电的原因进行理论分析，测量过分相时BTM上行链路频段内的电磁辐射骚扰；通过对列车及应答器传输系统建模仿真，研究分相区弓网放电对应答器传输系统车载天线的电磁干扰耦合规律；最后根据电磁干扰空间耦合的特点，提出阻断其能量耦合通路的防护措施，设计CAU天线定向约束屏蔽装置，在实验室测量其屏蔽效果，并在现场进行运行试验。结果表明，CAU天线加装屏蔽板后，BTM工作频带内的3～3.5 MHz处差模骚扰降低幅度可达20 dB左右，同时BTM报文质量由0.83提高到0.91，说明提出的CAU天线定向约束屏蔽方案能够有效提高CAU天线的抗干扰性能，同时也不会影响BTM的正常信号传输，从而保证应答器传输系统的正常通信技术要求，有望降低应答器传输系统的故障率，具有较高的推广应用价值。

基于青岛6号线项目背景，提出一种信号和车辆的融合技术，该技术重新界定信号和车辆的边界，以“安全可靠、高效便捷、绿色环保”为目标，重点对轨道车辆以及车载核心系统进行智能化升级，构建列车智能控制一体化解决方案。融合系统包含如下功能及优化：单车及多车节能运行控制功能；融合智能控车优化；融合全自动联挂解编功能；车厢载客量实时追踪引导功能；融合智能自检功能。对城市轨道交通信号与车辆融合控制技术设计及实现方法进行详细介绍。

信号系统是城市轨道交通中的重要系统，为列车安全运行提供强有力保障，而电源设备则需要持续给信号系统供电，以实现信号系统安全、稳定、可持续工作。针对城市轨道交通信号电源设备运行时存在故障频发状况，通过对苏州轨道交通2号线信号电源设备工作原理以及近年来影响较大的信号电源设备故障原因进行分析研究，并结合实际情况，提出信号UPS电源系统优化改造配置方案，从而提高对信号设备供电的安全性与可靠性。

传统架构下信号系统有很高的独立性，无法实现多系统间信息融合。为实现与城轨生产网的信息共享及大数据挖掘，可选择将信号ATS子系统纳入城轨云平台。在保证信号系统核心设备独立性、安全性的基础上，将ATS子系统中心级服务器、工作站纳入云平台，以1.0的复用比为例计算了ATS子系统的计算资源需求。ATS上云部分与非云部分的连接通过云平台核心交换网络实现；应用服务器及接口服务器配置刀扇式服务器，数据库服务器配置机架式服务器。为满足ATS子系统冗余及无扰切换要求，云平台为ATS子系统提供两套配置相同的服务器资源；考虑到城轨信号系统需满足信息安全等级保护3级的要求，云平台均应按照信息安全等级保护三级进行建设。

针对机车入库人工转储LKJ文件存在的弊端，提出一种基于车载数据采集、移动通信技术的LKJ文件远程自动下载方案，介绍LKJ文件远程下载总体方案、文件传输机制、流程，通过地面测试和装车运用对LKJ文件远程自动下载进行验证。为实时分析在途机车的LKJ设备质量情况提供数据依据。

国内多地冬天雪季频繁，及时对道岔进行除雪非常重要，安装道岔融雪装置可以有效清除道岔关键部位的积雪，提高铁路运输效率。但是道岔融雪装置经过多年运用，也暴露出较多缺点。针对目前道岔融雪装置用电负荷量巨大、工程造价居高不下以及国内下雪范围南移等问题，选取不同区域大、中、小型铁路车站为例，研究道岔融雪装置工程设计方案，优化道岔融雪装置设计标准，对于铁路道岔融雪装置工程设计有重要的指导意义，可为完善相关标准、规范提供技术支持。

介绍数字光纤直放站系统的构成、应用特点，比对数字光纤直放站与分布式基站的应用差别；重点阐述目前直放站在铁路应用中产生的问题，通过分析数字直放站设备特性及覆盖方式，提出在特定场景调整直放站设置参数降低由于时延问题对铁路通信影响的解决方案，为数字直放站高速场景的参数设置、GSM-R系统的应用安全提供理论依据。

水面对电磁波反射严重，导致水面无线信号较为复杂，且水面难以建设通信基站，因此铁路长大水面GSM-R无线覆盖已经成为铁路建设的难点。以南沿江城际铁路滆湖大桥为例，提出4种GSM-R无线覆盖方案，分别为桥头两端基站方案、湖心岛增设基站方案、桥上漏缆补强方案和桥上天线补强方案，并从网络覆盖效果、运营维护难度和投资大小等方面对各个方案的优缺点进行分析，最后提出南沿江城际铁路滆湖大桥采用的建设方案，供今后高速铁路跨越长大水面GSM-R系统无线覆盖借鉴参考。

广深线是国内为数不多的四线并行铁路，通过对广深线既有现状分析，揭示既有CTCS-2级列控系统和车载ATP设备在运营维护中的问题，构建车地协同改造的系统设计方案，攻克广深线与相邻高速/城际互联互通的技术难题，形成广深线信号系统升级改造创新成果。

分析采用白炽灯及普通LED光源的信号机存在的问题，研究安全型LED信号机的关键技术，提出安全型LED信号机的原理架构、故障导向安全的实现原理以及可靠性设计、兼容性设计、可维护性设计方法，解决白炽灯寿命短导致维护工作量大的问题，消除普通LED信号机存在的安全隐患，并实现与在用信号机机构的兼容，方便对现场在用白炽灯及普通LED信号机的替换部署。

介绍站台门系统及其在城际铁路中的运用，阐述基于CTCS-2级列控系统+ATO子系统的城际铁路中系统和站台门设置情况、接口实现原理及运用过程中存在的主要问题，对这些问题进行归类和分析，并提出故障处理思路及改进建议，减少设备故障率。预防性地提出在后续新线建设过程中如何减少列车车门与站台门系统接口的故障隐患，降低对运营带来的影响，确保新线建设正常运营。

结合都市圈网络化、公交化特点，提出都市圈轨道交通信号系统融合的技术目标，即采用现有技术C2/C2+ATO与CBTC系统的融合以及采用新型互联互通技术的信号系统间的融合。分析现有信号主流的CTCS系统与CBTC系统的地面和车载设备在技术层面、工作机理、系统功能等差异的基础上提出“地对车兼容”和“车对地兼容”的互联互通方案，结合各目前相关单位在开展的研究情况，分析新型市域铁路互联互通技术路线。

从城市轨道交通无线承载业务需求出发，介绍当前城轨主要无线承载业务并展望面向未来的宽带无线业务需求；结合运营商5G网络能力及主要核心技术，对城轨5G公专网融合的5种组网方案进行比选：主要包括城轨完全利用运营商5G网络设备，结合切片及边缘计算技术建设虚拟专网；城轨与运营商共享5G基站，独立建设小型核心网、城轨利用运营商5G核心网、无线网，独立建设UPF、MEC以及城轨租赁运营商频率、独自建网等，并对各方案的优缺点进行比选分析。