刘 涛

城市轨道交通信号系统是保证行车安全、运输效率的重要系统，其各子系统的整体可用性、安全性、可维护性和可靠性需得到充分的满足，并能实现故障导向安全［1］。目前主要由ATS 子系统、ATO 子系统、ATP 子系统和联锁子系统构成的基于无线的CBTC 信号系统，作为轨道交通自动运行控制系统的主流技术，其系统架构在多年的运营过程中证实是成熟可靠的，其中主要应用了三取二、二取二和二乘二取二等冗余技术。城市轨道交通全自动运行信号系统是在既有CBTC 系统上进行延伸拓展，由于无人驾驶，系统的整体可用性需进一步提高，避免由于单系统故障影响运营［2-3］。

1 信号系统冗余配置需求

目前，国内各大城市纷纷开始城市轨道交通全自动运行技术的探索，上海10 号线和北京燕房线是首批开通运营的全自动运行线路，上海、北京、南京、武汉、成都等城市在既有技术基础上，开始全自动运行技术进一步的研究和建设。为更科学、高效地指导全自动运行技术的应用，中国城市轨道交通协会发布了一系列如《城市轨道交通全自动运行系统规范第1 部分：需求》《中国城市轨道交通全自动运行技术指南》等团体标准和技术指南。其中明确信号系统的可用性、安全性需进一步提高，GoA2和GoA4自动化等级线路指标对比见表1。

表1 GoA2和GoA4自动化等级线路MTBF指标要求 h

可靠性和可维修性的提高必然会提高单设备的可用性和安全性，但可用性与安全性在单套系统运用上存在一定的对立关系，通过增强冗余配置可以有效进行平衡［4-5］。……