随着城镇化建设步伐的迅速加快，市域（郊）铁路即将迎来全面建设的高峰。在《交通强国建设纲要》中明确提出，“构建便捷顺畅的城市（群）交通网”、“构筑多层级、一体化的综合交通枢纽体系”。《国家综合立*通网规划纲要》中也明确提出“推动城市内外交通有效衔接。推动干线铁路、城际铁路、市域（郊）铁路融合建设，并做好与城市轨道交通衔接协调，构建运营管理和服务“一张网”，实现设施互联、票制互通、安检互认、信息共享、支付兼容。”可以看出，市域（郊）铁路是“四网融合”中承上启下的关键一环。
然而，市域（郊）铁路仍处于发展初期，缺乏相关的工程经验和建设规范。作为市域（郊）铁路中保障安全和效率的核心系统——信号系统，在方案的选择和确定方面显得尤为重要。
铺就前进之路：国内市域（郊）铁路信号系统现状与演进
市域（郊）铁路作为国内轨道交通建设领域的新兴领域，由于认识和定位的模糊性，以及不同地区对于市域（郊）铁路功能和要求的差异，导致在信号制式的选择方面面临一定的挑战。如何在各个方面选择合适的列控系统，成为一个令人困扰的问题。同时，关于是否与国家铁路、城际铁路以及城市轨道交通实现互联互通和资源共享，或者独立发展自成一体，也尚未达成一致意见。
市域（郊）铁路作为介于国家铁路和城市轨道交通之间的一种交通制式，在选择信号系统时需要参考这两者的实践。根据相关文献的介绍，国家铁路和城市轨道交通通常采用的列控系统如下：
城轨采用的列控系统主要包括：基于数字轨道电路的ATC系统、点式ATP ATO系统、环线CBTC系统、无线CBTC系统；国铁线采用CTCS-0、CTCS-2、CTCS-3级列控系统[2]。
针对常用的不同轨道交通信号系统制式的特性进行比较，下方的两个表格提供了详尽的列示：
表1 各系统的差异性[2]
表2 国内CTCS和CBTC信号系统的主要应用情况和运营特点对比[3]
当前国内各大主要市域（郊）铁路信号系统现状如下表所示：
表3 当前国内各大主要市域（郊）铁路信号系统现状
可以看出，市域（郊）铁路的信号系统的制式选择跟线路规划的功能走向或贯通规划（为了实现区域内互联互通，珠机城际铁路一期、广珠城际铁路、广佛肇城际铁路、广佛环线北段、广清城际花都至清城段、莞惠城际这些珠三角城际铁路统一采用CTCS-2 ATO制式）、新建线路还是既有铁路改造（北京市郊铁路S2线，前身为国铁京包铁路和康延支线升级改造而成，直接采用了CTCS制式）、主管运营公司（比如北京地铁首都机场线，是连接北京市区及北京首都国际机场的轨道交通线路，其主管运营单位是北京京城地铁有限公司为北京市地铁运营有限公司（占股比例51%）、京投轨道交通科技控股有限公司（占股比例49%），采用了CBTC制式）这些因素相关。
交叉路口：市域（郊）铁路信号系统制式的抉择与智慧选择
通过上述表格的对比可以得知，市域（郊）铁路常用的信号制式包括CBTC系统、CTCS-2 ATO系统。这两种制式各具其优势和局限性。
CBTC系统应用于市域轨道交通中，其优势在于：系统成熟、可靠，自动化程度高（可达到自动化等级GOA4级），可以实现移动闭塞，能适应大运量、高密度运营需求；系统架构简单，轨旁设备较少，后期运营维护工作量小，运维成本低。其劣势在于：在初、近期较大列车时间间隔的线路上应用性价比不高［4］。
CTCS-2 ATO系统应用于市域轨道交通中，其优势在于：系统成熟、可靠，适应低密度运营的市域轨道交通线路；依据CTCS标准可实现线平台开发，地方业主难以取得GSM-R的频率资源；CTCS平台尚无３min以内的运营业绩，不确定是否能适应线路远期的运营需求[1]。
以下表格从列车最小追踪间隔、控制方式、应用情况等 9 个方面对比分析了 CBTC 和 CTCS-2 ATO 两种最常用的信号制式在都市圈快速轨道交通中的适应性。
表4 两种最常用的信号制式在都市圈快速轨道交通中的适应性[5]
考虑到我国广袤的国土和各地社会经济发展的不均衡性，各地区在市域（郊）铁路的功能需求上势必存在差异。同时，由于不同的建设主体参与，市域（郊）铁路在资源共享方面的要求和线网衔接的互联互通程度也存在差异。因此，试图归纳出一个适用于所有情况的统一市域（郊）铁路功能需求是不合理的，也是不经济的。
关于具体线路的市域（郊）铁路信号系统的选择，主要受到以下几个关键因素的影响：首先，线网规划的定位，是更加强调与国家铁路的衔接，还是更注重与城市地铁的衔接；其次，项目建设主导方的背景，即是由国家铁路主导还是地方政府主导；最后，速度目标值、牵引供电制式的适应性等。更加具体而言，有专家提出如下选择原则[1]：
A、市域轨道交通为某既有城市轨道交通线路的延伸线，或需要与既有城市轨道交通实现贯通运营，或可以预见在线路开行不久即将面临客流爆发式增长达到高密度运营的线路，或由地方建设并独立成网的，建议采用CBTC系统。
B、市域轨道交通由铁路总公司参与建设，且需要与国铁互联互通，则必须采用CTCS-2 ATO系统。或者由原先的国铁升级改造的线路，一般也采取CTCS制式。
更具体地，有专家指出，应充分考虑具体项目的建设区域、区域内轨道交通的发展状况，以具体项目的功能定位与整体技术装备水平，以及初、近期的运量需求，以及建设投资和运营后的维护费用、土地资源的利用等多因素，而非单一因素选择[2]。
铁轨上的挑战与应对：市域（郊）铁路信号系统面临的现实与解决之道
市域（郊）铁路信号系统制式目前面临着一系列挑战，这些挑战需要在技术、安全性和运行效率等方面得到适当的应对。
技术发展趋势：随着技术的不断发展，市域（郊）铁路信号系统趋向自动化和智能化，例如无人自动运行技术、列车自主运行技术、基于云数平台的智能调度/运维技术等，但与之相伴而来的是技术产业的革新，以及多专业新兴技术的融合。确保各种新技术的稳定性和互操作性成为一个挑战，需要跨学科的合作和持续的创新来解决。
安全和可靠性：信号系统在保障列车运行安全方面起着关键作用，因此必须具备高度的可靠性。防止故障、攻击和恶意干扰，确保系统在各种情况下都能稳定运行，是一个重要的挑战。
数据安全和隐私保护：现代信号系统依赖于大量的数据交换和实时通信，这使得数据安全和隐私保护成为一个重要的挑战。确保数据不被非法获取、篡改或泄露，以及保护乘客的个人信息，都需要有效的安全措施。
跨系统和互联互通：在不同城市和地区的市域（郊）铁路系统中，实现跨系统的互联互通变得愈发重要。这样一来，可以极大地提升运输组织的灵活性，同时也能大幅度节省土地资源、人力资源、设备资源等。这种全面的互联互通和资源共享不仅有助于提高建设和运营的经济效益，还将为整个铁路交通体系带来最佳的效果。这是一个技术和协调的挑战。
资源投入和成本效益：不同的信号系统制式需要投入不同的资源和成本，包括设备、培训和维护等。在有限的预算下，如何在保障安全和效率的前提下获得最大的成本效益，是一个需要深思熟虑的问题。
为应对这些挑战，可以考虑以下方法：
- 不断创新和研发，采用可靠的技术来提高系统的稳定性和效率。
- 强化安全措施，保护系统免受攻击和干扰。
- 制定完善的数据安全政策，确保乘客信息的安全和隐私保护。
- 推动标准化和互操作性，以便不同系统之间的无缝衔接。
- 综合考虑长期投资和成本效益，进行系统选择和规划。
- 加强跨领域合作，共同应对挑战，推动市域（郊）铁路信号系统的健康发展。
结语：
市域（郊）铁路，作为现代城市交通系统的关键组成部分，在城市交通中发挥着重要的作用。它有助于促进城市发展和区域经济的增长，能够将城市与周边地区紧密连接起来，促进人员流动、商务活动和文化交流。它还可以促使城市规划更为紧凑，促进土地资源的合理利用，从而推动城市的可持续发展。
市域（郊）铁路信号系统制式作为现代城市交通运行控制的核心，扮演着确保列车运行安全、提高运行效率以及保障乘客舒适度的关键角色。随着城市人口不断增加和城市化进程的加速，市域（郊）铁路成为了解决城市交通挑战的重要组成部分。因此，对于市域（郊）铁路信号系统制式的研究和关注显得尤为重要，它可以确保系统的安全性、高效性，提升能源效率，同时，随着城市不断发展，市域（郊）铁路网络将继续扩展。一个灵活且可扩展的信号系统能够更好地适应未来的网络拓展需求。因此，在面对日益复杂的城市交通挑战和未来的发展需求时，对市域（郊）铁路信号系统制式的研究和创新都具有深远的意义。
部分参考文献：
[1]邓志翔，市域轨道交通信号系统方案选择刍议[J].城市轨道交通研究，2017，20(5）:7-10，24.
[2]李乾社，市域铁路信号列控制式的研究[J].铁路通信信号工程技术，2020
[3]席武夷,市域铁路互联互通—国铁CTCS与城轨CBTC列控系统的多网融合方案研究[J].铁道通信信号,2021
[4]于超，郑生全，石文静．城市轨道交通ＣＢＴＣ系统互联互通方案研究［Ｊ］．铁道通信信号，２０１０，４６（１）：４４－７４．
[5]李晶,王鹏,杨艳锋,刘振宇,侯佳丽.都市圈快速轨道交通信号系统制式方案选择[J].城市轨道交通研究,2022
特别鸣谢专家：
邓志翔 中铁第四勘察设计院集团有限公司
（特别说明：本文表3中数据均来源于调研及网络公开数据，如有错误，欢迎留言指正。）
