轨道交通信号系统主要分类介绍：基础CBTC系统、I-CBTC、FAO系统
信号系统是轨交机电设备的重要组成部分。从产值角度来看，轨道交通产业上游环节产品的附加值远高于销售组装等中下游环节，具有代表性的环节有系统与产品的研发、生产等，轨交信号系统就处于这一环节中，附加值高。
城市轨道交通产业链的成本中45%至50%为工程建设施工，30%至35%为装备制造，其中装备制造环节主要包括施工设备（隧道施工机具、架桥机、铺轨机等）、运营设备（车辆、信号、供电等）。
在装备制造环节，成本占比最高的项目有车辆系统、牵引供电系统等，分别占装备制造环节总成本的25%、24%；信号系统成本占比排第三位，占装备制造环节总成本的9%。
根据对铁路总公司对高铁总投资的各项构成预算，基建（桥梁、隧道和车站建设、铺轨等）投资占比为40%到60%，动车采购（整车、车轴、紧固件、控制器件等）占比为10%到15%，其余部分（通信、信号及信息工程、电力及电力牵引供电等）占比为25%到40%。
——基础CBTC 系统
轨道交通信号系统是用于保证列车运行安全，指挥并控制列车行驶，实现轨道交通高效运营的一种列车自动控制系统（ATC）。在我国有两种主流信号系统：一种是CBTC（Communication Based Train Control），由欧洲连续式列控系统发展而来；另一种是CTCS（ChineseTrain Control System），是由我国铁道部自主研发的新型列控系统。
CBTC 即基于通信的列车自动控制系统，被广泛运用于城市轨道交通运输中，可以实现车—地之间的双向通信，使用无线双向通信代替轨道电路实现对列车运行的控制，能够有效、安全地提高线路通行能力并缩短行车间隔。CBTC 主要由ATP（列车自动保护）、ATO（列车自动运行）、ATS（列车自动监控）、DCS（数据通信系统）、CI（计算机联锁系统）等子系统构成。
CTBC 系统结构图
资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心
CBTC的核心为ATP 与ATO两个子系统：ATP 系统负责列车运行间隔控制、超速防护、车门和站台屏蔽门监督，实现列车安全运行；ATO 系统则利用地面信息实现对列车牵引、制动的控制，使列车处于最佳运行状态，提高乘客的舒适度，提高列车准点率，保证列车高效率运行。目前国内大部分信号系统供应商以及运营线路的ATP、ATO 系统由外资企业提供，核心设备国产化率低。
ATP/ATO 为核心的CBTC 信号系统结构图
资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心
——互联互通列车运行控制系统I-CBTC
由于不同厂商的信号设备可能存在不兼容，基于统一规范和标准，实现不同厂商的信号设备互联互通，实现列车跨线运营的CBTC 系统，即为互联互通列车运行控制系统，简称I-CBTC（Interoperability-CBTC）。互联互通的主要特点是满足列车跨线运营、提高设备的利用率和运营能力。
I-CBTC 是基于CBTC 的进一步升级，I-CBTC 的优势是可以为轨道交通用户降低投资和运营成本，提高乘客出行效率，实现资源共享。
我国轨道交通发展“从无到有”发展到“从有到多”，各个城市逐步形成轨道交通网络构架或基本网络，但是不同线路的信号系统之间不兼容，导致了不同线路的车辆不能交叉运行，设备通用性低，培训和维护难度大、成本高，同时客流分布不均衡、资源共享率低、换乘压力增加等问题逐渐显现。I-CBTC 可以减少线路资源浪费，通过路网的整体规划实现资源共享，主要优势如下：
1）实现不同线路车辆的资源共享，可以根据客流情况对不同线路的车辆进行调配，提高车辆的利用效率，从原有的单个线路备车变成路网整体备车，降低车辆配置的需求数量，有效降低车辆的采购成本；2）实现运营组织调度和司机人员的资源共享。通过操作界面和操作方式的统一，有利于整体的人员整合调配，减少人力成本和培训成本；
3）实现车辆段、停车场、正线线路、换乘车站共享，减少相关设备和轨道建设用地、征地，降低建设和后期维护成本；
4）有利于实现城市轨道交通的网络化运营，提高乘客出行效率。由于重庆互联互通示范工程的积极引领作用，目前呼和浩特、青岛、贵阳等城市也在大力推进轨道交通的互联互通的运用。
——全自动运行系统（FAO系统）
国际公共交通协会将列车运行的自动化水平（Grades of Automation，简称GoA）划分为GoA0 到GoA4 五个等级，其中CBTC 系统为GoA2 级，FAO 为GoA3 和GoA4 级。
FAO（FullyAutomatic Operation）是轨道交通信号系统的第四代产品，相比于基础CBTC 系统，FAO 的主要优势为实现运行的高度自动化水平、提升系统的安全性和可靠性、提高运营组织的效率和灵活性：
1）高度自动化水平。FAO 可以实现列车运行的无人驾驶、列车自动唤醒和休眠、自动出入停车场、自动洗车、故障自动恢复、根据客流量列车自动投入或退出运行等功能。FAO 是以行车为核心，通过信号、车辆、综合监控、通信等多个系统的深度集成，提
升整体的自动化水平；
2）提升系统的安全性。据统计，轨道交通事故由人为因素造成的占70%以上，FAO 通过增强视频监控和紧急通信设备等一系列防护方案保证乘客上下车和车内安全、提高应急处置能力、实现自动故障响应，扩大安全防护的区域范围，最大程度地降低了人为失误导致事故的可能。FAO 可以实现信号系统和车辆的故障信息实时上传，通过远程控制和自动控制手段实现应急处理和在线维护；
3）提升系统的可靠性。FAO通过全方位的冗余配置提高系统的可靠性。FAO 的车辆、信号等关键设备均采用冗余技术，可以减少运行故障，完善的故障自诊断和自愈功能提高了整个系统的可用性和可靠性；
4）提高运营组织的效率和灵活性。FAO的无人驾驶可以实现7*24 小时不间断的运输服务，用户可以根据运输需求灵活地调整运营的间隔、优化列车运营组织方案和运能分布，提高运营效率和运输能力，降低运营成本。人为操作的减少消除了人工操作的时滞性，可以缩短停站时间和列车追踪间隔，进一步提高线路运行速度、准点率和乘坐舒适度。
国内的交控科技目前已经成功自主研发出FAO 系统全自动运行系统是一套全功能自动化运行、无司机在线参与值守的列车运行控制系统，是无人值守下的列车自动运行，可以实现列车自动唤醒、休眠、调整、停车、关闭车门、干扰事件下运行等均为自动运行模式，不需要司机或乘务员操作。
北京燕房线是交控科技第一条全线开通的FAO 线路，也是我国首条全自主技术的FAO线路。目前，国内已经开通的全自动运行线路还有引进阿尔斯通核心技术的上海10 号线、北京机场快轨。除了燕房线，交控已经中标北京新机场线、北京17 号线、北京19号线、南宁5 号线、济南R2 线、武汉5 号线等FAO 线路，北京3 号线、北京12 号线等线路也已经计划采用FAO 系统，FAO 在未来城市轨道交通信号市场的份额将会不断提高。
