当前，我国城市轨道交通正处于从高速发展向高质量发展转型的关键时期。截至2024年底，全国城轨运营里程已突破万公里大关，日均客运量超过8800万人次。然而，传统信号系统在面对极高密度行车组织、全生命周期成本控制等新挑战时，技术瓶颈日益凸显。既有CBTC（基于通信的列车控制）系统的集中式架构在系统韧性、运营效率、维护成本等方面已难以满足新时代轨道交通可持续发展的需求。

在此背景下，国家将基于车车通信的列车自主运行系统（TACS）列入2019年和2024年的产业结构调整指导目录鼓励类清单，明确了其作为下一代轨道交通信号系统的战略地位。卡斯柯信号有限公司凭借深厚的技术积淀和前瞻性布局，制定了《城市轨道交通TACS系统技术规范》，为我国轨道交通智能化转型升级提供了关键技术标准支撑。

技术变革：重新定义轨道交通控制体系

信号系统作为轨道交通的核心控制系统，其技术水平直接决定了整个轨道交通网络的安全性、可靠性和运营效率。该标准从根本上革新了传统的控制理念，确立了以“顶层架构革新、安全控制进化、效能边界延拓、全维可靠升阶、集约体系重塑”为核心的技术体系。

顶层架构革新方面，该标准突破了传统CBTC依赖地面集中控制的模式。标准明确ATP（车载）子系统应根据列车运行任务、线路资源状态以及线路限制条件等确定列车的允许运行方向和列车移动授权，并通过相邻列车间的信息交互，保证本车和追踪列车间的安全间隔。这种基于车车通信的分布式控制架构，实现了控制权从地面向车载的战略性转移，从根本上提升了系统的灵活性和可靠性。

图1 TACS系统架构设计要求

安全控制进化方面，该标准实现了车载子系统从“被动接受指令”向“主动安全决策”的根本性转变。车载设备自接收到地面信息至完成处理的时间缩短至0.5秒以内，较国内外标准、标杆提升33%，达到国际领先水平。同时，因TACS原因导致的非期望紧急制动发生率降至0.22次/百万列公里，比国内外标准、标杆降低97%以上，显著提升了乘客出行的安全性和舒适性。

图2 TACS系统与CBTC系统反应时间

效能边界延拓方面，该标准通过创新的线路资源管理模式取得重大突破。标准要求ATO（列车自动运行系统）应根据ATS（列车自动监控系统）下发的运行任务实现任意点折返，打破了传统必须在固定折返区域折返的限制。同时，通过车载线路资源点管理模式，由车载设备主动申请和管理线路资源，突破了国内外标准采用的传统轨旁联锁进路管理模式，使折返间隔较国际国内标杆提升20%-30%。

图3 列车任意点折近示例

全维可靠升阶方面，该标准对系统韧性提出了革命性要求。ATP（列车自动防护）地面设备和车载设备平均故障间隔时间均突破至百万小时级别（MTBF≥10^6h），是国内外标准要求的4-10倍；轨旁设备平均故障修复时间缩短至2小时以内（MTTR≤2h），相比比国内标准提升50%；系统可用性达到99.999%，意味着全年停运时间仅5分钟，较国际标杆减少99.5%以上。

集约体系重塑方面，该标准的分布式架构从根本上简化了系统构成。标准明确TACS系统无需配置轨旁联锁设备、计轴/轨道电路等次级（备用）列车定位检测设备，大幅减少了轨旁地面设备数量。这种精简的系统架构不仅降低了建设成本，设备房面积减少50%，维护成本降低30%，更为城市轨道交通可持续发展提供了更具经济性的技术路径。

图3 CBTC系统与TACS系统设备构成对比

标准引领：构建自主可控的技术体系

该标准的制定过程充分体现了产学研用深度融合的创新模式。卡斯柯从2016年启动TACS技术研发，历经原型开发、实验室验证、现场测试、工程应用等多个阶段，积累了大量一手数据和实践经验：2020年在上海地铁3/4号线完成的全国首个运营线路现场多车UTO无人驾驶测试，为标准中的车车通信、自主运行等核心功能要求提供了实测数据支撑；2021年深圳地铁20号线作为全球首条投入商业运营的TACS线路，其成功运营经验被融入标准的系统架构、性能指标等关键条款中。

该标准在制定过程中，对标了IEEE、GB/T等国际国内标准，参照了迪拜等国际先进城市的轨道交通技术要求，同时充分吸纳了深圳、上海、青岛等国内标杆线路的建设运营经验。通过系统性的技术创新，标准在“安全、可靠、高效、经济、服务提升”5个关键维度的10项关键性指标上全面达到国内领先、国际领先水平。

围绕该标准的技术体系，卡斯柯已形成116项专利（含51项授权发明专利）、9项软件著作权、24篇学术论文的知识产权集群，构建了完整的自主可控技术体系。标准的核心内容已被中国电子学会团体标准全面采用，推动了TACS技术标准在全行业的应用推广。

产业带动：推动轨道交通可持续发展

该标准的实施带来了显著的经济社会效益。在市场应用方面，全国已招标的5条TACS线路中，采用本标准的占据4条，市场占有率达80%，累计创造合同额16.85亿元。深圳地铁20号线自2021年底开通运营以来，严格按照标准要求实现了安全高效运行；上海地铁3/4号线和武汉地铁1号线正依据标准进行TACS系统改造和建设，其中上海3/4号线已于2023年底通过样板段全功能验收，计划2025年底全线开通。

在经济效益方面，TACS系统通过架构优化和设备简化，实现了全生命周期成本的大幅降低。以30公里标准线路测算，建设成本可降低2-3亿元，年运维成本节省3000万元。通过提升列车周转效率，可减少配车1-2列，节约车辆购置和维护费用。设备房面积减少50%，有效缓解了城市土地资源紧张的压力。

在社会效益方面，该标准及其技术成果受到了行业和社会的广泛认可。深圳地铁20号线被评为市级“智慧地铁示范线”，成为行业发展的标杆。中国日报、解放日报、央视《探索交通》栏目等主流媒体对标准涉及的核心技术进行了专题报道，在国内外同行业内产生了广泛影响。卡斯柯提供的TACS装备一致性提升方案获得上海市质量攻关三等奖，本标准是2022年获批的“上海市标准化试点项目”的重要工作成果，通过积极参与国内外标准化活动，推动企业高质量发展。通过举办行业学术会议专题论坛等活动，进一步推动了TACS技术在全国的推广应用。

战略意义：抢占全球技术制高点

该标准的制定和实施，不仅填补了国内TACS技术标准的空白，更重要的是确立了中国在全球轨道交通智能化发展中的引领地位。当前，巴黎、里昂、都灵等国际城市纷纷采用TACS技术，全球轨道交通正在经历从CBTC向TACS的技术升级浪潮。该标准的发布，为中国轨道交通装备制造业参与国际竞争提供了标准支撑，有力提升了“中国标准”的国际话语权。

面向未来，TACS技术将在提升单线运营效率的基础上，通过标准化和模块化设计，降低不同线路间的技术壁垒，为轨道交通网络的整体优化创造条件。该标准确立的高可靠性、高可用性技术要求，将推动轨道交通系统向更加智能化、自主化的方向发展，通过与5G、人工智能、大数据等新技术的深度融合，不断提升轨道交通的服务水平和运营效率。

该标准作为新一代轨道交通信号系统的技术标准，正在成为推动产业升级、引领技术创新的强大引擎。在建设交通强国的伟大征程中，这项凝聚中国智慧的技术标准，必将为全球轨道交通可持续发展贡献更多中国方案，让轨道交通真正成为支撑城市高质量发展的重要基础设施。