城市铁路道口交通信号联动控制技术方案汇报

2026/07/29城市铁路道口交通信号联动控制技术方案汇报汇报人：宁丽娜汇报导览01道口之困城市铁路道口安全现状与核心挑战02技术之本道口信号联动控制核心技术架构03联动之智交通信号联动控制与车路协同融合04落地之证典型应用案例与改造实践05未来之势智能化发展趋势与战略建议道口之困01城市扩张让道口从边缘变为核心瓶颈城市化进程将原本边缘的

铁路平交道口

卷入城市核心，使其成为嵌在路网中的高冲突节点2024年铁路固定资产投资完成

8500亿元

，高铁建设投资占比超

60%

，路网加密使道口数量与列车通行频次同步攀升安全维度列车与公路交通在平面交叉点直接冲突，任何防护失效即可能导致严重碰撞事故效率维度道口封闭直接冲击城市路网通行能力，车辆排队形成区域性拥堵瓶颈治理维度涉及铁路、交通、公安等多部门权责交叉，协同治理机制亟待建立每一处平交道口都是潜在的风险交汇点铁路平交道口是铁路运输体系中事故风险最高的环节之一，具有瞬间发生、后果严重、社会影响大的显著特征机动车碰撞抢行通过道口内超车故障滞留行人违规翻越护栏无视警报抄近道横穿环境叠加视距不足恶劣天气照明缺失轻飘物挂网部分老旧道口存在视距不足问题，受地形地物限制，驾驶员无法在安全距离内观察到接近的列车，从根本上增加了事故发生的概率。轻飘物挂网、违章施工等沿线安全环境问题进一步叠加风险，使道口安全管理成为铁路安全防控中最难啃的硬骨头之一传统"人防"模式的边界已清晰可见人工看守的生理极限与人为失误风险，在速度提升、密度加大的趋势下被急剧放大高密度运行列车频次持续增加，道口员配置却无法同步扩张单人值守多道口成为常态即时响应需求秒级决策需求与人工反应速度存在本质错配夜间及恶劣天气进一步放大延迟标准化要求统一规范在分散道口难以穿透执行经验依赖导致操作一致性差有限人力道口员配置无法同步扩张人力成本与编制约束刚性存在信息传递延迟人工反应速度存在物理上限信息链路过长导致响应滞后个体执行偏差分散道口监管难以全覆盖操作标准因人而异难以统一现有模式面临三重结构性矛盾：依赖视觉瞭望与手动操作的人工看守存在天然生理极限；列车提速加密后接车预警、栏木操作、立岗瞭望作业强度陡增；无人看守道口仅靠「一停二看三通过」被动防护，安全冗余极低。政策驱动道口安全管理进入全面升级窗口期国家铁路局印发《贯彻落实2026年铁路沿线安全环境治理工作通知推进方案》，明确七大专项整治任务，细化58项具体措施，推进道口"平改立"改造，2026年是治理从被动防御转向主动治理的关键节点四大专项整治方向·防御性高风险地段管控聚焦事故易发道口的硬件升级与管控强化公铁水交汇关键处所多模式交通交叉点的协同安全治理四大专项整治方向·排查性轻质物体管理消除轻飘物挂网对道口信号与行车安全的威胁重大事故隐患排查系统性识别与消除道口安全管理中的深层次风险技术之本02四层架构构建道口信号联动控制技术底座感知层·系统的眼睛轨道电路、计轴器、毫米波雷达、视频摄像头等多源传感器，实时检测列车位置、速度、方向，同步识别公路侧车辆与行人状态传输层·系统的神经光纤有线网络与5G无线通信双通道，低延迟传输感知数据至控制中心与边缘计算节点，支撑远程监控与集中调度决策层·系统的大脑联锁逻辑与智能算法判断道口安全状态，生成预警指令与栏木控制信号，严格执行故障导向安全原则执行层·系统的手脚驱动声光报警器、栏木机、信号灯等终端设备，完成对公路交通流的警示与物理隔离城市铁路道口交通信号联动控制系统采用「感知—传输—决策—执行」四层架构，每层承担明确功能边界与标准化接口，形成完整技术闭环感知层多源传感融合→实时检测列车与道路状态传输层有线光纤+5G双通道→低延迟高可靠数据通信决策层联锁逻辑+智能算法→安全状态判断与控制指令生成执行层声光报警+栏木联动→交通流警示与物理隔离感知层：多源传感融合实现列车精准检测轨道电路轮对短接钢轨回路检测占用状态技术成熟、成本可控，适用于国铁主干线与地铁正线局限：分路不良区段与死区段计轴器统计进出区段车轴数量判断占用与出清不受道床电阻变化影响适用：恶劣道床条件与长区间场景毫米波雷达实时探测列车距离、速度与方位92-94GHz

频段获工信部授权用于交通路侧雷达视距良好时探测距离达

500米以上视频AI分析图像识别技术判断异常入侵行为行人翻越护栏、车辆违规停留等危险事件检测与雷达形成

"检测+识别"

互补感知体系控制层：联锁逻辑是道口安全的绝对底线40秒精准报警时长双回路热备断丝报警自检6-10秒栏木动作可调单点故障下自动转入安全侧导向故障导向安全——任何单一故障，系统必须自动导向安全侧01建立前检查验证道口区域空闲、栏木关闭、信号显示正确02锁闭中监督实时监测设备运行状态与关键参数03解锁后确认列车完全通过后验证安全方可复位开放通信层：5G与有线双通道保障信息可靠传递5G-V2X方案端到端时延压缩至20毫秒以内覆盖范围超过1公里适用移动场景、偏远道口双通道冗余机制01日常以光纤为主通道传输实时数据025G作为备用通道在主通道故障时无缝接管03故障接管时间不超过200毫秒有线光纤方案传输稳定：以光纤为主干，通过铁路专用通信网络连接道口控制单元与调度中心抗电磁干扰能力强适用国铁主干线、固定道口场景核心要求低延迟：端到端时延<20毫秒高可靠：可靠性达99.999%抗干扰：双通道冗余，故障无缝接管设备标准与可靠性：从元器件到系统的全链路防护核心标准体系GB10494-2018铁路区间道口信号设备技术条件GB10493-2018铁路站内道口信号设备技术条件TB/T2471-2021道口信号机专项规范四大技术指标可视性发光强度确保1.5至2.0公里外清晰辨识红灯信号，透镜组抗紫外线老化+防炫光镀层，全天候可靠可视防护性整机外壳IP65起步，矿区、沿海等强腐蚀场景提升至IP67并配316不锈钢材质抗干扰内置四级浪涌保护模块，接触网区段承受3kV以上感应干扰不误动作可靠性SIL4最高安全完整性等级，双系热备/三取二/二乘二取二冗余结构，毫秒级连续监督列车速度、位置、方向从元器件选型到系统架构，严苛标准构筑智能化升级的物理底座联动之智03联动控制：打破铁路与城市交通的信息壁垒传统模式：各自为政道口信号机仅响应列车接近与城市交通信号灯零数据交互周边路口不知情→车辆排队拥堵蔓延联动模式：系统对话道口接入城市交通管理平台列车信息与道路信号实时共享协同决策，实现安全与效率双赢联动机制运作流程列车接近道口触发道口声光报警与栏木关闭联动系统同步预警向相邻路口发送预警指令周边路口调整相位引导排队车辆提前分流避让联动控制将道口安全事件从"点状响应"升级为"面状协同"，在保障列车安全通过的同时，最大限度降低对城市路网通行能力的冲击列车接近预警：40秒窗口内精准时序控制01−40s02−30s03−20s04−10s05+0s~+Xs检测预警轨道电路/雷达感知触发红色闪光灯、警铃启动向城市交通信号平台推送预警信息栏木关闭栏木机驱动匀速下降动作时间6至10秒可调确保列车到达前完成物理隔离路口联动城市交通信号灯相位调整延长远离道口方向绿灯时长引导车流提前绕行全封闭确认系统三重验证栏木完全关闭、声光报警正常道口区域无滞留车辆行人通过·复位列车安全通过道口直至完全出清栏木升起、信号恢复周边路口信号灯恢复正常配时，交通流重新释放车路协同：C-V2X让道口预警从被动变为主动C-V2X（蜂窝车联网）通过路侧单元（RSU）与车载单元（OBU）直连通信，实现道口信息向车辆的超视距推送前向碰撞预警RSU广播至1公里范围，驾驶员200米以上提前收到告警，制动反应时间大幅提前车内信号复示道口信号灯状态直达仪表盘/中控屏，消除大型车辆遮挡、雨雾天气等辨识盲区绿波引导结合列车通过时序与道路配时，推荐最优行驶速度，实测节省通勤时间10%至20%城市交通信号协同：从单一管控到区域优化协同控制需要铁路与地方交通管理部门建立常态化数据共享机制，打通调度指挥中心与城市交通管理平台的信息通道将铁路道口纳入城市交通信号区域协调控制体系，实现道口事件驱动的动态信号调整，是联动控制走向成熟的标志区域协同常规列车通过提前30秒调整相邻路口信号相位，延长平行道路绿灯时长，引导车辆绕行，减少道口方向无效排队道口故障或应急封闭应急优先模式联动系统升级，沿线信号灯统一引导车辆远离道口，同步向导航平台推送路况信息，实现区域级交通疏导特种车辆优先通行OBU特权请求救护车、消防车通过OBU发出特权请求，沿线信号灯自动变绿并广播避让提醒，到达时间平均缩短2至3分钟系统冗余设计：为每一层安全再加一把锁联动控制系统的安全设计遵循"纵深防御"理念，在每一层设置冗余保护，确保任何单一故障都不会导致安全功能丧失感知冗余多传感器复合验证，故障时自动调整检测权重轨道电路与计轴器复合检测毫米波雷达与视频AI双重验证通信冗余双通道热备，200毫秒内无缝切换有线光纤+5G双通道热备主通道中断时备用通道即时接管控制冗余双回路热备同步运行，切换无感知信号主机主控与备用单元实时比对异常时无缝接管执行冗余双电机驱动+双灯丝灯泡，末端零单点栏木机双电机、声光报警器双灯丝冗余最末端无单点故障从自动化到智能化：AI正在改写道口控制逻辑AI赋予道口的不是更快的响应速度，而是更精准的情境判断能力自动化If-Then固定规则固定响应路径可预测但缺乏弹性智能化AI情境判断动态调整策略应对复杂场景智能预警升级AI识别行人意图、车辆状态、环境变化，定向语音喊话，干预前移至违规发生前预测性维护AI分析传感器数据，预判劣化趋势，故障维修从事后抢修转为事前预防核心价值：干预前移——从事后告警到事前预防VS落地之证04兰州五星坪：立体交通实现人车分流公铁分离2025年兰州市交通大会战一号工程，2025年4月30日正式通车94米下穿车行通道3座人行天桥50米管线专用箱涵施工三大攻坚12类地下管线错综复杂边施工边保通南出口要道零下15℃严寒蒸汽养生抢节点人车分流、公铁分离，彻底消除平交道口安全隐患沈阳局"千里眼"：远程监控构建智能防控闭环背景与挑战国铁沈阳局丹东工务段管辖沈丹线、凤上线等多条线路，沿线道口多邻近市区、村庄、国道，点多面广的特点让道口安全管理长期面临严峻挑战核心路径以"科技保安全"为路径，依托远程视频监控系统搭建智能防控体系，实现管内道口全时段、无死角智能盯控，把潜在风险化解在萌芽状态运行机制01监测根据列车运行图提前判定列车途经道口02指挥对道口员出场作业、拉门关闭等关键环节实时盯控03反馈发现作业不规范或安全隐患，立即通过语音提示纠正成效亮点实时监控全时段无死角智能盯控，列车运行图一目了然高效闭环监测→指挥→反馈一体化，即时发现即时纠正双重保险人防+技防协同配合，安全冗余大幅提升塞尔维亚项目：中国道口信号技术走向欧洲11个重建项目211个改造项目山东高速塞尔维亚首批铁路平交道口项目，欧洲区域首批轨道交通智慧机电项目重建项目界面调整公路铁路交叉界面调整设备安装精密信号设备安装调试电力升级电力系统升级改造项目信号灯信号灯更换系统优化信号系统定制优化智能化智能化改造首批项目均采用自动化控制与数字监测技术，建成后将打造集智能预警与高效联动于一体的现代化道口管控体系，全面彰显中国智慧交通方案的国际竞争力山东应急演练：路地协同机制的实战化检验2026年6月"安全生产月"期间，国铁济南局联合新泰市人民政府举办2026年度山东省铁路道口应急演练应急演练四步流程预警上报险情信息逐级传递道口工→车站值班员→调度中心指挥联动统筹调度多部门驰援应急、公安、消防、卫健清障安置现场封控与人员救治机车乘务员+属地救援力量线路开通隐患验收与善后处置路地联合确认恢复通行校车故障模拟演练模拟校车突发故障于磁东线大协-新汶区间K56+720翰林道口，全链条还原险情处置"五进"宣传与制度固化同步推进道口安全"五进"宣传，与校车运营单位签订安全协议书，固化制度成果道口工、车站值班员、机车乘务员与属地应急、公安、消防、卫健等部门快速联动、密切配合，全面展现路地协同高效的应急处置能力车路协同试点：从示范区走向城市级规模化部署截至2026年，全国37个城市启动试点，开放道路超3.5万公里，设备投资翻番无锡5000km全域覆盖，4000余处信控路口100%联网深圳坪山300家企业集群，60+实用场景，冲突率降90%以上京雄高速首条5G专网车路协同商用高速，铁路道口联动范例17个国家级测试示范区37个"车路云一体化"试点城市3.5万km开放测试示范道路1万张测试示范牌照发放111.4%路端新增设备投资增长↑111.4%115.8%车端新增设备投资增长↑115.8%8700套智能化路侧单元部署试点建设正从"点状示范"进入"网状覆盖"未来之势05AI自主决策：让道口拥有预判风险的能力从"事件驱动"到"风险预判"——AI将道口安全从被动响应推向主动干预当前模式触发逻辑：列车接近→标准响应决策依据：固定规则与阈值安全边界：事后处置，降低损失未来模式触发逻辑：风险识别→主动干预决策依据：AI情境判断与动态预测安全边界：事前预防，消除隐患三项核心能力行为意图识别通过步态、朝向、加速度判断横穿意图，违规前触发预警异常场景自适应暴雨浓雾夜间动态调整算法灵敏度与告警阈值群体智能协同多道口共享学习经验，持续进化安全知识网络VS数字孪生：在虚拟世界中预演每一趟列车的通过实时镜像全域道口动态一张屏掌握，设备状态、列车位置、车流量、环境参数全维度实时映射模拟推演覆盖3平方公里路网，模拟不同速度、时段、天气下道口运行，推演联动控制策略，提前发现漏洞并优化参数预测性运维持续分析设备数据与历史故障模式，劣化趋势初期即发出维护预警，显著减少异常封闭事件全域一张屏实时镜像策略提前验模拟推演故障事前防预测运维数字孪生让道口管理从经验决策升级为数据驱动的精准决策平改立：从根源消除平交道口安全风险立体交叉是彻底消除平交道口风险的终极方案"平改立"是消除平交道口安全风险的根本性解决方案，通过高架桥、地下隧道等立体交通方式，彻底消除铁路与公路的平面冲突点。政策明确要求：铁路与道路相交须优先考虑立体交叉，逐步减少平面交叉；新建铁路严格限制无人看守道口，从源头减少风险增量。四步推进路径01优先级排序按事故风险与交通流量确定改造顺序02分批立项成熟一批、改造一批，滚动推进03协同攻坚破解征地拆迁、管线迁改等共性难题04验收评估建立改造后安全效益量化评估体系推进策略遵循"一道口一方案"原则——属地政府与铁路主管部门立足道口周边产业布局、路网规划、居民出行需求，细化立交改造设计，兼顾工程建设经济性与实用性国产化自主可控：筑牢道口信号安全的技术防线在国家关键核心技术自主可控战略推动下，道口信号联动控制面临从"