城市軌道交通數字軌道電路系統可靠性與安全性設計
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國外軌道交通ATP系統許多都采用軌道電路作為信息傳遞媒介。軌道電路把控制中心發出的命令傳遞給列車，同時將列車的位置信息（以軌道電路區段單位）返回給控制中心，控制中心據此形成后續列車的控制命令。軌道電路具備雙重作用：即列車檢知和信息傳遞。以軌道電路作為信息媒介可以簡化ATP系統設計。隨著ATP系統新的控車模式（尤其是一次模式曲線控車方式）的出現，車載系統對信息量的需求顯著增加，軌道電路信息數字化應運而生。同時，車載設備對信息連續性、穩定性的要求也相應提高。為此，列控信息安全可靠快速傳遞成為新型數字軌道電路首要解決的問題。
作為ATP系統的一個子系統，從信息傳遞的角度看，數字軌道電路（Digital Track Circuit，縮寫DTC）在整個系統中起著承上啟下的作用，是信息的主要載體，ATP系統信息傳遞流程如下圖。
ATP各子系統設計相對獨立，彼此沒有任何的直接控制功能，子系統間的聯系只有信息交換，因此信息的安全性與可靠性的設計，可局限于通訊信道和端設備的設計。
2.1 通訊信道設計
對于區控中心和DTC信息交換的物理通道——電纜本身來說，其狀態可定義為“通”和“斷”，“通”是正常工作狀態，“斷”則是故障狀態，因此把“斷”作為安全狀態（故障輸出狀態）。在任何導致信息錯誤接收時，接收端都將視為信息中斷，并根據該狀態產生相應的輸出。同樣，在DTC和車載接收設備之間的信息傳遞通道——鋼軌線路（也包括設備）的安全狀態也定義在“斷”。
為此，需要確定界定故障的條件。區控中心與DTC之間的聯系在設計通訊協議（protocol）時，需要確定通訊周期、信息格式，當超出通訊周期時，通訊仍然中斷或不能正確接收信息，則視為通訊錯誤，若連續出現通訊錯誤，則視為通訊故障，啟動相應的故障處理程序。為保證信息正確接收，采用應答方式對信息接收進行確認。
對通道中傳遞的信息也進行冗余設計，采用三取二方式（2-out-3），即區控中心的每個ICU主機都發送一組列控數據給DTC，由DTC設備對三組數據進行三取二判決，以此保證列控數據的安全。為保證ICU與DTC之間信息交換可靠進行，通訊的物理通道采用雙環結構。這種結構的通訊環路任何一處出現電氣斷路，都不影響其正常工作。并且只要有一個通訊環工作正常，通訊就能正常進行。當環路出現故障時，有正常的檢測機制報告其狀態，以便及時維修。
DTC與車載設備之間由于信息是單向傳遞的，因此只有在信息編碼調制過程中約定信息格式。防止信息錯誤接收的唯一辦法是對信息進行冗余設計，并且規定接收端只能檢錯。
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