铁路时间同步网作为铁路通信网的关键子网。随着我国铁路大提速和高速铁路大规模建设,铁路时间同步网也在不断建立和完善,其作用是为了将统一的标准时间信息提供给铁路内部各系统,以保障系统在发生故障时快速定位到故障发生点,判断故障发生次序。因此,各系统之间的时间同步及时间精度变得尤为重要。铁路地面信号设备系统是列车行车安全中不可缺少重要系统。本文以信号系统中的铁路地面信号设备系统作为研究对象,进而对系统的时间同步过程进行处理。铁路地面信号设备系统存在设备类型复杂,数量分步范围广的特点,从同步的开销和时间精度考虑,本文采用PTP(Precise Time Protocol,精确时间同步协议)技术对铁路地面信号设备系统进行时间同步。根据铁路时间同步网的基础结构和各项功能要求,结合系统接口,对铁路地面信号设备系统时间同步方案进行了设计,随后对协议的同步算法进行改进并在仿真环境下验证了系统的时间同步情况。首先,分析铁路时间同步网的网络结构,进而得到系统之间的通信传输路径,并提出了采用GPS与PTP协议相结合的方法作为铁路地面信号设备系统的时间同步方法。通过了解铁路地面信号设备系统组成结构以及逐级传输原理,设计了系统的时间同步方案。其次,针对原有的PTP协议时间同步算法的不足,引入速度补偿算法和重排序算法,使得系统在时间同步过程中得到最优的时间偏差、时间延迟等时间性能指标,从而提高系统整体的时间同步精度。单服务器则是对系统的逐级传输进行监控,从部分看出系统子模块的时间性能指标。最后,通过上述分析在OPNET仿真软件中搭建铁路地面信号设备系统的三层网络模型。按照铁路时间同步网授时逐级自上而下的传输过程进行传输,搭建系统传输的进程模型,设置系统时间同步的参数。在三级时间节点中分别设置改进型PTP协议子模型和NTP(Network Time Protocol,网络时间协议)子模型并作出对比。仿真结果表明:采用改进时间同步算法的PTP协议在铁路地面信号设备系统的时间精度和时间偏差相比原有的NTP协议有着显著的提高,系统的时间同步稳定性也有所增加。