城市轨道交通具有快速、便捷、大运量的特点。信号系统是确保城市轨道交通列车运行安全及提高运营效率的关键设备。本文详细讨论了应用于城市轨道交通的先进的信号系统——列车运行自动控制系统(ATC)的组成和结构，对其三个子系统：列车自动监控系统ATS、列车自动保护系统ATP、列车自动运行系统ATO的功能和分类进行了详细分析和比较。在此基础上，针对当前应用广泛的基于数字轨道电路的准移动闭塞ATC系统进行了重点分析，详细讨论了数字轨道电路的原理、准移动闭塞系统的列控方式等内容，并对准移动闭塞下的最小列车追踪间隔时间进行了理论计算和分析，给出了数字轨道电路长度的推荐值。 城市轨道交通的迅速发展要求对轨道电路的特性有深入的了解。本文采用MATLAB软件模拟轨道电路的传输特性，对轨道电路在正弦交流输入下的稳态响应进行了仿真，得到了相应的的仿真结果和曲线图。 移动闭塞是城市轨道交通信号系统的发展方向。本文讨论了基于通信的移动闭塞信号系统的原理、典型结构和实现方式。在此基础上，对广州地铁四号线信号系统的选择进行了探讨，指出了广州地铁四号线直线电机运载系统采用移动闭塞技术的必要性和可行性。 列车运行图和运营时刻表是城市轨道交通行车组织的工作计划和基础。本文最后对ATS子系统中的时刻表和运行图管理模块进行了分析，并初步实现了地铁列车时刻表的自动编制和运行图绘制功能。