随着社会经济的飞速发展，我国城市化进程逐步加快，城市规模不断扩大，城市人口急剧增加，人员出行和物资交流频繁，城市交通形势严峻。国内外大城市的发展经验表明，只有大力发展以轨道交通为骨干的公共交通，积极引入大中运量的地铁和轻轨交通方式，构建多方式、立体化的综合交通体系才能够解决城市交通问题。但城市轨道交通快速发展也带来了很多安全隐患，其中火灾便是隐患之一。根据火灾燃烧特性分析显示，要想有效控制火灾发生概率、减小生命财产损失，最基本的途径是在火灾初期准确探测、并及时采取安全措施防止火情扩大。因此，对火灾监测报警技术的研究具有重大现实意义。本文在分析了城市轨道交通系统火灾特点及其危险性的基础上，运用模糊控制理论和神经网络技术，对火灾探测器选择应用，火灾信号处理方法等方面进行了系统的分析研究。通过对BP神经网络隐含层和节点数等参数的调节和算法的改进，建立了多种实际应用模型，并进行仿真研究证明其可行性。最后对城市轨道交通火灾自动报警系统的结构、原理、设置原则等方面给出一系列建议方案及措施，并对火灾自动报警系统的发展作了总结和展望，提出了不足之处及改善方法。