针对轨道交通信号易出现误差和失真等问题，提出基于变结构PID控制的轨道交通信号联合控制系统设计，首先设计轨道交通信号联合控制系统，系统分为行车指挥调度模块、联锁模块、区间闭塞和列车运行控制模块以及信号检测和监测模块，然后将LTE技术引入车-地通信之中，提升系统安全性和可靠性，最后提出变结构PID模糊神经网络轨道交通信号联合控制算法，实现轨道交通信号控制。实验结果表明：本文方法的吞吐量和传输成功率更高、平均端到端延时和误比特率更低。