信號系统

鐵路貫穿很長的地方，怎樣在整條線路上操控以免列車相撞就成為必須解決的問題，因此信號系統就應運而生。時常聽到港鐵因為信號系統出現故障而減少班次，甚至完全停駛，其實是基於安全上的考慮。

由於火車煞停需要一段時間，若果等到司機看到前方有障礙物時才開始煞車，已經來不及了，所以便需要信號系統通知司機前方路段是否安全。最初期的信號系統是派駐持有不同顏色旗幟和定時器的人員去指揮列車開行，紅色旗代表不能通過，黃色旗代表要慢速前進，綠色旗代表可以正常通過，這種利用時間去將列車分隔的方式便是隔時系統(Time Interval System)。之後人們發明以機械方式代替人手，被稱為號志臂(Semaphore)，現時在大埔鐵路博物館都有展示。為了在夜間或天陰時可以清楚顯示信號，就用紅黃綠的燈號作為補充，就像現時的交通燈那樣。

大埔的鐵路博物館的號志臂控制杆

用時間來推測路軌上有沒有停車並不一定准確，於是就發明閉塞區間(Blocking)去拆分欄車，就是將整條線路分為不同的段落，當列車駛進時就把區間閉塞，其他列車不得進入，這個已被列車占據的區間要待該列車駛離時才再開放。現時高鐵也是使用這種方法，區間距離在10公裡以上。如果前方列車停在線路上，後方列車會收到提示減速（黃色）的信號，如果沒減速，列車會自動進入紅色信號區間，列車自動控制系統啟動，列車會自動停車。

怎樣監察區間上是否有列車，就是一個通訊的問題，其中一個方法是透過軌道電路(Track Circuit)，利用路軌構成電路的一部份，在區間的兩端設有電池和繼電器，當路軌上沒有列車時，電流就會從電路的一端經路流向另一端，從而實時知道區段是否閉塞。

除了軌道電路外，後來發明用感應磁頭來探測列車，方法是在區段兩端安裝計軸器(Axle Counter)，當列車從其中一端駛進區間時，計軸器的感應磁頭會探測有多少車軸經過，到列車駛離區間時，另一端的磁頭會再探測有多少車軸離開，若兩者數目相同，表示整列列車已經通過區間，才解除閉塞狀態。

隨著科技的進步，信號系統已發展成一套系統由計算機（計算器）統籌，即計算器聯鎖系統(Computer Interlocking, CI)，由計算器及其他一些電子、電磁器件組成的具有故障―安全性能的實時控制系統，利用計算器對車站作業人員的操作命令及現場表示的信息進行邏輯運算，從而實現對信號機及道岔等進行集中控制，使其達到相互制約的車站聯鎖設備。