第一節 概述
一、鐵路信號與鐵路發展
社會經濟發展推動了鐵路信號技術的發展。同時，鐵路信號技術的內在需求，產生了中國列車運行控制系統。
1.中國鐵路信號和鐵路基礎性改革
中國鐵路信號的發展，在一定程度上得益于鐵路基礎性改革。
就中國鐵路信號和鐵路基礎性改革而言，二者存在關聯性，二者相互影響，相互作用。二者都對鐵路運輸的發展和經濟效益做出了重大貢獻。圖1-1為鐵路基礎性改革與信號技術示意圖，圖中時間坐標反映了中國鐵路基礎性改革、信號技術的基本變化過程和鐵路提速的相互關系。
圖1-1 鐵路基礎性改革與信號技術示意圖
2.鐵路提速
鐵路提速包括普速鐵路大提速和高速鐵路建設。
鐵路提速工作起步于20世紀90年代初開始的廣深線準高速鐵路建設。1994年12月，我國第一條最高運行速度為160km/h的廣深準高速鐵路建成，為鐵路普遍提速奠定了基礎，在此之后，沈大、滬寧、京秦、鄭武等繁忙干線提速實驗相繼取得成功。從1997年開始，全路掀起了大規模的提速熱潮。經過1997年、1998年、2000年、2001年、2004年、2006年和2008年7次鐵路提速，推動了信號技術的大發展，信號技術的發展符合國際信號技術發展的趨勢，并具有我國特色。鐵路先后進行的7次大規模提速，為鐵路信號帶來了良好的發展機遇。鐵路信號技術裝備不僅在數量上有了大幅度的增長，而且在技術含量上也有了明顯的提升，一定程度上實現了鐵路信號技術設備的更新換代。提速道岔分動、多點牽引、外鎖閉轉換設備全面上道，大號碼道岔的運用有了信號配套，車站計算機聯鎖得到規模發展；新一代ZPW-2000系列無絕緣軌道電路大規模應用，四顯示自動閉塞迅速推廣；主體機車信號系統的標準制定，全路機車信號信息定義已經逐步統一，主體機車信號車載設備研制成功；我國CTCS技術規范總則和CTCS-2、CTCS-3級技術條件已經發布，自主研制和技術引進工作已經或正在實施；全路運輸調度指揮系統（TDCS）工程在繼續全面實施，新一代分散自律調度集中（FZ-CTC）技術條件已經發布，多段線路已經開通提速，見表1-1。
自2004年《鐵路中長期規劃》和2008年《鐵路中長期規劃（修訂）》發布以來，我國高速鐵路真正進入實質性發展階段，先后建成了京津城際鐵路、武廣客運專線，鄭西客運專線、京滬高速鐵路等線路，CTCS-2級、CTCS-3級列控系統逐步得到實施。
表1-1 鐵路提速一覽表
3.鐵路信號技術大廈
雖然我國高速鐵路起點低，但起步高。原鐵道部通過組織專家多次反復論證，根據鐵路科學技術的發展，前瞻性規劃了高速鐵路的發展路徑，在有能力解決好高速鐵路固定設施、動車組和電氣化牽引技術的前提下，借鑒國內外信號新技術，尤其是借鑒歐洲列車運行控制系統（ETCS）的基礎上，架構了中國列車運行控制系統（China Train Control System，簡稱CTCS）技術體系。
CTCS作為鐵路信號技術大廈如圖1-2所示，是在既有信號技術的基礎上，立足于國情構建而成。
圖1-2 鐵路信號技術大廈
4.閉塞與列控系統
圖1-3為閉塞與列控發展的螺旋上升圖，圖中展示了信號閉塞技術與列車運行控制系統的關聯關系。
圖1-3 閉塞與列控發展的螺旋上升圖
在普速鐵路提速過程中，既有信號系統是提速順利進行的保證。信號系統技術的發展，同時深刻影響著鐵路技術管理體制和信號維修體制。但在許多方面，特別是基礎的安全體系方面，還不能完全適應提速的需要，它約束了提速的進一步發展，如果采用一些修修補補的辦法可能達不到最理想預期目的，還有可能留下安全隱患，應分階段、分步驟系統實施CTCS-2級、CTCS-3級列車運行控制技術，從而實現鐵路運輸自動化和現代鐵路運營管理體制的建立、健全和健康發展。
二、鐵路信號與鐵路信號系統
鐵路信號就是在鐵路運輸系統中，指示列車運行和調度作業的命令，其向行車有關人員指示運行條件；對行車運行方向、運行間隔、運行進路及運行速度進行控制，其還是以電子技術、通信技術、計算機技術、控制技術等作為手段，根據鐵路特點而形成的一門應用性極強的綜合性應用學科。
在鐵路信號領域，生產和發展了各種信號系統，根據使用場所及功能特點大致可分為區間閉塞系統、車站聯鎖系統、行車調度指揮系統、列車運行控制系統和駝峰調車控制系統五大類。其中，區間閉塞系統也稱區間信號或區間行車控制系統，它的基本功能是保證區間內不發生列車沖突事故和提高區間通過能力。
三、鐵路信號與列車運行控制系統
計算機、通信、自動化等先進技術的廣泛應用，以及列車速度和密度的不斷提高，對鐵路信號提出了更高的要求，鐵路信號已發展為包含調度集中、計算機聯鎖、列車運行控制系統等的先進自動化控制系統，保證列車安全高速、高密度運行，改善鐵路職工勞動條件，成為鐵路運輸系統的大腦和神經中樞。
列車運行控制系統的作用是根據前方行車條件，包括進路狀態、軌道占用情況、線路狀況及調度命令等，為每列車產生行車許可，并通過地面設備和車載設備向司機提供安全運行的憑證。車載設備根據接收到的行車許可產生允許速度，當列車速度超過允許速度時控制列車實施制動，使列車降速乃至停車，防止列車超速顛覆或與前方列車追尾等事故，保證行車安全。