閉塞 (鐵路)

閉塞（Block）是是鐵路訊號系統和列車安全間隔防護的核心機制，其基本原理是將一條鐵路劃分為若干個連續的獨立區段，稱為閉塞區間。在同一時間內，每一個閉塞區間只允許一列列車佔用，從而以空間隔離的方式，防止列車之間發生列車衝突事故。由於鐵路列車重量大且行駛速度高，其需要的制動距離遠大於一般道路車輛，當司機目視發現前方有障礙物時，通常已來不及停車。因此，強制規定閉塞區間的長度不得小於列車在最高營運速度下的緊急制動距離，便成為現代鐵路運作的最基本安全技術要求。

在技術演進的過程中，閉塞系統經歷了從時間到空間的轉變。早期的鐵路主要依賴「時間間隔法」，即根據行車時刻表控制列車的發車間隔。然而，這種方法存在致命缺陷，若前方列車因機械故障或意外被迫停於途中，而後方列車未能及時接獲通報，便極易發生追撞。為了解決這個隱患，1840年代出現了「空間間隔法」（Space Interval System），不再單純依賴時間，而是確保兩列列車之間必須保持物理上的安全距離。隨著電報、路簽、軌道電路、訊號機等技術的發明，空間間隔法最終演變成今日的閉塞區間系統。

時至今日，大多數鐵路都是利用訊號機來控制列車進入各個閉塞區間。當一列列車由車站出發或駛入某個閉塞區間時，該區間兩端的訊號便會轉為險阻訊號（紅燈），向其他列車示意該區段已被佔用。值得注意的是，當長度較長的列車剛駛入一個新閉塞區間時，其車尾可能尚未完全離開上一個區間。在這種情況下，這兩個相鄰的閉塞區間都會同時被系統標記為被佔用狀態。這種防護機制確保了在列車的前後兩端，都能維持足夠的安全緩衝空間；即使前車在軌道上突然緊急停車，後方駛近的列車仍有充裕的距離及時作出反應。只有當整列列車的最後一節車廂完全駛離前一個區間、通過分界點後，系統才會將舊區間重新標記為空閑，允許下一列列車駛入。

閉塞系統的設計與整條鐵路的路綫容量有直接的因果關係。在傳統的固定閉塞系統中，一條鐵路上能同時容納的列車總數，必然少於其閉塞區間的總數。若要提升一條既有路綫的列車班次密度，就必須縮短閉塞區間的長度以創造更多區段。然而，隨著區間變短，列車為了確保能在更短的距離內安全停車，往往必須降低營運速度。因此，閉塞區間的數量和長度必須在列車速度、制動性能與路綫容量之間取得精確平衡。此外，由於傳統系統依賴固定安裝在路軌旁的訊號設備與軌道電路，一旦建成，任何更改區間長度的工程都涉及龐大的訊號系統改裝成本。因此，這也促成了要求高運量、高密度的現代鐵路系統向移動閉塞技術發展，利用車載無線通訊動態計算安全距離，打破了固定區間的限制。

## 基本原理

鐵路閉塞系統的核心任務，在於確保列車之間維持絕對安全的行車間距。無論是傳統的固定閉塞還是現代的移動閉塞系統，在向列車發出進入某段路軌的行車授權憑證前，都必須同時滿足兩大基本安全前提：第一，目標防護區段直至授權終點為止必須確認空閑，且前方列車的尾端已獲得該授權終點的絕對保護；第二，同一段路軌上所有可能產生衝突的對向列車運行進路，均已被系統安全鎖閉。雖然這兩項基本原則在各類閉塞架構中完全一致，但因應技術世代的差異，其實現的具體技術方案則各有不同。

這種嚴格控制行車間距的必要性，根源於鐵路運輸兩大固有限制：一是列車無法像道路車輛般藉由改變轉向來規避障礙，二是鐵路列車相比道路車輛所需的制動距離極長。隨著鐵路行車速度越來越高，列車的制動距離往往遠超司機的肉眼目視範圍。在夜間、大霧或暴雨等惡劣天氣下，視線受阻的情況會進一步惡化；而鐵路沿線的複雜地形、彎道或隧道，更會阻擋司機對前方路況的觀察，使其無法及時察覺前方是否有其他列車或障礙存在。

如果缺乏有效的空間間隔防護，一旦前行列車因機件故障突然停在彎道或視線死角之後，當後方緊隨的列車發現前車時，將完全沒有足夠的空間與時間及時停下，從而釀成追撞事故。為了杜絕此類風險，鐵路訊號設計廣泛引入了保守的「磚牆準則」（Brick Wall Criterion），即系統在計算後車的安全制動距離時，必須假定前車會在瞬間完全靜止（如同撞上磚牆），而不將前車的減速滑行納入計算範圍。此外，即使兩列列車皆處於正常運行狀態，若彼此存在速度差（如快車追趕慢車），後方快車若無預先提示，亦無法及時減速以配合前車速度。

閉塞系統正是為了解決上述鐵路系統本質上的限制而誕生的技術方案。通過在列車之間強制設定一段最小距離，確保任何在正常營運速度及載重限制下運行的列車，均有充足的時間與空間在與前方列車發生碰撞之前完全停車。隨著技術的演進，這套安全機制的實現方式已發展出多種流派，從早期的人工路籤、電氣化的軌道電路，到現代基於無線通訊的移動閉塞系統，皆是圍繞這一安全哲學不斷優化與演進的成果。

在實際應用中，閉塞系統主要用於控制車站與車站之間、或是車站與編組場之間的「正線」列車運行。至於在車站站場內部，由於列車運行速度極低且調車作業頻繁，通常會改用調車訊號、地面人員引導或目視慢行等其他特定的調車規則，而不納入閉塞系統管制。此外，閉塞系統的架構因應軌道配置而有所不同。在雙線鐵路中，兩條軌道各自實施單向通行，主要的風險是預防同向追撞；而在單線雙向鐵路中，一條軌道必須兼顧兩個方向的列車，因此其閉塞系統與聯鎖設備的設計更為複雜，以同時防範同向追撞以及正面相撞。

閉塞系統依據安全嚴格程度分為「絕對閉塞」與「容許閉塞」兩種技術模式。絕對閉塞（Absolute Blocking）要求一個閉塞區間在同一時間內有且僅能准許一列列車佔用，必須在前行列車完全離開區間並由乙站回報清空後，後續列車才獲准進入。相比之下，容許閉塞（Permissive Blocking）則具備較高的調度彈性，常見於班次密集或行車速度較慢的貨運鐵路。在此模式下，在前行列車尚未完全離開閉塞區間前，系統容許第二列同向列車跟進駛入同一區間，但發車站職員必須在後車進入前，明確向第二列列車司機發出預警（如顯示特定黃燈或發出容許路票），提示前方仍有列車滯留。此時，後續列車必須採取目視慢行方式前進，隨時準備在發現前車車尾時緊急制動。這個做法在現今北美洲許多單線鐵路仍然相當常見，並以「絕對容許閉塞」（Absolute Permissive Block，APB）的形式存在。

## 人工閉塞

人工閉塞是鐵路早期最基礎的行車安全防護方法，其核心特徵在於使用實體憑證（如路牌、路籤、路票）作爲列車佔用區間的憑證，且閉塞區間內完全沒有鋪設任何能自動偵測列車位置的連續性軌道設備，因交接憑證和檢查區間狀態都需要人工完成，所以稱爲人工閉塞。

### 單路籤閉塞

單路籤閉塞系統（Staff Block System）鐵路歷史上最原始且構造最簡單的空間隔離閉塞方法之一。在世界首條商用鐵路斯托克頓和達靈頓鐵路營運初期，由於缺乏行車管制，列車經常在單綫區間中途相遇，導致進退維谷。當時的鐵路公司曾嘗試在兩站中點設立告示柱，規定先抵達該柱的列車擁有優先通行權，後到者則必須退迴避車綫。然而，這種原始方法不僅無法預防事故，且在多列列車需要連續同向發車時完全不可行。為此，鐵路業界隨後引入了「空間間隔」概念，規定一條閉塞區間內只能存在一個代表絕對通行權的實體憑證，稱為路籤或路牌（Train Staff / Token），從而奠定了空間間隔閉塞的雛形。

任何列車在駛入該閉塞區間前，司機必須親手取得這個特定的實體路籤；持有該憑證即代表獲得該區段的絕對行車授權，否則列車一律禁止啟動。英國鐵路早期的路籤是一根直徑約1.5吋、長達2呎的金屬棒，由於其重量大且慣性高，當司機徒手接遞或拋擲路籤時容易對人員造成傷害。後來，為了提升營運安全，路籤演變為僅長五至六吋的鑰匙狀金屬牌，以便於攜帶與機械操作。

此系統的最大優勢在於其低成本與高可靠性。由於它完全不依賴電氣通訊線路、信號機或軌道偵測設備，只要確保實體路籤不被複製，兩列列車便絕無可能於同一區間內發生對撞或追撞。然而，由於整段鐵路只有一個路籤，且當時缺乏電報等即時通訊手段，當一列列車將路籤從甲站帶到乙站後，在反方向列車（或接駁人員）將該路籤送回甲站之前，甲站將完全失去發車能力。這種方法極大地限制了鐵路通過能力與班次密度，雖然早期業界曾嘗試引入路籤分拆或路牌收據等過渡折衷方案，但依然存在人為疏忽的風險。因此，單路籤閉塞系統通常僅侷限於運量較低的盲腸綫。直至19世紀中葉電報技術普普及，工程師利用電磁鐵原理發明了電氣路牌機，這項技術瓶頸才得以徹底解決。

如今，當鐵路發生嚴重事故、雙綫鐵路需臨時改為單綫雙向行車，或是既有的訊號與通訊系統徹底失效時，鐵路系統通常會啟動一種與單路籤閉塞原理相似、但屬於緊急應變性質的「嚮導員行車制」（Pilotman Working）。在這種特殊情況下，由於現場無法即時製造或尋獲專用的實體路籤，鐵路當局會指定特定的鐵路職員擔任「嚮導員」（或稱指導員），相當於將這個「人」本身視為行車授權的唯一憑證。此時，只有當嚮導員親自登上列車隨車同行，該列車方可駛入故障區間，作為其他電氣閉塞系統因故癱瘓時的最後人工替代方案。

### 電氣路籤閉塞

電氣路籤閉塞系統（Electric Token Block）是一種結合實體憑證與電氣聯鎖的鐵路行車閉塞方式，主要適用於雙向行車的單線鐵路。在此系統下，每一個閉塞區間均配有專屬的路籤或路牌，可能是具備獨特形狀如特定打孔圖案的金屬圓片或鑰匙狀物體，作為列車佔用該區間的唯一合法憑證。為了便利列車在運行中進行接遞，路牌通常會裝入附帶大型藤圈或膠圈的專用路牌套內。

該系統於閉塞區間兩端的車站各裝有一台同型號電氣閉塞機。這兩台閉塞機之間有電氣聯鎖關係。當甲站欲派遣列車進入區間時，兩站訊號員必須透過專用電鍵與閉塞電話進行協商，按照既定程序共同操作機器。此時，甲站的閉塞機獲電氣解鎖，准許職員取出且只能取出一枚路牌；與此同時，乙站的閉塞機則會被自動鎖死，無法取出任何路牌。列車司機必須實時手持這枚由甲站職員遞交的路牌，方可啓動列車駛入區間。在該路牌被安全送達乙站並投入另一端的閉塞機之前，這組閉塞機將無法再取出第二枚路牌，從而杜絕兩列列車同時進入同一區間的可能。當列車抵達乙站後，司機將路牌交給乙站人員，然後投入閉塞機內以完成解鎖閉塞程序。如果此時正好有反方向列車需要立即發車，且閉塞區間條件允許（已確認前車到達完整、無其他列車佔用），可以直接將同一枚路牌交給反方向列車的司機，提高行車效率。此外，路牌機具有嚴格的排他性，各區間的路牌構造互異，無法誤投入其他區間的機器中。

對於在區間不停站通過的列車，為了確保列車在不停站的情況下仍能安全地完成路牌的接遞，鐵路業界發展出多種人工與機械授受機制。在列車營運速度較低時，通常採用人工徒手接遞法，將路牌裝入附帶大型藤圈或膠圈的專用路牌套內，當列車通過月台時，司機將手中持有、連同圓環的前一區間路牌準確掛在月台前端的路牌接收架上；列車隨即繼續前行，司機再由月台末端的路牌授受架上取得下一個區間的新路牌。當列車高速運行時，則必須依賴軌道旁的路牌授受器與機車上安裝的接收器自動完成路牌的交接。若在通過時發生拋接失敗或路牌掉落，列車必須立即緊急停車，待職員尋回並確認路牌完整後方可繼續行車。

為了將實體憑證與視覺防護相結合，路牌閉塞機通常會與訊號機實施互鎖。當車站的出站訊號機顯示允許通行時，即代表路牌已被取出並放置於授受架上，準備交予司機；若顯示險阻訊號，則意味著該區間的路籤尚未取出，列車必須立即在站內停車等待。在某些更安全的防護設計中，路牌本身更充當操作訊號機或道岔的實體鑰匙，車站職員必須先從閉塞機內取出路牌，將其插入訊號聯鎖槓桿解鎖後，方可將訊號機導通為綠燈。

在日常營運中，區間兩端車站閉塞機內的初始路牌數量通常相等。然而，由於鐵路在不同時段往往存在單向車流密集的現象，長此以往，所有實體路牌必然會逐漸集中到某一端車站的機器內，導致另一端無牌可發。這種不平衡現象視乎車流量，可能在數天、數周或數月後發生。為了解決這個問題，訊號維修員會定期進行路牌調撥。維修員會在不影響系統實時聯鎖運作的前提下，取出部分閒置路牌並運回另一端車站補給，以此維持整個閉塞系統的持續運作。

相比於更早期的人工通訊或單一路籤閉塞，電氣路籤閉塞系統在保障安全的前提下，有效提升了線路的通過能力與調度彈性。然而，隨著鐵路運輸向高速度與高密度發展，該系統的缺陷亦日益明顯。首先，其閉塞辦理手續極為繁瑣，高度依賴雙方訊號員的人工電話溝通；其次，在高速行車下進行實體路牌的遞送與拋接，不僅費時費力，亦存在路牌損壞、遺失或導致人員受傷的風險。由於整個區間依然缺乏連續性的軌道佔用偵測，其路綫整體容量仍受到極大制約，因此在現代鐵路幹線上已基本被自動閉塞系統所取代。

儘管路籤閉塞屬於早期技術，但在結合現代通訊技術後更發展出「數碼路籤閉塞」（Digital Token Block，DiBloc），例如英國鐵路在1980年代為偏遠地區、低流量路綫上取代傳統電氣路籤系統而設計的無綫電子路籤閉塞系統（Radio Electronic Token Block，RETB），本質上就是無線版本的電氣路籤閉塞，其運作邏輯承襲傳統電氣路籤「一次只允許一列車佔用區間」的絕對安全原則，但它把原本的實體路籤替換成虛擬路籤（電子行車憑證），透過無線電傳送給列車上的閉塞訊號接收器，司機必須持有有效憑證才能進入單線區間，離開區間後需向系統「歸還」虛擬路籤。

- 車站工作人員將路牌交給司機
- 通過列車的司機將持有的路牌投入車站設計的收取器
- 通過列車的司機從發放器處取得路牌
- 有軌電車在信號所交換路牌（土佐電氣鐵道伊野線、八代信號所）

### 電話電報閉塞

電報閉塞（Telegraph Block System）或電話閉塞（Telephonic block system）系統主要依賴相鄰車站訊號員之間的電報、電話或電鈴等通訊手段來維持空間隔離。在實施電話電報閉塞時，系統嚴格遵循「一區間一列車」的絕對閉塞原則。當以單綫雙向行車的區間為例，當列車抵達甲站並欲駛往乙站時，甲站訊號員必須先透過專用電話或電報向乙站發出請求；經乙站訊號員核對行車日誌、確認區間清空並表示同意接車後，兩站會同時編發一組閉塞電話記錄號碼。甲站訊號員隨後根據此號碼填寫紙本路票並遞交予司機，給予列車進入區間的行車憑證後開放出站訊號機。列車出發後，甲站訊號員須隨即將後方訊號機復原為險阻狀態（紅燈），以防範後續列車駛入。在列車完整抵達乙站前，乙站訊號員有責任將反方向的出站訊號機鎖定在險阻位置，禁止任何對向列車出發。當列車抵達乙站後，車站職員必須親自檢查車尾標誌以驗證列車完整到達，確認無車廂斷鉤留軌後，方可再次致電甲站辦理閉塞解除手續。在兩站職員均須嚴格遵循此操作流程，在未取得對方確認前，絕不允許擅自放行列車。

這套完全依賴人員通訊與規章防護的系統結構簡單，在各方均無操作失誤的理想狀態下，能以極低的硬體成本維持基本的行車秩序，只要兩站之間電話電報線路暢通，即使所有軌道電路、計軸器或信號機全部癱瘓，鐵路依然能夠維持基本的營運。然而，傳統人工閉塞最大的技術缺陷在於其缺乏硬體聯鎖防錯機制，且整個流程嚴重依賴訊號員與司機的口頭溝通與自律合規。訊號機的運作與軌道的實時佔用狀態並無聯鎖，一旦訊號員發生人為疏忽、漏辦閉塞程序，或前行列車在中途因機械故障被迫滯留於區間，而甲站職員又未能及時將出站訊號機復原，後方列車便極可能誤信容許訊號而盲目冒進訊號，進而釀成衝突事故。儘管存在安全缺陷，這套制度因其低廉的建置成本，在歷史上曾廣泛應用於幅員遼闊的北美洲鐵路網。

時至今日，發達地區的鐵路系統在正常情況下已不再使用電話閉塞，僅作為基本閉塞系統、軌道電路或聯鎖設備停用或發生重大故障時的臨時代用行車閉塞法。例如在2008年中國南方雪災中，極端天氣導致高壓電網與京廣鐵路部分路段電力全面中斷，鐵道部為了維持南北大動脈的運輸，便曾啟動緊急應變程序，將郴州至衡陽區間由自動閉塞降級為俗稱「路票行車」的電話閉塞。

## 半自動閉塞

在傳統人工閉塞系統中，區間軌道完全沒有自動化列車偵測設備（如軌道電路或計軸器），其行車安全完全依賴車站職員對信號機的人工操控，並透過互聯的電氣閉塞機辦理閉塞手續來維持列車間隔。半自動閉塞（Semi-automatic Block）則是人工閉塞向全自動化過渡的階梯。此方法在技術上取消了實體路牌或路票的傳遞，改以車站出站信號機開放允許通行的信號（如綠燈或黃燈）作為列車占用區間的行車憑證，並在區間兩端車站引進了與信號機實時聯鎖的半自動閉塞機。閉塞機內含多個繼電器，透過繼電器邏輯電路完成閉塞、同意接車、發車表示、自動關閉出站信號等功能，因此該系統又稱為繼電半自動閉塞（Semi-automatic Relay Block）。

半自動閉塞的運作特點是人工確認清空、設備自動鎖閉。在列車出發前，發車站與到達站必須協同辦理閉塞手續。發車站首先向到達站發出請求，經到達站職員確認行車日誌並按下同意接車的按鈕後，發車站的閉塞機方能導通解鎖，准許職員排列出站進路並開放出站信號機，與此同時，系統會強制鎖閉逆向行車的所有信號。當列車出發並經過出站信號機後的軌道電路時，閉塞機得知列車已占用區間，出站信號機便會自動顯示紅燈，直至列車完全離開區間前，該信號機均無法再次開放。

當列車駛入到達站時，會再次經過進站端的軌道電路。此時，到達站的閉塞機便會得知列車已進站，並配合進站信號機的復原狀態，允許職員操縱閉塞機辦理閉塞解除程序。兩站閉塞機重新回到常態後，方可為下一班列車辦理閉塞。與人工閉塞相比，半自動閉塞法辦理手續簡便、行車效率高，能顯著提升鐵路區段的通過能力，並改善信號員的勞動強度。然而，其最大的技術局限仍在於區間內並未鋪設連續的長軌道電路。系統雖然能透過與出站信號機聯鎖的一小段軌道電路自動鎖閉出站信號，但當列車離開區間後，整個區間軌道是否完整無損、列車是否存在中途斷鉤溜逸等異常情況，系統本身並無自動偵測能力。到達站職員依然必須透過人工目視檢查車尾標誌（如尾燈或紅白色反光板），確認列車完整到達後方可手動解除閉塞。

為了彌補這一安全缺陷，半自動閉塞後期演進出在相鄰車站間鋪設連續長軌道電路（或計軸器）的改良方案，俗稱自動站間閉塞或聯鎖閉塞。這套改良系統克服了傳統半自動閉塞的技術局限，一旦列車在途中發生車廂遺留或軌道斷裂，軌道電路會因電流中斷或短路而持續顯示占用，閉塞系統便會維持鎖定，拒絕解除閉塞。這類具備連續軌道偵測能力的過渡期系統，大多會被直接改造並升級為車站之間具備多個閉塞分區、容許同向列車追蹤運行的全自動閉塞系統。

## 自動閉塞

自動閉塞系統（Automatic Block Signaling，ABS）是現代鐵路幹線與城市軌道交通中最普及的閉塞技術。該系統將鐵路劃分為若干個固定閉塞分區，並在每個分區的入口端裝設自動閉塞信號機。自動閉塞系統的防護功能特點在於全線配置了如軌道電路或計軸器的自動化軌道占用偵測設備，當列車的車軸將軌道電流分路或通過計軸點時，系統會自動感應軌道占用狀態，使信號機能夠隨列車運行而實時自動切換顯示燈號，完全無須人工操作。

考慮到軌道電路可能因鋼軌髒污等故障，導致系統偵測不到列車占用區間的情形，自動閉塞系統增設了聯鎖重疊防護，以進一步提高安全性。當列車駛入某一閉塞分區時，自動閉塞系統解鎖前方區間的前提，除了要求該分區及前方規定的保護區段（Overlap）均無車輛占用外，系統還必須確認前方的下一個信號機已確實復原為紅燈。如果前車在軌道電路系統中「失蹤」、未能觸發下一個信號機處於區間閉塞狀態，後方的閉塞區間便會維持鎖定，拒絕向後續的列車開放綠燈，以防發生追撞事故。

依據控制邏輯的分布形態，自動閉塞系統可細分為分散式與集中式兩大類。分散式自動閉塞系統（Decentralised ABS）將控制裝置直接安裝於軌旁的信號控制箱內，各箱體之間透過實體線路或編碼軌道電路相互傳遞行車數據。在這種架構下，系統的常態為「允許通行」，意即在沒有方向鎖閉限制的正常狀態下，無論是否有列車接近，所有空閒的閉塞分區信號機均會持續顯示綠燈。相反，集中式自動閉塞系統（Centralised ABS）則將閉塞邏輯整合至中央控制中心（OCC）或車站信號聯鎖系統中，閉塞分區被視為一種類似聯鎖系統中「進路」的邏輯概念。集中式系統的常態為「禁止通行」，即全線信號級持續顯示紅燈，只有當車站開放出站信號機時，控制邏輯才會由近至遠、階梯式地觸發並依序開放前方各個閉塞分區的信號，並在列車通過後自動恢復為紅燈與鎖閉狀態。

在自動閉塞系統的設計中，保護區段的配置模式對行車安全與路線容量有著決定性的影響。最簡便的方案是將信號機安裝在區間邊界前、相隔一個保護區段的位置。然而，這種設計存在一個安全漏洞：該保護區段的軌道偵測實際上受控於後方區間的入口信號，一旦列車在區段中間突然斷鉤，導致後半截車廂留在保護區段，而前半截車廂繼續前進並離開了保護區段，後方的信號機仍可能誤認為所屬閉塞分區已清空而錯誤顯示允許通行的綠燈。為了降低這種風險，許多使用自動閉塞的鐵路將保護區段劃設為專屬的軌道偵測區段，只要該段被任何車輛占用，後方信號機便會強制鎖閉成紅燈。而在閉塞分區較短的城市軌道交通（如地鐵）系統中，則普遍將整個下一閉塞分區直接兼作前車的保護區段距離，以極大的安全冗餘來確保高密度行車下的安全。

與傳統人工閉塞不同，自動閉塞的信號變更並非源於機械式延時，而是嚴格取決於列車與前方多個閉塞分區之間的實時空間距離。在雙線鐵路營運中，自動閉塞可進一步細分為「雙線單向自動閉塞」與「雙線雙向自動閉塞」。後者主要為了解決繁忙幹線在其中一條線路需要檢修或發生事故時，仍能維持另一條線路進行雙向行車的調度需求，一般情況下當反方向行車時依舊依靠反向地面信號機進行列車間隔防護，而在引進了列車自動防護系統（ATP）的鐵路上，則會進一步將反向地面信號簡化或取消，升級為以車載信號顯示作為主體信號。

為了在確保安全制動距離的前提下提升行車密度，自動閉塞依據色燈信號機能夠預告的前方空閒閉塞分區數量，劃分為不同的顯示制式，其中最典型的為三顯示與四顯示系統。三顯示自動閉塞信號機能夠預告前方兩個閉塞分區的空閒狀態，當前分區占用時顯示紅燈；前方僅有一個分區空閒時顯示黃燈（注意信號，列車須減速慢行，準備在下一個信號機前停車）；前方有兩個或以上分區空閒時則顯示綠燈（全速運行）。此制式技術結構較簡單，多用於普速鐵路。至於四顯示自動閉塞信號機，則能夠進一步預告前方三個閉塞分區的空閒狀態。除了紅燈與黃燈外，當前方有兩個分區空閒時會顯示「黃綠燈」（減速/注意信號）；只有當前方三個分區皆完全空閒時才顯示綠燈。此制式能為列車提供更長的制動距離緩衝，有效縮短列車追蹤間隔，廣泛應用於追求高密度、高速度的鐵路幹線。

## 移動閉塞

移動閉塞（Moving Block）是現代先進鐵路訊號系統（如CBTC）的核心技術。該系統完全擺脫了傳統固定閉塞分區的束縛，其運作依靠高精確度的車載定位系統，以極短的時間間隔將列車的實時座標透過無線電訊號傳送至地面的無線閉塞中心（RBC）。與此同時，列車完整性檢測系統持續地實時確認整列列車未發生中途斷鉤和遺留車廂。無線閉塞中心接收到這些數據後，會以動態前車車尾位置作為「危險點」（Danger Point，DP），並在該點後方疊加一段相當於固定閉塞保護區段長度的動態安全緩衝區，以此精確計算並編發後續列車的「行車許可終點」（End of Authority，EOA）。當前後兩列追蹤運行的列車之間若有道岔需要轉換，移動閉塞系統還會預留一個時間窗口，以確保道岔有足夠時間安全切換方向。

在防範對向進路衝突方面，無線閉塞中心會透過嚴密的邏輯運算，絕對禁止編發相互重疊的反方向行車憑證，以防列車迎頭相撞。在缺乏折返條件的非車站區間路段，系統則會建立一套與固定閉塞方向鎖閉類似的動態方向管理機制。只要該區間內仍有反方向列車正在行駛，或已獲得進入該區間的行車許可，系統便會鎖閉該方向的入口，直至下一個可供變更列車順序的調度點前，任何反方向車輛均不得冒進。

移動閉塞系統的最大技術優勢，在於線路上的列車安全間距不再受制於固定的實體閉塞分區限制，而是隨著前後列車的實時車速與制動性能動態調整。這種特性使得鐵路能夠在保障行車安全的前提下，容納更多列車同時運行，從而鐵路的運輸能力。這一點在現代城市軌道交通的現代化升級有重要影響，例如倫敦地鐵的銀禧綫與北綫在引入移動閉塞技術後，整體通行能力與班次密度成功提升了接近五成。

儘管移動閉塞在理論上能將分區長度縮減至零，但其所能消除的僅僅是列車在固定區間行駛的一部分時間，實際上列車最小間隔仍受限於列車制動距離、安全反應時間、訊號系統反應延遲等因素。因此，相比起縮短分區長度的固定閉塞或虛擬閉塞系統，移動閉塞對路綫容量的邊際提升十分有限，尤其對於客貨混行、速度差異大、站間距長的鐵路，移動閉塞帶來的容量增益甚至近乎微不足道。這亦解釋了為何目前移動閉塞多局限於單一車型、高密度的城市軌道交通系統或高速鐵路系統。

## 虛擬閉塞

若列車已具備列車完整性檢測能力，則可將實體軌道偵測設備降級為後備或者直接取消，改造為「虛擬閉塞」（Virtual Block）系統。虛擬閉塞將綫路劃分成若干個虛擬閉塞分區，並用虛擬訊號機防護。虛擬分區和訊號機僅存在於控制軟體系統和電路邏輯之中。若列車是以前方列車佔用的閉塞分區入口為追蹤目標點，則本質上仍為準移動閉塞。虛擬閉塞的出現旨在克服移動閉塞對無線電通訊頻寬要求過高的缺點。移動閉塞需要極高頻率的實時數據傳輸以連續更新行車憑證，而虛擬閉塞僅在前車完全駛離某個虛擬分區後才更新行車憑證，大幅降低了車地之間的無線電通信負荷，且路綫容量只需透過軟體縮短虛擬分區即可提升。虛擬閉塞方式能夠將閉塞分區劃分得很短，當短到一定程度其效率就接近於移動閉塞。

## 無閉塞系統

### 時間間隔法

#### 時刻表運行體系

在鐵路技術發展初期，最原始的列車運行調度方式即為按「時刻表運行」（Timetable operation）。在此制度下，鐵路車站充當了區段分界點，車站人員會在列車出發後，在月台放置一面警告旗幟或燈號，並在固定的時間後將其移除。隨後的列車必須嚴格遵循時刻表，在指定時間後方可出發。各列車僅獲准在特定的排定時間內進入相應的區段，並在該特定時間窗口內擁有專屬的行車路權，其他列車在該時段內一律不得駛入相同區段。

當兩列行駛方向相反的列車在單線鐵路上相遇時，時間表會預先排定交會點，較早到達交會點的列車必須在避讓線待避對方。在北美早期的鐵路，若某班既定列車因運量過大而分拆成多班列車跟蹤運行，前行列車的車頭會在日間懸掛兩面綠旗（夜間則點亮綠燈），以此向對向待避的列車示警，表明後方仍有點憑同一時刻表運行的續行班次，待避列車必須繼續停留，直至最後一班列車通過。為了確保待避列車的乘務員注意到此特殊狀態，攜帶續行訊號的前行列車在接近交會點時，必須依規章鳴響「一長兩短」的專用汽笛訊號；而待避列車則必須回鳴「兩短聲」以示確認，前行列車方可繼續行進。

這種方法存在極大的安全隱患。首先，該系統缺乏對前方軌道實際狀態的主動確認（Positive confirmation），而僅憑理論上的時間差來推斷區間清空。若發生機車突發故障或列車延誤，時間表本身並無糾錯機制。不過，時間表在設計上通常會保留一定的安全緩衝時間，以便在發生事故時，受阻列車的乘務人員有足夠時間徒步前往指定距離之外，設置防護紅旗、火炬或響墩等警告裝置，藉此攔截後續進路上的列車。其次，此制度缺乏彈性，在沒有提前發布修正告示的情況下，鐵路系統無法隨時增開班次或變更行車計劃，導致鐵路營運效率低下。為了預留應對延誤的應變能力，時刻表必須為每班列車預留極為寬鬆的時間裕量，導致鐵路區段經常處於閒置狀態。

#### 時刻表與行車命令體系

19世紀中葉電報技術的誕生，使訊息傳輸速度首次超越了列車的實體行駛速度。這項技術發展出比時刻表更具彈性的「時刻表與行車命令」（Timetable and Train Order）營運體系。透過電報，列車調度員得以即時發布行車調度命令（Train orders），用作取消、重新安排或增開臨時列車。列車乘務人員通常會在沿途停靠的車站接收這些行車命令；在某些情況下，車站職員甚至會使用長叉，在不停站列車通過車站時將命令直接遞送給司機。這套列車命令機制賦予了調度員動態干預行車指揮的能力，包括在側線安排列車交會、要求其他列車在側線避讓高優先級的列車，以及透過車站間的時間通報維持同方向列車之間的安全行車間隔。此制度本質上並非嚴格的空間閉塞，而是一種動態分配路權的運作模式。

在19世紀的英國，部分繁忙的單線鐵路亦曾嘗試採用類似的電報調度機制，稱為「電報與交會命令」（Telegraph and Crossing Order）體系。然而，由於該系統純粹依賴文字或口頭指令，因調度員抄寫錯誤命令或乘務人員誤解訊息，在1870年代連續引發了梅黑尼奧特（1873年）、索普鐵路事故（1874年）及拉德斯托克（1876年）三宗嚴重的列車正面相撞事故，直接促使英國鐵路業界徹底廢除該制度，轉而全面推行以路籤為行車憑證的人工閉塞系統。路籤的引進從根本上杜絕了含糊或衝突指令帶來的安全風險，因為其運作邏輯不依賴口頭或書面言語，而是依賴一個實體物件作為行車的唯一憑證。

雖然「時間表與列車命令」制度在歐洲和亞洲國家曇花一現，但在北美卻一路沿用到20世紀後期，這主要是因爲美國和加拿大地域遼闊，鐵路動輒橫跨數百公里荒野，車站之間距離極遠，因此北美選擇了投資成本最低的「時間表與列車命令」方案，只需一條沿鐵路鋪設的電報線便可向遙遠的車站發送行車命令。直至1960年代，該制度仍廣泛應用於沃巴什鐵路及紐約、芝加哥與聖路易斯鐵路等大型鐵路公司。在加拿大，阿爾戈馬中央鐵路以及加拿大太平洋鐵路的部分支線，甚至將此制度沿用至1980年代末。然而，隨著鐵路通訊及訊號技術的進步，在低運量鐵路系統中，該制度已被列車無線調度通訊系統所取代；而在繁忙幹線上，則全面轉向地面訊號與中央控制聯鎖系統。

### 無閉塞行車法

在現代鐵路系統，無閉塞行車是指在鐵路訊號系統、軌道偵測設備及車站間通訊網路全面癱瘓或中斷的特殊情況下，所啟動的一種完全不依賴常規空間隔離（閉塞）的人工行車應變機制。由於此時系統無法自動判定區間內是否仍有其他車輛滯留，執行行車防護的安全責任轉移至司機身上。在這種模式下，司機必須完全依靠肉眼目視來判定前方軌道狀態與潛在障礙物，因此各國鐵路規章皆會對無閉塞行車施加極其嚴格的最高時速限制與特定的操作程序。

無閉塞行車最常見的應用場景為列車在自動閉塞區間遭遇訊號故障，訊號機持續顯示紅燈。此時，為了避免全線交通因局部訊號故障而徹底癱瘓，規章通常容許列車在特定條件下實施自動閉塞區間的無閉塞慢行。以日本各鐵路公司的《列車運行標準規程》為例，多數規定了列車在遭遇紅燈訊號停車等待滿一分鐘後，獲准以不超過時速15公里的限制慢行進入區間。而在臺灣，台鐵公司亦設有類似規範：當列車因訊號機顯示險阻而停車超過兩分鐘後，容許駕駛員在無法取得調度員授權的通訊中斷情況下，以無閉塞行車方式啟動列車，並依規章呼叫「閉塞險阻，容許慢行！」以警示周邊，隨後以目視限速緩慢推進。

除此之外，部分中低運量的現代城市軌道交通系統（如有軌電車或輕軌系統），其設計與營運均基於「目視行車」（Drive on sight）或稱「視距內行車」（Line-of-sight driving），即如同道路上的巴士或汽車，由司機憑肉眼觀察與前方車輛的安全制動距離，本質上也屬於無閉塞行車的一種。

## 外部連結

- Institution of Railway Signal Engineers（鐵路信號工程師學會）
- IEEE Vehicle Technology Society（電機電子工程師學會車輛技術協會）