信号保安
ほとんどの鉄道では、信号機が路側に立てられて、運転士に前方の路線が開通しているかどうかを伝え、列車の間隔を十分空けるために用いられている。
多くの場合閉塞は、固定された区間に設定されている。時刻表方式、時刻表・列車順序方式、通票方式では、閉塞区間は駅に始まり駅に終わる。信号機によるシステムでは、閉塞区間は信号機間に設定される。
閉塞区間の長さは、必要とする列車の運行頻度に応じて設計される。交通量の少ない路線では、閉塞区間長は数キロメートルにもおよび、交通量の多い通勤路線などでは閉塞区間長は数百メートル程度になる。
列車は、信号機が進行を現示するまで閉塞区間に入ることを許されない。あるいは、通票式の場合は、通票を受け取るまでは進入できない。ほとんどの場合、直近の閉塞が開通しているだけではなく、その先、最低限のブレーキ距離までの範囲で閉塞が開通していなければ、その閉塞に進入することが許されない。信号機の間隔を近接して設置する自動信号式の場合は、信号機の現示が1つ先の信号機の現示を参照するようになっていて、効率的に列車間に挟む閉塞区間の数を制御できるようになっている。
閉塞区間の長さ(信号機の設置間隔)を計算するためには、下記のようなことを考慮に入れる必要がある。
路線の最高許容速度
勾配(ブレーキ距離の変化を補償するため)
その路線で運行している車両のブレーキ特性
視界(運転士からどの程度の距離まで信号機を見ることができるか)
運転士の反応時間(空走距離)
イギリスの鉄道信号はルートシグナルの原則に基づいている。一方で、世界中のほとんどの鉄道のシステムはアメリカが考案したスピードシグナルの原則に基づいている。
ルートシグナルでは、運転士は列車の進行する進路に基づく信号機を見る(進路が1つしかない場合は信号機も1つである)。信号機に設置された進路指示器を見ることで進路を知ることができる。運転士は、あらかじめ学習しているその進路の制限速度か、あるいは線路脇の速度制限標識に基づいて、進入する進路に応じた速度で列車を走らせる。この方式の欠点は、運転士がよく知らない路線に乗務する時にはその進路に応じた速度が分からないということである。この欠点ゆえに事故も起きている。
スピードシグナルでは、運転士は列車がどの進路に入るのかは知らされず、単に許容する速度が信号機に表示されるだけである。スピードシグナルを採用する場合には、ルートシグナルに比べて信号現示の段数を増やす必要があるが、運転士の路線に対する知識に頼らずに済む。