信号保安
自動信号システムでは、その区間に列車が在線しているかどうかを自動的に検出して、それに基づいて列車がその区間に進入してよいかどうか信号機に現示する。信号機は信号手によって制御できるようにされる場合もあるが、この場合でも進行現示は、信号手が進行に設定し、さらにその閉塞区間に他の列車が在線していない時だけ現示される。自動信号システムは列車の位置検知技術と密接に関わっている。列車位置検知技術については後の節を参照されたい。
列車の在線検知に用いられるもう1つの方法は、区間に進入し、区間から進出する車軸の数をカウントするというものである。車軸が区間に進入した数と同じ数だけ進出すれば、その区間は列車が在線していないと判定できる。車軸カウンタは軌道回路と同じような機能に加えて、いくつかの特徴がある。
長所としては、湿度の高い環境では、軌道回路よりも長い区間を車軸検知器で在線検知できる。これは、非常に長い軌道回路ではバラスト軌道自体の電気抵抗が低下して、検知精度が落ちるためである。
短所としては、軌道回路はレールが破損するなどの軌道自体の問題も一緒に検出できるが、車軸検知器はそうではない。また、停電によって機能が停止した後、電力供給が再開されても、車軸検知器方式では軌道の在線状態は不確定に止まり、最初にその区間を列車が通過しなければ保証できない。軌道回路ならば、通電後即座に軌道の在線状態が確定する。
最初期の信号機は、現示を物理的な動作で示していた。最初期のものは、運転士から見えるように正対して向けるか、線路に平行した向きに向けて運転士から見えないようにするか、回転させることができるボードであった。この方式の信号機は現在でもフランスやドイツなどいくつかの国では使用されているが、機械式信号機として世界的に普及したのは腕木式信号機である。腕木式信号機には角度を変えることができる腕が備えられている。水平な腕が停止現示など、最も制限的な指示を伝える。
機械式信号機は、信号扱所のてこからワイヤで接続されて遠隔操作されることが一般的であるが、人間の力で動かすには遠すぎる場合には電動式や油圧式の装置も用いられる。