第一节 概述
一、铁路信号与铁路发展
社会经济发展推动了铁路信号技术的发展。同时，铁路信号技术的内在需求，产生了中国列车运行控制系统。
1.中国铁路信号和铁路基础性改革
中国铁路信号的发展，在一定程度上得益于铁路基础性改革。
就中国铁路信号和铁路基础性改革而言，二者存在关联性，二者相互影响，相互作用。二者都对铁路运输的发展和经济效益做出了重大贡献。图1-1为铁路基础性改革与信号技术示意图，图中时间坐标反映了中国铁路基础性改革、信号技术的基本变化过程和铁路提速的相互关系。
图1-1 铁路基础性改革与信号技术示意图
2.铁路提速
铁路提速包括普速铁路大提速和高速铁路建设。
铁路提速工作起步于20世纪90年代初开始的广深线准高速铁路建设。1994年12月，我国第一条最高运行速度为160km/h的广深准高速铁路建成，为铁路普遍提速奠定了基础，在此之后，沈大、沪宁、京秦、郑武等繁忙干线提速实验相继取得成功。从1997年开始，全路掀起了大规模的提速热潮。经过1997年、1998年、2000年、2001年、2004年、2006年和2008年7次铁路提速，推动了信号技术的大发展，信号技术的发展符合国际信号技术发展的趋势，并具有我国特色。铁路先后进行的7次大规模提速，为铁路信号带来了良好的发展机遇。铁路信号技术装备不仅在数量上有了大幅度的增长，而且在技术含量上也有了明显的提升，一定程度上实现了铁路信号技术设备的更新换代。提速道岔分动、多点牵引、外锁闭转换设备全面上道，大号码道岔的运用有了信号配套，车站计算机联锁得到规模发展；新一代ZPW-2000系列无绝缘轨道电路大规模应用，四显示自动闭塞迅速推广；主体机车信号系统的标准制定，全路机车信号信息定义已经逐步统一，主体机车信号车载设备研制成功；我国CTCS技术规范总则和CTCS-2、CTCS-3级技术条件已经发布，自主研制和技术引进工作已经或正在实施；全路运输调度指挥系统（TDCS）工程在继续全面实施，新一代分散自律调度集中（FZ-CTC）技术条件已经发布，多段线路已经开通提速，见表1-1。
自2004年《铁路中长期规划》和2008年《铁路中长期规划（修订）》发布以来，我国高速铁路真正进入实质性发展阶段，先后建成了京津城际铁路、武广客运专线，郑西客运专线、京沪高速铁路等线路，CTCS-2级、CTCS-3级列控系统逐步得到实施。
表1-1 铁路提速一览表
3.铁路信号技术大厦
虽然我国高速铁路起点低，但起步高。原铁道部通过组织专家多次反复论证，根据铁路科学技术的发展，前瞻性规划了高速铁路的发展路径，在有能力解决好高速铁路固定设施、动车组和电气化牵引技术的前提下，借鉴国内外信号新技术，尤其是借鉴欧洲列车运行控制系统（ETCS）的基础上，架构了中国列车运行控制系统（China Train Control System，简称CTCS）技术体系。
CTCS作为铁路信号技术大厦如图1-2所示，是在既有信号技术的基础上，立足于国情构建而成。
图1-2 铁路信号技术大厦
4.闭塞与列控系统
图1-3为闭塞与列控发展的螺旋上升图，图中展示了信号闭塞技术与列车运行控制系统的关联关系。
图1-3 闭塞与列控发展的螺旋上升图
在普速铁路提速过程中，既有信号系统是提速顺利进行的保证。信号系统技术的发展，同时深刻影响着铁路技术管理体制和信号维修体制。但在许多方面，特别是基础的安全体系方面，还不能完全适应提速的需要，它约束了提速的进一步发展，如果采用一些修修补补的办法可能达不到最理想预期目的，还有可能留下安全隐患，应分阶段、分步骤系统实施CTCS-2级、CTCS-3级列车运行控制技术，从而实现铁路运输自动化和现代铁路运营管理体制的建立、健全和健康发展。
二、铁路信号与铁路信号系统
铁路信号就是在铁路运输系统中，指示列车运行和调度作业的命令，其向行车有关人员指示运行条件；对行车运行方向、运行间隔、运行进路及运行速度进行控制，其还是以电子技术、通信技术、计算机技术、控制技术等作为手段，根据铁路特点而形成的一门应用性极强的综合性应用学科。
在铁路信号领域，生产和发展了各种信号系统，根据使用场所及功能特点大致可分为区间闭塞系统、车站联锁系统、行车调度指挥系统、列车运行控制系统和驼峰调车控制系统五大类。其中，区间闭塞系统也称区间信号或区间行车控制系统，它的基本功能是保证区间内不发生列车冲突事故和提高区间通过能力。
三、铁路信号与列车运行控制系统
计算机、通信、自动化等先进技术的广泛应用，以及列车速度和密度的不断提高，对铁路信号提出了更高的要求，铁路信号已发展为包含调度集中、计算机联锁、列车运行控制系统等的先进自动化控制系统，保证列车安全高速、高密度运行，改善铁路职工劳动条件，成为铁路运输系统的大脑和神经中枢。
列车运行控制系统的作用是根据前方行车条件，包括进路状态、轨道占用情况、线路状况及调度命令等，为每列车产生行车许可，并通过地面设备和车载设备向司机提供安全运行的凭证。车载设备根据接收到的行车许可产生允许速度，当列车速度超过允许速度时控制列车实施制动，使列车降速乃至停车，防止列车超速颠覆或与前方列车追尾等事故，保证行车安全。