城轨地铁从人工信号到自动信号的发展史

最早的铁路是没有信号的。因为当时的列车重量不大、速度不高，所以停车所需的距离(称为制动距离)不长，在司机的视力（也可以说是势力，即可控)范围内。司机可以凭自己的瞭望来判断前方线路的条件，进而决定是否需要减速。随着列车变得更重、速度变得更高，制动所需距离也变得更长，司机的视力就变得不够用了，就需要他人（人工信号）或他物（自动信号）来提供关于线路条件的“预警信息”：司机在看到前方的列车或危险（如断轨）之前，先看到信号。

城轨地铁信号系统的发展可分成两个阶段：人工信号阶段、自动信号阶段。而自动信号本身又可分为轨旁自动信号阶段和车载自动信号阶段。

人工信号

轨道交通信号起源于英国。最早的信号只有前进、停车两种。列车运行时，一位头戴绅士礼帽、身穿黑色大衣的铁路员工骑马在前，一边跑一边指挥列车的司机。人工信号包括手灯、手旗、明火、声笛等多种形式，属于“移动”信号，因为信号员的位置是变化的。

另外，还有固定信号，即信号员在沿线的固定位置向司机显示有关的信号。此时，人工信号的具体体现除了手信号外，还可以是固定于轨旁、由信号员手动操控的臂板信号机或色灯信号机。

用一块长方形的板子模拟人的手臂，以板子的不同位置模拟人的不同手势，传递不同的信息，就形成了臂板信号机。臂板信号的局限之一是在夜间不易观察。如果用不同颜色的灯光来传递不同的信息（即色灯信号机），就能克服这一局限。

自动信号

1872年，美国人W. Robinson发明了轨道电路。该电路的组成部分之一是走行轨本身(所以被称为轨道电路）。当有列车占用时，轮对和车轴对电路造成短路，并通过继电器控制相关轨旁信号灯的显示以反映有车占用。这个过程不需要人工介入，所以属于自动信号。这是铁路信号发展史上一次大的飞跃：和人工信号相比，轨旁自动信号节省了人手，减少了由人为失误造成的事故。由于这时的信号灯是固定在铁路沿线的，所以也属于固定信号。

虽然上述轨旁固定自动信号有诸多优点，但是一个很大的问题尚有待解决：在某些不利条件下(如弯道、隧道等地形的限制，大雨、大雪、风沙、大雾等恶劣气候条件的影响），有可能司机看到信号时来不及制动，而车就已越过信号机，造成所谓的“冒进信号”，即“闯红灯”，问题严重时甚至导致脱轨、撞车。

1923年，美国铁路研制了车内信号，把轨旁信号的状态通过电磁感应传到车上，显示在司机驾驶台上。从此铁路信号从轨旁发展到了车内（车载信号）。这是铁路信号发展史上又一次大的飞跃：车载信号的出现不仅大大方便了司机对信号的确认，更为重要的是，它为后来列车自动驾驶的出现奠定了基础。

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