从世界上第一条铁路建成，迄今已有一百五十多年的历史了。从它诞生那天起，就不断用各种先进技术武装自己。其中，飞跃发展的电子技术，在铁路运输业中，影响之大、渗透之广，可算首屈一指。例如电力机车、内燃机车的电传动、速度调节、运行技术状态的监测和控制；货物装卸、车票予约、运输统计核算；铁路线路桥梁隧道的勘测设计、施工维护等等。可以说在专业综合复杂的铁道部门，到处都有电子技术的踪迹。
这里我们就铁路自动控制、远程控制（一般称为铁路信号）、编组作业自动化、铁路通信以及运营管理自动化等方面应用电子技术的情况作一简单介绍。
铁路信号
铁路信号是给列车或车辆运行条件的命令。提起铁路信号，人们最熟悉的是红光闪闪的信号灯，这是一种视觉信号，属于这类信号的还有信号旗、标志牌等。还有一类信号是听觉信号，如机车鸣笛和响燉信号等。这些都是铁路上长久沿用的信号。现在出现的电气信号，扩展了铁路信号的作用范围，它包括了信号、联锁和闭塞等多方面的内容。它不仅能给出运行条件的命令，而且在保证行车安全、提高行车效率等方面发挥了新作用。
1．电气集中
众所周知车站上铺设有许多条线路，它们之间由道岔相连接。列车在车站内运行的经路称为进路，进路由道岔位置决定。如果道岔开通的方向不对，就可能造成撞车事故。为了保障列车运行安全，进路必须由信号机防护，如果道岔方向不对，或者进路上停有车辆，信号机就不能开放。上述道岔、进路和信号机三者之间的联系称为联锁。电气集中就是联锁设备的一种，它是利用电力集中控制和监督车站的道岔、信号和进路。图1是电气集中设备示意图，它是由控制台①、联锁继电设备②、电源③、电缆④、变压器箱⑤、电动转辙机⑥、色灯信号机⑦组成。有了这样一套设备，室外道岔的位置、信号显示状态及进路上是否有车辆占用等情况，都可通过控制台上的显示设备清楚地反映出来，值班员只要在信号楼控制台上按一下按钮，就可以办理一条进路。完全改变了过去办理一条进路需要扳道员将进路上的道岔一一扳到所要求的位置上，然后值班员才能开放有关信号的分散控制方式，实现了站内行车指挥自动化。
近年来，随着电子工业的发展，人们开始采用磁心或晶体管作控制元件，实现了电子集中控制，它具有办理速度快、体积小、耗电省的优点。不少国家在实现联锁关系方面还引进了电子计算机。
2．自动闭塞
闭塞是铁路系统的一个术语。我们知道，列车从一个车站出发到达下一车站之前都是行驶在铁路区间内，由车站向区间发车时必须确定区间无车，在单线区间，还需防止两个车站同时向一个区间发车。为此必须按照一定方法组织列车在区间运行，我们称此方法为闭塞，用来完成这种联络的设备称为闭塞设备。有了这种设备就可防止列车发生冲突或追尾事故。
过去铁路上使用的是电报、电话的路票闭塞；路牌、路签闭塞及半自动闭塞。这些闭塞设备都需要人来办理闭塞手续，而且不管区间多长，同一时间内只允许一列列车在区间行驶（如图2（a）所示）。自动闭塞的出现扭转了这种局面。自动闭塞是把图2（a）所示的区间划分为图2（b）所示的几个闭塞分区，每个闭塞分区的入口处都装有色灯信号机和自动控制设备。这些信号设备可以不间断地检查前方线路是否空闲，既可对它前面运行的列车起防护作用，又可根据列车是否占用它所管辖的闭塞分区而给出不同信号来指挥它后面列车的运行。例如在图2（b）中，当列车L\(_{1}\)占用了闭塞分区1时，续行列车L2进入闭塞分区3，这时信号机A、C显示红灯，表示1、3闭塞分区被占用；信号机B、D显示黄灯，表示前方只有一个闭塞分区空闲；信号机E显示绿灯，表示前方至少有两个闭塞分区空闲。由此可见，采用自动闭塞，在同一时间，区间内不再只允许一列列车行驶，而且无须办理闭塞手续，增大了列车密度，提高了区间通过能力。
目前自动闭塞的发送、接收及电源设备都采用了电子电路，具有传送信息快、信息量大、应变速度快、设备寿命长等优点，为发展高速行车区段提供了有利条件。
3．调度集中
在车站电气集中和区间自动闭塞的基础上加上遥控遥信设备，就可以实现调度集中。图3是调度集中的示意图。调度员能通过调度所的表示盘了解列车接近或远离车站、股道占用和信号占用情况，直接控制区段中各中间站的道岔和信号，指挥和调整全线各种列车的运行。
目前，调度集中设备的主要单元都采用了电子元件，并引进了集成电路，这样就大大提高了信息的传送速度和容量，扩大了控制范围。最先进的调度集中已开始用电子计算机来代替调度员的部分劳动。例如计算机可以代替调度员按运行图办理行车业务，帮助调度员描绘实迹运行图，当运行图被打乱时，计算机还可以给出修改方案。有的国家还利用计算机构成调度集中系统，一个调度控制中心，可以控制过去的五个调度集中控制区，指挥三千多公里线路上的行车。有的国家在枢纽中心引进电子计算机，用四台电子计算机就可控制枢纽范围内各区段和车站的行车、调度作业，控制半径达50公里。
自动化驼峰编组站
铁路货物运输，需要把载货车辆组编成列车驶往目的地。为了迅速运送货物，加速车辆的周转，铁路上并不是在一个地点集结满了足够编成去往一个目的地的一列列车的车辆数才发送的，而是将运往不同地点的两、三个车组编成一列列车发出。所以，在到达下一铁路枢纽时，就要将此列车解体，摘下到达车组，把中转车组与去往更远地点的车组编成新的列车发出。这些编组、解体、改组的工作都是在编组站进行。一个大型编组站一天要解编上百列的列车，几乎日夜不停地办理接车、解体、编组和发车，作业极为繁忙，组织工作也很复杂。因此，编组站对整个运输任务的完成起着非常重要的作用。
自动化编组站是采用“编组自动控制系统”来指挥和控制各作业过程。这个系统的核心一般由两套电子计算机组成：一套是数据处理计算机，另一套是驼峰控制计算机。
数据处理计算机是编组站的调度员，它是编组站作业的组织者和管理者。它根据铁路通信网随时送来的到达车流预报数据，和站内的作业状况、现有车辆掌握情况，编制各种作业计划和统计报表。而且还能预测几小时内的作业情况。这些工作如果靠人工来进行，往往很不及时，也不易准确，在运输高峰时间内，甚至会出现车等计划的现象。据国外报导，用计算机编制计划比用人工可缩短80％的时间。
驼峰控制计算机专门用来控制解体溜放作业。编组站的列车解体编组是通过驼峰溜放来实现的。“驼峰”实际上就是一个几米高的小丘，一面有推送线与到达场联接；另一面是溜放线，下设许多分歧道岔，联接编组场几十股分类编组线。图4就是驼峰溜放示意图，（a）为俯视图，（b）为侧视图。待分解的列车由机车沿推送线送达峰顶，摘钩员按解体计划摘开指定挂钩，于是车辆依赖自身重量下溜、加速，由道岔控制分别进入各自的编组线，并自动由远而近地与前两车辆“连挂”上，既不留空档（专业术语叫开天窗），也不撞坏车钩和货物。为此，必须对驼峰机车、进岔和车辆溜放速度进行控制。其中，控制车辆溜放速度是最复杂的。因为各种车辆的载重不同、走行阻力不同、车辆走行的编组线长度随着车辆的集结而不断减小、编组场上的风向风速也是不断变化的，因此，各车辆实现安全连挂所需的速度也是不一样的。
在机械化驼峰编组场上，这些影响车速的变化因素都是靠调车员根据经验来判断，然后用按钮控制装设在车辆溜放进路上的减速器对车辆进行制动。每条编组线上还要配备制动员，随时用“铁鞋”（一种制动工具）对超速车辆制动。这种作业方法很不安全而且质量很差、效率低。
自动化驼峰溜放编组场采用了测长、侧重、测阻、测风向风速等电子设备与驼峰控制计算机组成自动控制系统（见图4）。各种电子测量设备将测出的影响车辆溜放的各种可变因素数据输送给电子计算机，由计算机综合计算去控制减速器。并利用装在轨道上的多普勒雷达测速仪监视车辆速度。驼峰控制计算机还能同时控制驼峰机车的推送速度和分歧道岔，实现高速溜放，一般比机械化驼峰提高效率20～30％。
铁路通信
现代化铁路必须有一个完善灵活的神经系统——现代化通信手段与之相适应，以确保运输调度指挥迅速准确、高度集中，使遍布全国的铁路各部门协调作业。目前，铁路通信正朝着大通路、高自动化、高可靠性、数字化、综合化、智能化方向发展。
铁路通信种类很多、传输的信息五花八门，概括说来，主要有贯通全国各铁路局的长途通信；每个城市及站区内的地区通信；组织运输作业用的铁路专用通信等。前两种与电信部门相似。在传输技术方面，架空明线正逐步淘汰，代之以同轴电缆载波系统和微波中继系统，并加紧光导纤维通信的研究。在交换技术方面，纵横制自动交换机大量应用，程序控制的电子交换机如雨后春笋，发展迅速。借助这些技术装备，可以实现全国铁路任意两个车站间的电话直拨和电报自动交换，并为构成全路电子计算机网络，实现行车指挥自动化和运营管理自动化创造必要条件。
铁路通信独具特点的是专用通信设备，其中有线通信包括列车调度电话、站内调度电话、车站集中电话、各站养路电话及区段自动电话系统等；无线通信方面有列车无线调度电话、站内无线调度电话、调车机车的无线遥控及防护无线通信等。有线与无线相连接，构成调度员、车站值班员、司机及车长之间的通信系统（如图5所示）。调度员可通过调度所与各车站的有线通信以及设在各车站与机车上的专用电台，与运行中的列车司机取得直接联系。
在站场内，特别是在编组站内，无线通信更是大显身手。调度员在调度所用无线电发出电码指令，对调车机车进行遥控，指挥机车前进、后退、加速、减速。场站内的流动工作人员都随身携有小巧的电台，联络很方便，可提高作业效率15～20％，并消除了原来利用大喇叭广播进行联络所造成的噪声。站内还装有闭路电视，使调度员对现场的作业情况一目了然，指挥得心应手。
电子计算机网络
将分布在各地的电子计算机通过数据传输系统连结起来，可以构成以铁道部计算中心为核心的全国铁路计算机网络，以实现铁路运营管理综合自动化（包括货物运输、旅客运输、机车运用管理、行车调度指挥、枢纽和编组站等自动化系统）。它是铁路现代化的一个重要标志。
铁路调度是一项非常繁重的工作，它需要掌握各方面的情况，编制大量计划图表，诸如：各货车、客车、机车的运行情况；各大货运站、编组站、机务段、车辆段的作业情况；各铁路局及分局的运营情况；大工矿企业货主的情况；运输计划（装、卸车计划）；技术计划（机车车辆运用和交接计划）；列车运行图；列车编组计划；行车调度指挥日班计划的编制及执行情况的监督和报告；关于客货运输及运营指挥的日、周、月、季、年的统计分析报告；……等等，真是举不胜举，繁而又杂。而这些情况和计划又都是不断变化的，因此，仅仅凭借人力来实现最佳铁路调度，充分发挥铁路的运输能力是很困难的。建立了铁路计算机网，这些工作都可由电子计算机包办代替了，不仅将人们从浩繁重复的工作中解放出来，而且有效地挖掘运输潜力和设备运用率。
未来的展望
随着公路及其它运输事业的迅速发展，未来的铁路运输将以大批量的长途客货运为重点。整个铁路线将面目一新，再也看不见石渣和轨枕，而是采用新型的轨下基础，建成纵横交错、四通八达，能安全可靠地实现大运量、高速度运输的铁路网。现有的蒸气、内燃机车将被时速达300～500公里的磁垫、气垫火车、原子能机车所代替，甚至实现机车遥控。新型的客车快速、平稳、舒适，在车站和列车上都能为旅客提供售票、问询、检票、小件寄存及电视电话等自动化设备。卫星通信、光缆通信将促使铁路通信来一个大飞跃。电子计算机将渗入铁路系统的各个部门，实现最完美的运营管理。展望铁路光辉灿烂的前景，电子技术应用方兴未艾。（铁道部科学技术情报研究所通信信号室）