高速列车一般采用闭塞区间防止追尾

       铁路从一开始就有一套保障行车安全的设备和措施，这就是铁路信号系统。铁路信号系统用规定的信号显示指示司机行车，在区间内，铁路信号系统靠闭塞方法保证列车安全。通俗的说法就是，列车在行进过程中要有一段其他列车不能进入的安全区间。
       铁路诞生之初，为了不让前后列车发生追尾事故，人们首先想到的是用时间间隔方法，但安全隐患严重。1842年，英国人库克提出了空间间隔法，就是让列车之间保持一定的车距。但由于火车和汽车不一样，不可能靠目视来保持车距，于是就依靠轨道电路来解决。钢轨是导电的，将闭塞区间内的一段一段钢轨彼此绝缘，利用闭塞区间内的左右两根钢轨构成一个独立的电气回路。信号在轨道电路上流动，一旦有列车进入闭塞区间，信号电流就被车轮和车轴短路，闭塞区间入口就没有电流，设置在闭塞区间入口的继电器就会断开，这样信号灯就会显示为红灯，禁止其他列车驶入。

列车上都有自动检测系统，能够保持车距强制停下

       据铁路专家介绍，一般的高速电气化列车，都能通过铁轨的轨道电路定位前方列车的位置。列车本身有一套自己的信号接收系统，能够接收轨道电路上的信号，从而在安全距离以外减速或者停车。这样即便发生故障，列车不受中央控制系统调度而是改为人工控制，后方列车也能通过轨道信号发现前方列车位置。日本的新干线一个闭塞区间为1.2km-1.5km，而中国的为2km左右。

即便轨道信号故障，也只影响行车不影响安全

      考虑到会有一些原因，比如自然原因或轨道老化等问题，会出现轨道破损，继电器甚至信号电源本身出现故障，那么长期保持通路的开关就不会断开，后面的列车就有可能会进入前车的闭塞区间。在这种情况下，只要系统检测出故障，无论故障区域有没有列车，都会默认故障区有列车，传达到中央控制系统，禁止其他列车进入。也就是故障导向安全，当出现故障时，宁可影响行车，让列车慢速或者停车，也不会冒险影响安全。

在信号发射和接收系统出问题时，还有人工监控

      日本新干线是世界领先的高速铁路。以东海道-山阳新干线的调度中心为例，在新干线开通之初，采用的是CTC（列车集中控制装置），在调度中心进行集中控制。在调度中心的CTC显示板上，显示出各个列车的具体位置和番号，调度员一边确认，一边通过手动控制车站道岔等设置列车进路。后来随着列车运行数量的增加，1995年采用全新的COSMOS自动控制系统。在日本人的安全理念中一直认为人的错误是无法避免的，尽量用机器计算替代人工调度以避免人为错误的发生。但就算现在已经基本上不用司机，日本方面还是留了充足的时间去做试运行以及人工控制，日本人要求人和机器的完美配合，系统出现任何故障时，人都能发现并接解决处理。1965年新干线在名古屋发生车轴断裂事故，当时发现故障的就是有经验的列车员，避免了火车脱轨。其实日本的“安全神话”， 在于时刻不放松的详尽的事前控制，在于如何最大限度地将不安全因素控制在最小范围内。

日本新干线采用的是目标—距离曲线列控系统

      新干线在设计时采用的是阶梯式控制列控系统，也就是说，在列车距离前方列车一定的闭塞区间的时候，速度随着与前一辆列车的靠近而递减。比如一辆时速270公里的列车，在距离前方6个区间的时候，速度就依次变成了230，230,170,170,120,直到30，而后停止。这种ATC阶梯的控制模式曾为新干线的安全运行做出了不可磨灭的贡献。但这种模式的缺陷在于影响列车性能的发挥，出现一些小事故后就会晚点。后来日本又开发了目标-距离曲线速度控制模式，后方列车实时计算出自己所处的位置距离前方目标点的距离，形成一次性制动曲线控制新干线的运行。这套系统将中央控制系统和列车的自动接收信号系统相结合，实现了安全上的双保险。

调度、避撞系统未起作用曾导致列车相撞

      据一位熟悉日本新干线的专家介绍，在ATC控制系统之下，日本的新干线没有发生过有人员伤亡的追尾事故。但调度上出现问题时候，还是有很大风险。他谈及日本新干线曾发生过空车追尾事故。当时是一辆载客进站的列车在所有乘客下车后驶回站内停靠，与迎面而来的一列即将进站载客的列车相撞追尾，所幸两辆车上都没有人，但这样的问题显然是调度系统故障。2010年7月22日凌晨，新干线一辆进行设备检查的维修列车与另一辆维修列车在神户市的须磨隧道相撞，其中一辆维修列车脱轨。对于此次事故的原因，工作人员称“维修车本身装备避撞系统，与其他列车相距不足300米时会发出警告音，距离更近时会自动刹车”。据调查，其中调度系统和维修车本身的避撞信号问题都是发生追尾的原因。

但日本的彻查保证事故不会发生第二次

      日本新干线运营47年没有人员伤亡也不仅仅是技术上的功劳。实际上，日本新干线的安全神话更重要的是在安全理念，他们绝不允许同样的事故再发生第二次。一旦发生安全事故，要求务必彻查原因，还要保证公开。无论用多长时间，一定要追查到底。日本的运输安全委员会是完全独立的，独立于任何行政机构，连首相都不能过问。首先，必须及时通报事故的发生；之后委员会指定事故调查官；进入事故调查，委员会的调查对象必须认真回答委员会提出的问题，甚至提交书面回答；之后，将调查内容交给技术专家进行详尽的分析，包括在实验室内的仿真模拟甚至实车再现，总之务必保证完全再现事故现场的条件；随后是就分析结果举办听证会，接受遇难者家属和社会公众的质疑；然后会发布详尽的事故调查报告；最后会按照调查结果进行事故追责。事故刚发生时，会将铁路公司的最上层免职，这是处理行政责任。在调查结果出结论之后，会由法院再行认定司法责任人，依法进行相应的处罚。

中国动车采用CTCS2控制系统，闭塞区间为2km

       一位参加高铁设计论证的铁道部专家称，甬温线事故发生后，他十分痛心。据他介绍，他曾参与了多次高铁的论证，认为现在中国的动车和高铁都还是很安全的。即便高铁可能会出现问题，也不应该是信号等方面，他个人担心的是地震影响和材料断裂。和日本不同，日本作为一个地震高发的国家，新干线轨道周围有几百个地震监测装置，现在可以在2秒钟之内监测出地震的震级和大概影响范围，新干线列车可以自动控制进行减速最后安全停车。而材料问题则是指铁轨或者列车的轴承轮对等发生断裂或故障，这也是当初德国事故发生的主要原因，目前日本已经改进了生产工艺。中国这些关键部件还是依靠进口，但是如果后期的保养以及检修不到位，还是不排除会出现问题的可能，因为“没有什么是百分之百安全的”。现在和谐号列车的维修保养和日本基本是一个标准的，即行驶120万公里后要彻底大修。
       目前中国的动车使用的CTCS2控制系统，和日本的系统不一样，有一个地面应答器。CTCS信号控制系统适用于各种限速区段，地面不设信号机，机车乘务员凭车载信号行车。在实际运行中，中国的CTCS2系统应该也是很安全的，通过地面的信号装置和车载的装备之间实现信号传输，保证列车安全运行。而且据专家介绍，现在的电气化铁路上的列车都有自动控制测速防追尾的检测装置，这和日本的列车是相似的。CTCS2应该能够保证两列车之间有8个闭塞区间一共约16Km的安全距离，两列车绝不能进入同一闭塞区间。一旦检测到车辆距离过近，这套列控系统会采取紧急制动保证列车不会冲撞。

信号灯故障，但CTCS2和列车的运营调度是照章运行的

       根据上海铁路局公布的事故原因以及现有新闻报道披露的信息，地面信号灯故障，于是前车D3115与调度中心联系要求切换到非常站控，驶入已经故障的红灯指示区。CTCS2系统在正常运行调度的情况下，会指示列车遇到红灯时强制停下，D3115要驶入红灯区域就必须切断CTCS2系统的控制，也就是通过与调度人员协调，转入人工调度，由列车驾驶员操作列车目视通过红灯指示区域。D3115虽然到了信号故障区域，行驶仍旧符合规章。D3115要在红灯区域行驶，列车的安全控制系统ATP会自动限速为20公里每小时。到此为止，都没有问题。
       再说D301，按照《南方周末》的报道，D301因晚点运行也和调度人员协调，调度指令是重新开车，仍然在CTCS2系统信号指示下行进。在当时前方区域信号故障，系统仍然正常调度的情况下这个指令也没有问题。因为调度人员默认的是D301按照信号行驶，遇到红灯会自动停下，而故障区域必然显示红灯，所以就不会和D3115发生追尾。

但未想到的是故障未能按照理论上显示为红灯

      事实上，事故地段的信号故障并没有按照铁路设计显示为红灯，而是发出了绿灯信号。而对于信号系统为何会出现这样的故障显示，目前也没有一个令人信服的解释，有解释称信号故障是雷电引起的。但据有关铁路专家介绍，因为电气化铁路的防雷技术是十分过关的，没有想到雷电会导致如此大的信号问题。但另外一个问题是，列车不是都有自动制动系统，能够检测前车信号刹车防追尾吗？D301次车为何没有检测到D3115次列车的信号？据专家的解释，最大的可能是D3115次列车进入的故障区域的信号已经无法传达出去，才有了CSTS2和其他车辆都检测不到D3115的情况，此时，唯一能指望的就是调度人员的及时监控了。

此时能够避免两车追尾的只有中央调度室的工作人员

       调度室工作人员负责监管各个自动控制系统上的列车。信号灯故障后，调度人员也是按照规章操作，让D3115进入红灯区域运行，但很有可能他们没有及时发现后面已经在全速行驶的D301列车，未能及时通知到D301次列车，才有了这样的追尾惨剧。其实，如此缜密的调度和监控，本应该是电脑监控自动完成的，只有离开了CTCS2控制系统故障导向安全设计以及列车自动制控系统后，才会转向人工。而此次事故的偶然与必然就在于，前三项因为信号的传输问题全部失灵了，才转向了依靠人的监控。日本在设计新干线运营的时候是设置重重保险尽量避免由人操作，而我们却因为一个因素导致重重安全系统全部出现问题，那么问题就不简单是信号灯的责任，而是在信号、控制系统、调度等运筹环节的整体设计上。